軌道交通高架車站設計的探索與實踐

摘 要：本文進行了軌道交通高架車站的功能價值分析，提出了功能模塊化和設計標準化的概念。
上海軌道交通3號線北延伸線工程（以下簡稱：北延伸線）是軌道交通路網規劃中南北向骨干線的組成部分，在全市軌道交通網絡中處于十分重要的地位。我們在接到這一任務后，沒有急于開展具體的工作，而是對其區間結構、車輛基地等各種設施，在原工程可行性研究的基礎上進行了一系列的前期研究工作。本文介紹車站設計中我們的一些探索和實踐，以供專家指正。
一、車站功能價值分析
工程南起一期工程終點站江灣鎮站，沿逸仙路高架、同濟路北行，過漠河路后轉向西沿富錦路走行，跨北泗塘河于小游園附近下穿郊區環線，穿寶鋼鐵路專用線后進入明珠線車輛段。線路全長13.97km，設9座車站，其中高架站8座（含1座預留車站），地下淺埋車站1座，全部采用側式站臺。在這些車站的設計之前，我們組織單位運用價值功能分析法對車站進行了研究通過分析，我們認為車站最基本，也是最重要的功能就是最便捷地集散乘客。而這基本功能所對應的三大設施，即站臺、通道、售檢票設施是一個車站最基本的設施。也就是說，只要有了這3個設施再加上必要的輔助功能設施，就可以組成一個車站。基于這一分析，我們進一步研究了這些功能設施的相互關系和規模特征。我們發現車站的這些功能設施中存在著一條非常明確的邏輯主線。即乘客購票，進閘機、通過樓梯上站臺上車，以及完全對稱的逆向流程。這實際上是一條簡潔的流程。
過去往往是因為我們附加的其他設施和功能使得這一流程復雜化。這樣一來“雪球”越滾越大。
在高架車站中，如果我們能夠將高架站臺上的乘客通過樓梯直接引到地面閘機，而閘機處理能力又足夠的話。那么其他一切就是多余的了
請注意，在這里閘機的處理能力是關鍵。它的能力與客流的關系決定了基本功能設施和輔助功能設施的規模。舉個極端的例子：如果閘機的能力足夠大的話，站廳也是不需要的，只要有足夠的通道就可以了。
在這些功能價值分析的基本結論指導下，我們在北延伸車站的設計中作了一些新的探索和實踐。
二、功能的模塊化
根據車站的功能，我們可將車站分解為直接為乘客提供基本服務的站臺、站廳、通道3個基本模塊，以及為基本模塊提供服務和保障的輔助模塊，即弱電機房與管理用房模塊、水電機房模塊。
站臺模塊是乘客乘降的平臺。除了站臺這個基本要素外，要組合進去必要的站臺服務用房，如含配電盤及小型工具存放，乘客避風雨亭，站臺雨棚，外側欄桿欄板等等。
站廳模塊的功能較為豐富，包括付費區和非付費區，其間設置檢票閘機分隔。在付費區內，組合進去公用廁所，售票集中設置以便于車站管理。公安用房設置在靠近非付費區的位置，便于兼顧付費區內外發生的情況。
通道模塊是連接站臺模塊與站廳模塊的紐帶，包括步梯、自動扶梯、殘疾人電梯等內容。上與站臺模塊相連，滿足乘客人流均勻的基本要求，下與站廳模塊的付費區相接。
水電模塊含泵房、變電所。其運行時對環境有一定影響，應注意隔離其噪聲的影響。
弱電及管理用房模塊含通信、信號、AFC、車控、站長等用房的設備及工作關系密切，宜與管理輔助用房（多功能室、更衣室等）共同組合。我們將弱電設備用房設計為大房間，提高了利用率方便了管理，并較容易適應不同的運行模式。
另外，北延伸線將牽引變電所交給供電系統設計單位統一設計，并要求設計單位不一定與車站結合，設計單位應根據牽引供電系統的需要放置在區間內最優的地方。
三、設計的標準化通過功能模塊化的分析，我們要求設計單位根據北延伸線的實際情況將8個車站進行標準化的設計，同時為工程實施采用工廠化、模塊化生產創造條件，為材料、設備的集中采購
奠定基礎。由于車站布局 統一，還提高了車站的可識別性，較大地方便乘客進出。平面上形成清晰的主模塊及輔助功能模塊站廳、付費區、非付費區，集中設置的檢票閘機和售票點，便于引導乘客流線及車站管理。
這次設計中，根據對現有車站用房情況的了解，結合運營維護體制改革的情況，運用價值工程理念，取消了以往設于站屋內的有關通信信號工區房、備用間，壓縮了管理輔助用房，把各種功能相近的用房設計為大間，即提高了空間利用率，又便于管理。
本次設計采用一個站廳、一個收費區、非收費區與室外廣場結合、集中設置售檢票設施的做法，方便了管理又節約長期運營費用。
在總圖布置中，設計者還結合站址地貌和周圍環境對五個模塊進行拼接、組合四、結構的模塊化
以往高架車站常用的是建橋合一或建橋分開2種形式。這2種形式的最大好處是設計責任清楚，而共同的問題是將橋梁型的“大結構”與房屋型的“小結構”混合在一起造成施工上的不便和造價上的偏高。在北延伸線的車站設計之初，基于對車站基本功能的分析，我們提出了一種新的車站結構形式。我們將區間結構貫穿于車站，最大限度地保證了線路的連續一致性。在車站站臺所在的部分將軌道結構支墩的蓋梁加長，必要時再加支墩使之支撐兩側的站臺。站臺采用與
軌道結構相同跨度的T型預制梁。樓梯、自動扶梯的結構可以一站放在上述這個“大結構”上面。另一端在地上；也可以自成體系
這樣，車站建筑的布置便可不受“大結構”的影響，可將我們的模塊標準設計靈活布置。車站的“小結構”采用低層的砌混或框架結構，一般無需采用樁基，從而大大降低了造價。
五、結語
我們認為車站設計中的以人為本首先應該是以乘客為本，以乘客最便捷的乘降為本，這就是車站設計的最根本的思想和原則。事實上最大限度地讓乘客用最短的時間上下車、進出站，已經是我們在北延伸車站設計中追求到了的目標。同時，北延伸線在站型設置、建筑平面布置等方面還對車站的管理思想作了一些初步的探索。如站長室直接面對付費區，突出了為乘客服務的思想。
在北延伸線工程的設計管理中，我們通過引入功能價值分析的管理理念，優化了設計、節約了投資、方便了乘客，同時又降低了運營管理成本。也為進一步探索軌道交通高架車站的設計改革提供初步的思路和相應的經驗教訓。
jason