高速铁路客运枢纽站各层设施布置研究

时间:2022-08-06 08:34:55

高速铁路客运枢纽站各层设施布置研究

[摘要]依托于高速铁路而新建的特大型综合交通枢纽,其内部设施布置方案对于满足客流需求,提高换乘效率有着重要意义。在阐述高速铁路客运枢纽概念及其典型空间布局模式基础上,采用中心地原理,对枢纽站内高架候车层及地下站厅层设施布置进行研究,为高速铁路枢纽站的规划建设提供理论支持。

[关键词]交通枢纽;高速铁路;设施布置;中心地理论

Abstract:Major integrated transport hub stations are built thanks to high-speed railway. The hub stations’ internal facilities layout programs have great significance of meeting passenger demand and improving transfer efficiency. Firstly, this paper elaborates concept of high-speed railway passenger hub station and its typical spatial layout mode. Then, it uses central place theory to study the layout of elevated waiting layer and underground station hall layer. It provides theoretical support for the planning and construction of high-speed railway hubs.

Key Words: Transport hub; Facility layout; Central place theory

中图分类号:C913.32 文献标识码:A 文章编号:

1引言

伴随着我国高速铁路路网的逐步成型,我国铁路车站也出现了一批依托于高速铁路而新建的特大型综合交通枢纽。此类枢纽以高速铁路为主导运输方式,通常都衔接多条多方向的高速铁路。枢纽内部辅以其它交通运输方式,共同组成一个复杂的交通系统,实现旅客中转换乘和集散服务。它是城市综合交通体系的重要组成部分,也是实现城市内外部交通转化的重要依托节点。在高速铁路综合枢纽内衔接的交通方式主要包括高速铁路、城市轨道交通、出租车、公交巴士以及私家车等。如何更好的实现多种运输方式在综合交通枢纽内的换乘衔接,设计出效果更佳的站内设施布置方案,对于较好地满足客流需求,保障乘客顺利、便捷地完成换乘过程,提高高速铁路综合枢纽换乘效率,具有重要的现实意义。

2高速铁路枢纽概述

2.1高速铁路客运枢纽概念

交通运输枢纽,是一种或多种运输方式或者几条运输干线交会并能共同办理客货运输作业的各种技术设备的综合体,其主要功能是实现旅客的集散疏解及旅客在不同交通方式的快速转换,它是综合运输网中的重要微观节点[1][2]。按照衔接运输方式种类的数量多少,交通枢纽可分为单一交通枢纽和综合交通枢纽。单一交通枢纽是指由同种运输方式两条以上干线组成的交通枢纽,综合交通枢纽是指以及由两种及其以上运输方式的干线组成的交通枢纽。

本文所指的高速铁路客运综合枢纽,是指在符合条件的大型城市,以衔接的一条或多条高速铁路作为枢纽内的主导运输方式,枢纽内连接多种城市内部交通运输方式,由多种交通方式所联结的固定设备和移动设备共同形成的巨大交通系统,其系统功能是为旅客提供便利的中转换乘与集散服务。

2.2 高速铁路客运枢纽空间布局典型模式

相比于传统铁路车站的平面布局形式,高铁客运枢纽具有立体化换乘,多层次衔接,整体集约化布局,各类换乘设施完善,旅客换乘距离短,换乘舒适性好、便利性强等特点[3][4][5]。枢纽布局更注重立体空间的运用,争取做到各种交通方式的无缝衔接,其典型的枢纽空间布局模式主要包括地上部分和地下部分,采用通过式与等候式相结合的方式。客流流线采用上进下出、下进下出的组织形式。

地上部分通常分为高架候车层和地面站台层,而地下部分通常分为地下站厅层和地下轨道交通层。高架层为旅客的进站层,结合旅客进站流线将高架层分为不同运营性质铁路的候车区域,以及售票、安检、检票、商业、服务等功能分区。地面层为高速铁路站台层,按照引入线路性质差别,车站到发线站场通常分为高速场、城际场和普速场等。地下部分按照衔接地铁线路数量分为地下若干层,通常地下一层为换乘站厅层,其主要功能是为了实现各种交通方式在枢纽站内的无缝衔接,在站厅中设有城市轨道交通的换乘大厅,站厅的两侧有停车设施与出租车上客区域等,客流通过本层实现了各种交通方式的贯通。而位于整个综合枢纽空间最下层的是地下轨道交通层,结合衔接的地铁数量,可能再分为不同的地铁站台层,通过换乘通道与立体换乘设施进行连接。

图2-1 北京南站示意图

3高铁枢纽内部各层间设施布置研究

目前,在高铁客运枢纽的设施配置与布局研究方面,缺乏成体系的高铁客运枢纽空间立体布局理论。而枢纽站内各种设施的合理布置与配合利用,对于枢纽站换乘功能的充分发挥,起着十分重要的作用。对于客运枢纽站的换乘设施布置,可应用克里斯塔勒中心地空间理论来对其进行研究。

