地铁车站设计分析论文
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摘要：本文总结了当前地铁车站设计中的一些缺点和问题。如，地铁的使用期为100年，车站客流量按建成后第25年预测，存在着巨大时空差距。站台上设2组楼扶梯，不利于乘客疏散和防灾。残疾人电梯不能直达地面，残疾人进出车站的问题并没有解决。实践证明高架侧式站台的使用效果不好。双岛4线车站只方便同站台同方向换乘，反方向换乘不方便。单岛4线车站对同方向和反方向换乘都很方便。由两个车站进行组合换乘，工程代价太高，应该慎重使用。
关键词：使用期，预测客流，站台宽度，残疾人电梯，同站台换乘。
一前言
新开通的北京地铁五号线，以崭新的面貌呈现在市民面前，使北京地铁的建设又上了一个新台阶。地铁五号线集中了当代地铁建设的最新成就，车辆的技术水平和舒适度大大提高，车站的电子服务设施齐全，能为乘客提供多种乘车信息，方便市民出行。新型站台安全门的使用，确保乘客安全乘车，广大乘客赞不绝口。地铁五号线开通仅一个多月，日客运量已达到47万人次，对缓解北京城市交通紧张状况起了重要作用。
笔者近日试乘地铁五号线，在高兴的同时，也注意到存在的一些缺点和不足。联系近几年其他城市地铁的情况，感到在地铁车站设计中有些问题应该引起我们的反思。为进一步提高我国地铁的设计水平献计献策。笔者愿意谈谈自己的一些浅见。
二当前地铁车站设计存在的问题
1预测客流量与车站设计规模问题
1.1地铁的使用年限与预测客流不配套
地铁设计规范规定地铁的主体结构工程，设计使用年限为100年。国外地铁的使用期有的已经超过了100年。按照地铁设计规范要求，地铁工程按远期预测客流量(建成通车后第25年)进行设计。即地铁车站的站台宽度、出入口、通道及楼扶梯宽度，都是按地铁建成通车后25年的客流量进行设计的。这就出现了使用年限100年与车站按25年客流量设计的差距。
这个差距对地铁长远发展是否有影响，有什么对策，应该引起大家思考。
地铁车站是钢筋混凝土结构,一旦建成很难进行改造。天津地铁1号线和东京地铁4号线，都有改建车站的经历。
2应该以辩证的观点看待预测客流量
客流量是地铁设计的基础资料。他是城市经济发展水平、居民收入水平和政府交通政策的综合结晶。由于上述因素是随着时代的发展而变化，地铁的客流量也会随着经济的发展而增加。
目前客流预测的基础资料是城市总体规划，国民经济统计数据，车票价格等。按照这些资料标注客流预测模型，得到一组预测客流量。因为城市总体规划差不多十年修改一次，国民经济每年以两位数增长。过若干年再对同一条地铁线进行客流预测，其结果肯定不同。
现有的各种预测方法，用在短期预测(0.5—3年)可信度较高。进行时间跨度长达25—30年的预测，其准确度不高。因此，客流预测存在着不确定性，这一点在设计中应该注意。
1999年为进行上海地铁1号线北延伸线设计，当时预测2005年地铁一号线北延伸线的全日客流量为68万人次，高峰小时最大断面客流量为2.18万人次。
2005年上海地铁运营公司实际统计，地铁1号线全年完成客运量29479.3万人次。平均日客运量80.77万人次。比预测客运量高出近20%。高峰小时断面客流在3.5—3.9万人。
2007年10月7号，北京地铁改为单一票价制，不论乘车距离远近，票价一律2圆。由此，使北京地铁的客运量增加30%，郊区线增幅达40%左右。
已有近百年历史的发达国家地铁，至今车厢内仍然很拥挤，甚至关不上车门。这从反面说明了现在的客运量，已经超出了当年的预测客流量。
3车站站台宽度与楼梯数量问题
北京地铁一、二号线是我国早期修建的地铁，在车站两端设站厅和楼扶梯，站台上部为单层结构。现代地铁车站都采用双层结构。上面一层是售检票处和乘客集散厅，下面一层是乘车站台。双层车站有条件在站厅与站台层之间设置多组楼扶梯，上海地铁一号线列车8辆编组，设置了3—4组楼扶梯；广州地铁一号线列车6辆编组，设置3组楼扶梯，使用效果都很好。
北京地铁五号线和近几年新设计的其他线的地铁车站，有相当一部分在站厅与站台层之间只设置2组楼扶梯，这是一大缺欠。
设计规范规定岛式车站的侧站台宽度为2.5m，在楼扶梯总宽度一定的条件下，站台两排柱子间的楼扶梯组数与站台宽度成反比。假如某车站计算的楼扶梯总宽度为12m，如果设2组楼扶梯，每组梯宽为6m，如果设3组楼扶梯，每组梯宽为4m。因此，增加站台层的楼扶梯组数，有利于缩小站台宽度，降低工程造价。
现在，有个别车站为追求“大气”，站台宽度达到14m、15m、16m，超过了实际需要。除增加工程投资外，还将增加车站的通风空调、动力照明等运营费用。
4楼扶梯数量与紧急疏散问题
从运营角度考虑，在站厅—站台层间设2组楼梯存在以下缺欠：
（1）站台疏散时间长
站台的疏散时间，是从列车到站开门，到最后一名乘客到达站厅层所需要的时间。站台疏散时间的长短，与站厅—站台间的楼扶梯数量和走行距离长短成反比。站厅—站台间的楼扶梯组数多，乘客出站走行距离短，疏散时间也短。
下面是B型车6辆编组的站台层平面图，站台长120m。上面的图站台层设2组楼扶梯。列车两端车门距离楼扶梯口约32m，下车乘客上到站厅层约走行44m，按站内实测乘客步速1m/秒计算，疏散时间为44秒。
在列车中部下车的乘客，距楼扶梯口约24m，上到站厅层约走行36m，疏散时间为36秒。
下面的图站台层设3组楼扶梯，列车两端车门距楼扶梯口约24m，乘客上到站厅层约走行36m，疏散时间36秒。在列车中部下车的乘客，距楼扶梯口约12m，上到站厅层约走行24m，疏散时间为24秒。
由此可见，从缩短站台疏散时间考虑，3组楼扶梯方案优于2组楼扶梯方案。
当远期列车运行间隔达到2分钟时，经常是上、下行列车先后或同时到达车站，两列车的乘客同时出站。因此，缩短站台疏散时间对提高车站运输能力，维护站车秩序具有重要作用。
（2）紧急情况下不利于疏散逃生
站台层是一个封闭的空间，就靠站台——站厅层的楼扶梯上下。如果遇到突发事件或火灾，楼扶梯是唯一的逃生通道。在发生危及自身性命的事件时，谁也不愿意在站台上多停留1分钟。如果局面失控，有可能发生踩踏或堵塞楼扶梯的险情。这时如果站台上多设一组楼梯，就会多一条生路。
设计者会辩驳说，站台上设2组楼扶梯，已满足地铁设计规范第8.3.10条规定的6分钟事故疏散时间要求。
笔者认为设计规范规定的6分钟事故疏散时间，是一个最低标准。如果有条件多设1组楼扶梯，将事故疏散时间缩短为5分钟、4分钟不是更好吗？
笔者建议，从安全和运营管理考虑，明挖双层车站应按每2辆车设一组楼扶梯。即6辆编组站台设3组楼扶梯，8辆编组站台设4组楼扶梯。
5三层车站的电扶梯设置问题
现在有的地铁出现了三层车站，地下一层是站厅层，地下二层、三层是站台层。在有限长的站台上，处理好乘客进出上下层站台的通道，是设计的关键。
从设计图上看到现在有两种设计方法。一种是乘客一层一层的往下走，就像商场的电扶梯那样。这样乘客进出站很不方便，走行时间也长。遇有紧急情况，也不利于乘客疏散。
另一种是在站厅层分别设置直通地下二层、地下三层的电扶梯，乘客由站厅可直达第三层站台。缩短了乘客进出站时间，有利于提高车站通过能力。