克里斯塔勒中心地空间理论,是由德国城市地理学家克里斯塔勒(W.Christaller)和经济学家廖士(A.Losch)于上世纪三四十年代分别提出的。克里斯塔勒经研究发表著作《南部德国的中心地》,详细地阐述了中心地的定义、划分及分布模式[6]。该理论的研究重点是不同规模多级城市在一块匀质开阔平原地带上的布局问题,不同规模等级的中心地见的分布秩序和空间结构是其研究核心。书中将中心地定义为能为居住在周边区域的居民提供商品或服务的地方,由于中心地具有为周边居民提供商品或服务的功能,因此它对于一定范围内的周边区域能够产生相当的吸引作用力。

同时,中心地自身具有等级性。依据所提供商品或服务品质、种类及数量的差异,中心地可以分为不同等级。按照一定的交通组织原则,通过交通方式连线将高、低等级中心地联系起来,各等级中心地均位于交通连线上。不同等级的中心地,其空间分布结构显示出镶嵌的结构特征,较小的枢纽区域总是包含镶嵌在较大的枢纽区域中,一级镶嵌于一级之中,由此以往,直至最高一级的枢纽区域。

3.1枢纽内设施在中心地理论中的体现

对于高速客运综合枢纽,基于克式中心地理论的观点,枢纽内设施所在的位置就可以看作中心地。而基于设施服务功能作用的大小差异,可把枢纽设施分为高级枢纽设施与低等级枢纽设施,高级职能枢纽设施所在的位置即为高级中心地;同理,低级职能枢纽设施所在位置即为低级中心地。高级中心地位于枢纽内的核心位置,服务等级高、服务范围广、本身数量少。而与高级中心地相比,低级中心地镶嵌在其四周,服务等级低、服务范围窄、本身数量较多。除此之外,枢纽内还存在一些功能与作用介于二者之间的中心地,称为次级中心地。

图3-1 中心地布置范围的形态示意图

由上图可见,如果中心地采用圆形的布置形态,则必然会在几个圆形区域相切形成服务空白区,在空白区内的乘客就得不到相应的中心地服务,故而圆形布置形态会造资源与空间的浪费,另外设施之间衔接配合出现差池。而采用内接于圆的正六边形的形态可以消除圆形形态的服务空白区,不仅充分利用了空间资源,而且设施彼此间的过渡连接配合情况较好。这样可以使得乘客使用设施起来更加便利,从而可以更加最大限度地发挥设施的整体功能。

高速铁路客运枢纽站内的各类设施具有以下特征:(1)枢纽站内一般衔接了几种交通方式,其首要的功能是实现乘客在各种交通方式的换乘。枢纽站为旅客提供交通换乘服务,即为旅客提供便捷的换乘条件,其中就涉及到各类设施的分布问题;(2)依据不同设施的作用功能、乘客使用率与便利程度、设施功能对枢纽站功能实现的贡献重要程度,各类设施也具有等级性。站内设施级别越高,其功能作用越强、乘客使用率和便利性越高、对车站功能实现的贡献度越大。(3)枢纽站内的设施布局情况决定了客流流线,乘客走行径路上必然经过各类设施,所以需要考虑客流集散点之间的联系。

综上所述,克式中心地理论与高速铁路客运枢纽站内的设施布局问题具有一定的相通点和较强的适用性,可以通过中心地理论解决枢纽站内的设施布局设置问题。基于客流流线,通过中心地六边形空间结构模式来分等级布置,布置流程如图3-2所示。

图3-2 枢纽站内设施布置流程图

3.2进出站旅客换乘过程与层间流线分析

现今比较典型的高速铁路客运枢纽通常都采用立体分层的建筑结构,主要包括高架候车层、地面层、地下站厅层、地铁站台层。客流流线采用上进下出、下进下出,通过式与等候式相结合的形式进行组织设计。

对于乘坐地铁到达枢纽的乘客,其可能目的是换乘铁路或其他交通方式。但对于大型的高速铁路综合枢纽,我们认定其主要换乘目的是为了换乘铁路。对于这类进站客流流线,其使用的客流设施较多。客流进站的流程如图所示:

图3-3 地铁换乘铁路客流层间流向图

这类客流乘坐地铁到达枢纽站后,通过扶楼梯设备到达地下站厅层的地铁付费区,经过闸机后再在诱导系统的指引下乘坐扶楼梯到达高架候车层,经过问询后在人工售票窗口或自动售票机处购得车票,需要候车的乘客会在候车大厅略加等待,经检票后再通过扶楼梯向下到达铁路站台层。而无需等待的乘客,则可直接检票乘坐列车出发。这样乘客换乘会使用到的设施包括:地铁站台=>扶楼梯=>地铁出站闸机=>扶楼梯=>问讯处=>铁路售票口/自动售票机=>安检仪=>候车大厅=>扶楼梯=>铁路站台。