目前这一设计存在的缺点是，将通往地下二层和三层的电扶梯分开设置，增加了车站布置的难度。
笔者认为，应将通往地下二层和三层的电扶梯设在一个电梯井内，两梯呈交叉布置。往地下二层和三层去的乘客，从电梯井两边上下电梯。这样车站的设计更加合理。
6出入口设置自动扶梯问题
地铁设计规范规定，车站出入口的提升高度超过6m时，应设上行自动扶梯；超过12m时，应考虑上、下行均设自动扶梯。
在北京地铁5号线可以看到，有不少车站的出入口很深，却没有设自动扶梯。乘客要经过4——5段楼梯才到达站厅层，老、幼乘客进出车站比较困难。这不符合以人为本的原则，也不利于吸引客流。
随着国家综合国力的增强和人民生活水平的提高，地铁车站出入口及站台层应多设一些自动扶梯。既提高车站通过能力，也为地铁多吸引客流，增加运营收入。
现在，有的过街天桥都设了自动扶梯，地铁车站设计也应赶上时代步伐。地铁设计规范也应与时俱进，适当修改。
7残疾人电梯问题
地铁设计规范对残疾人电梯设计没有明确的规定。目前残疾人电梯设计存在两个问题：
（1）残疾人电梯的设计方法不统一
现在残疾人电梯有两种设计方法。一种是将残疾人电梯设在车站收费区内，残疾人购票进入收费区后，才能乘电梯下到站台层乘车。为此，须把残疾人电梯与站台上的楼扶梯并列布置，挤占了一组楼扶梯的位置，在站台上只能布置两组楼扶梯。
另一种做法是按残疾人免费乘车考虑，将残疾人电梯设在非收费区内，残疾人不经过检票口，直接乘电梯下到站台乘车。这样可把残疾人电梯布置在站台层的端部，与其他楼扶梯没有干扰。站台上就可以布置3组楼扶梯。
笔者认为，就目前我国的经济实力而言，应该为残疾人提供免费乘坐地铁，照顾弱势群体。北京地铁五号线将残疾人电梯设在收费区以外，残疾人免费乘坐地铁的做法值得推广，这体现了城市的文明和进步程度。
（2）残疾人电梯不能直达地面
在北京地铁5号线发现，除了少数设在道路外侧车站的残疾人电梯可从地面直达站台层以外，其他车站的残疾人电梯只连通站台层和站厅层，不能直达地面。残疾乘客怎样从地面到达站厅层的问题没有解决。近日就发生了一起残疾乘客要坐地铁，由车站服务员背着下去的事情。
经人指点，我在灯市口车站一个出入口的步梯旁，看到了一套残疾人升降平台，残疾人可乘升降平台由地面下到站厅层。但是该升降台标明只能由工作人员操作，其他人不能操作。
因为车站不可能派专人看守该升降台。还需要解决残疾人进站如何通知车站工作人员的联系问题。由此看来，这套升降平台使用也不方便。
笔者认为，为妥善解决残疾乘客进出车站问题，今后应在车站出入口斜隧道末端，增设一台残疾人电梯。让残疾人乘电梯下到站厅层更安全、更方便。
如果为残疾人电梯装设门禁设备，授权残疾人乘车卡可打开该电梯，就可实现无人管理，提高车站管理水平。
8高架车站的形式问题
长久以来，大家对高架车站的习惯做法是采用侧式站台。它的优点是车站两端没有喇叭口，车站体量轻巧，工程造价低。北京地铁5号线北端有7个高架侧式车站，侧站台宽度为3.5m——4.0m。
这些车站位于天通苑等大型居住区附近，这里的客流潮汐特征比较明显。早高峰乘客集中在进城方向的站台上，晚高峰集中在出城方向的站台上。
据车站工作人员反映，由于客流量大，站台宽度较小，在高峰时段采用了限流措施。等站台上的列车开走以后，再往上面分批放人，其他人在下面等待，乘客颇有怨言。这一事实说明侧式站台，好看不好用。他的缺点是：
（1）在客流量相同的情况下，侧式车站的总宽度和体量比岛式车站大。
（2）车站的两个站台分开，不能互相调节人流，乘客调换乘车方向也不方便。
（3）侧式车站的自动扶梯数量和站台管理人员，比岛式车站多一倍，运营成本高。