图3-4 铁路换乘地铁客流层间流向图

对于高速铁路换乘地铁的乘客,经铁路站台层的扶楼梯向下到达地下站厅层,在信息诱导辅助下,到达地铁付费区,在地铁购票窗口及自动售票机取得地铁车票,经过地铁安检仪后,经地铁检票闸机进入地铁付费区,向下经扶楼梯到达地铁站台后上车离开。这类乘客完成整个换乘过程会使用到的枢纽设备包括:铁路站台=>扶楼梯=>地铁售票口/自动售票机=>安检仪=>地铁检票机=>扶楼梯=>地铁站台。

3.3基于中心地理论的设施布置研究

1.设施分级

基于前面的分析,可以依据乘客对于设备的频繁度和便利度,将枢纽站内的设施的分为以下三个等级。中心枢纽设备:(1)候车区域、地铁换乘大厅;(2)次级枢纽设备:售检票设备、安检设备、换乘扶楼梯;(3)商业服务设备、信息诱导设备,问讯设备。

2.设施规划布置

为了对枢纽站内各类设施布置问题作适当简化,现作如下假设前提:(1)各类设施布置时仅以中心地进行考虑,忽略其具体形状和空间尺寸;(2)乘客在选择设施接受服务时,遵循就近原则,且各设备的使用便利性均等;(3)不考虑车站所处的自然条件,另外轨道交通的站台及轨道属于硬件性设施,不在考虑之列。(4)所布置的设施,其等级服从整体布置,可以灵活改变,并在小范围内作适当调整。

由此在上述假设的前提条件下,结合克式中心地理论,得出若干以枢纽进出站换乘流线使用设备为中心、大小相同的正六边形组合在一起的枢纽站设备理想布置图。

图3-5 枢纽站设备理想布置图

在设备理想布置图中,设备的布置是绝对均匀的。但在实际情况中,考虑土地利用、设备差异等情况,绝对均匀布置是不可能实现的,只能基于上述的假设来进行均匀布置。基于上述理论,本文重点分析高速铁路枢纽站内高架候车层和地下站厅层的设施布置问题。

首先,考虑分析高架候车厅的设施布置。首先考虑设置进出站口、售票口、候车区域,确定客流流线的主要走向。假定铁路站场布置走向是东西向(横向),那么进出站口宜设计在南北向(纵向)布置。由于乘客乘坐除地铁外的交通方式都是到达地面层,因此进站后需借助电动扶梯上升至高架候车厅。为乘客候车便利及较好地满足换乘需求,首先考虑候车大厅和售票设备的布局位置。候车大厅根据车站本身相应的站场情况可以分为高速铁路候车区域、城际铁路候车区域、既有线铁路候车区域。根据克式中心地理论,候车区域作为中心设施宜设在中心位置,加强其与其他各设施的联系,减少旅客走行距离。售票设备宜布设在自电动扶梯上到候车层,并与候车区域不远的位置,高架层的四个角落位置较好。铁路的安检机宜设在上行扶梯进站必经流线位置处,而检票系统宜设在候车厅的东西两侧,旅客经安检及检票后经由自动扶梯等立体连接设备下到站台层后乘客离开。

图3-6 高架候车厅中心地设施布局示意图

而对于地下站厅层,因高铁站场布置走向是东西向(横向)布置,因此高速铁路出站旅客出入口也固定于东西向布置。为考虑地铁换乘各类交通方式的快速与便捷,地铁换乘大厅应设在整个地下站厅层的中心位置,换乘大厅外侧四周设置地铁售检票、安检设施,内部设置通向地铁站台层的自动扶梯及楼梯。在站厅层的南北两侧均应设置换乘扶楼梯供乘客通向铁路高架层候车。结合本站站型在南北侧也可设置公交站场、出租车乘车道。

图3-7 地下站厅层中心地设施布局示意图

4结束语

高速铁路客运枢纽的主要功能是实现城市对外交通客运的集散和城市内部交通的综合换乘转化。枢纽内衔接方式多,涉及到的设施类别也比较多,本文采用德国学者克里斯塔勒的中心地理论对枢纽内各类设施进行等级划分和合理布置,对于提高枢纽节点的换乘效率,推进城市交通体系合理发展有着重要意义,同时也为高速铁路枢纽站的规划建设提供了一定理论支持。

参考文献:

[1] 张平.铁路客运综合交通枢纽与城市交通的换乘研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2010,6

[2] 于慧东.综合交通枢纽中高速铁路和城市轨道交通的换乘研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2012,5

[3] 孙明正,潘昭宇,高胜庆.北京南站高铁旅客特征与接驳交通体系改善[J].城市交通.2012,10(3):23-31

[4] 周建喜.广州南站规划设计[J].铁道标准设计.2011,(8):126-130

[5] 陈东杰.上海虹桥综合交通枢纽超大型轨道交通系统研究[J].中国铁路.2009,(10):5-10

[6] 克里斯塔勒.德国南部中心地原理[M].北京:商务印书馆.2010,11

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