针对侧式车站的缺点，我们在南京地铁1、2号线设计中，高架车站全部采用岛式站台。其中2号线的高架站采用了鱼腹形站台。车站体量进一步减小。
建设中的深圳地铁4号线，高架车站也全部采用岛式站台。说明大家对高架岛式车站的认识也在提高。
9同站台换乘问题
两条地铁线交叉点的车站称为换乘车站。共有T型、L型、十字型和同站台4种换乘形式。其中同站台换乘方式，备受乘客和设计者青睐。一提到同站台换乘，人们往往想的是双岛4线式车站。殊不知单岛4线上下重叠式车站的使用效果，优于双岛4线车站。现分析如下。超级秘书网
（1）双岛4线式车站
双岛4线车站适用于两条平行地铁线间的换乘。将两条线路的上行线布置在一个站台上，两条下行线布置在另一个站台上。乘客下车后在原地不动就可以换乘另一条线的同方向列车，使用非常方便。
在双岛4线车站的一端还设有一条单渡线，作为两条地铁线的联络线，用于调转运营列车。
双岛4线车站的优点是：一是可实现同方向零距离换乘，方便乘客。二是车站为双层结构，埋深浅，便于施工。
双岛4线车站的缺点：一是反方向换乘不方便。乘客必须上到站厅层，再下到对面的站台上，才能换乘反方向的列车，不方便。二是车站规模较大。按站台宽10m计算，车站主体结构宽约36.5m。在有限宽的城市道路上车站定位和工程实施难度较大。三是车站的土方开挖量大，约190000m3，工程造价高。
（2）单岛4线式车站
单岛4线车站适用于场地宽度受限制的地段，将两个岛式站台叠加起来，形成了单岛4线3层车站。地下一层为站厅层，地下二层、三层是站台层。在站台端部还可设两条线的联络线。
单岛4线换乘车站。将A、B两条线分设在站台两边，上、下行线路垂直叠加。对于每条线的上、下行线谁在上、谁在下，要根据换乘目的进行组合。
下图左侧横断面，将两条线的上行线布置在上层站台，下行线布置在下层站台。上、下行两个方向的乘客，都可以进行同方向同站台换乘。避免了双岛4线车站反方向换乘不方便的缺点。
下面右侧图，将A线的上行线与B线的下行线布置在上层站台，将A线的下行线与B线的上行线布置在下层站。上、下行两个方向都可以进行同站台反方向换乘。其使用效果优于双岛4线车站。
单岛4线换乘车站的优点：
①由于将上下行线重叠布置，取消了双岛4线车站两端的立体交叉点。
②车站的宽度较小。按13m站台宽度计算，车站主体结构宽21.8m。有利于减少占地宽度和拆迁工程量。
③初步估算，该方案的土方开挖量和工程投资均比双岛4线车站低。
④既可进行同站台同方向换乘，也可进行同站台反方向换乘，使用方便灵活。
单岛4线车站的缺点有两个：一是车站埋深较大，基坑支护结构深，降水费用较高。二是车站的电扶梯提升高度增加，运营成本有所提高。
（3）组合式换乘车站
在换乘客流量很大的线路上，为解决同方向和反方向换乘问题，可采用两点换乘方案。即将双岛4线车站和单岛4线车站组合为一个换乘单元。乘客在双岛4线车站进行同站台同方向换乘，在单岛4线车站进行同站台反方向换乘。为此，两条线在区间要进行叠加换边。见下图。
两点换乘方案的优点是，较好地解决了乘客同方向和反方向零距离换乘问题，使用方便。其缺点是，两个车站的土建规模太大，工程造价高，应该慎重使用。
三结束语
我国自1965年开始修建地下铁道，至今已有42年的历史。在实践过程中广大设计人员的技术水平不断提高，为我国的地铁建设做出了巨大贡献。现在我国的地铁建设即将进入一个快速发展时期，反思过去的工作，总结经验教训，探索新的设计思路，才能迎接新的挑战。为此，笔者提出了一些不成熟的见解，愿作为引玉之砖，与同行们进行商榷。由于水平所限，错误和缺点再所难免，欢迎大家批评指正。
