白涛

（中铁西安勘察设计研究院有限责任公司,陕西 西安710000）

1 项目概述

1.1 九号线工程概况

图1 西安地铁九号线线站位方案示意图

地铁九号线是西安城市轨道交通线网中的一条市域外围线,位于城市东北部,沟通城市主城区与临潼副中心。线路途径灞桥、临潼两个行政区,正线全长25.296 公里,全部为地下线。共设车站15 座,其中换乘站3 座,总工期4 年。

1.2 项目周边情况概述

地铁纺织城站站位选址位于纺北路与纺渭路十字路口西北侧,一号线纺织城站南侧,站址现状为城东客运站站前广场。纺织城站北侧为已运营的城东汽车客运站,西侧为芙蓉小区（多层住宅）。南侧为纺北路,东侧为空地。纺渭路以东为一、六号线停车场用地。一号线纺织城站为地下两层侧式站台车站。站台、站厅均已预留了与其平行换乘的接口,2013 年开通运营。地铁九号线和六号线的建设可尽快将纺织城站形成西安市城市东部的大型综合交通枢纽之一。

2 线网层面对换乘关系的研究

2.1 线网层面三线换乘研究的提出

随着国内城市轨道交通网络的逐步建成,作为不同线路间的转换节点,多线换乘车站越来越多,在规划建设时将多线换乘站作为一个有机整体进行综合研究,通过科学合理的客流预测及客流流线分析,解决好各线间换乘客流的集疏运,进而合理确定车站布置型式和规模,充分利用有限的地下空间资源,达到车站与周边环境的协调统一,能够实现资源共享,避免重复建设。

2.2 西安地铁一、六号线与九号线三线换乘技术方案剖析

根据城市轨道交通线网规划成果,地铁九号线作为地铁一号线东延伸线,需考虑与一号线和六号线换乘。目前一号线已建成通车,终点为纺织城站,车站东端设地面停车场,线路无向东延伸条件；因此在六号线或九号线与一号线三条线路之间换乘关系有以下三种方案。

2.2.1 一、六号线在纺织城站换乘,六号线与九号线在香王站换乘。该方案六号线可利用现有停车场用地,工程可实施性强,并分别与一号线、九号线实现两两换乘。从客流特征分析,由于一、六号线均为东西向穿越主城区的线路,两者南北间距较短,同时纺织城站均位于一、六号线末端,从线网上分析两者换乘客流较少,换乘意义不大,同时九号线与一号线间换乘客流需二次换乘,造成不便。

2.2.2 一号线与九号线在纺织城站换乘,六号线与九号线在田家湾站换乘。该方案九号线向西延伸至六号线田家湾（沿规划的六号线线位）,并在纺织城与一号线换乘、在田家湾站与六号线换乘。该方案九号线在纺织城站与一号线实现换乘,构成城市东西向轨道交通主通道,但六号线现有停车场用地无法有效利用,需为六号线在田家湾附近重新选择停车场用地,经落实田家湾附近基本无停车场建设用地,因此该方案工程可实施性差。

2.2.3 一号线、六号线与九号线在纺织城站形成三线换乘。该方案将九号线和六号线同时引入一号线既有纺织城站,实现三线同站换乘。该方案虽在网络上由于三线换乘存在各线路各方向间换乘客流组织较为复杂的缺点,但基本克服了以上两方案在客流二次换乘和工程实施上的缺点。

小结：通过以上对九号线与一、六号线换乘关系的研究,九号线与一、六号线分别两两换乘的方案均存在较大的缺陷,在纺织城站形成三线换乘方案相对较优。因此考虑将纺织城站设置为西安唯一的三线换乘站。

3 换乘客流数据计算

3.1 车站客流断面

表1 一号线纺织城站2038 年远期早高峰断面流量（单位：人次）

表2 九号线纺织城站2043 年远期早高峰断面流量（单位：人次）

表3 六号线纺织城站2042 年远期早高峰断面流量（单位：人次）

纺织城站的客流主要为周边居住、教育科研的通勤客流及公共交通场站、休闲购物场所等产生的诱增客流,纺织城站三线车站各客流情况如表1～3。

通过数据可知纺织城站属于客流较大、早晚高峰客流特征明显的大型换乘站。根据客流资料显示一号线与九号线两个方向的高峰小时换换乘客流为：2410+11527=13937 人次/h；为满足一号线与九号线,两线间同台换乘客流的通过能力要求,车站站厅及站台付费区,分别设置了两处宽度为6.5m的换乘通道,其单层两处换乘通道的通过能力为：2x6.5mx4000=52000 人次/h＞13937 人次/h；通过计算可知纺织城站换乘通道宽度通过能力,远大于远期及突发高峰小时换乘客流能力值,设计宽度满足使用要求；同时为了尽量提高换乘的便捷性,车站站厅层同样设置了两处付费区的换乘通道,提升服务水平。

3.2 车站换乘客流构成分析

纺织城站为九号线的主要换乘车站之一,分别与地铁一、六号线换乘,是全线换乘量最大的车站,占全线换乘客流的50.13%,换乘量占本站乘降量的比重最大,远期高峰小时达到86.93%,远期全日客流达到80.62%,车站换乘客流预测成果如下表4：

表4 纺织城站远期换乘客流预测

地铁一、六号线为市区骨干线,九号线为市域线,纺织城站的主要换乘客流量集中在九号线与一、六号线之间四个换乘方向,而地铁一、六号线的纺织城站均为终点站,两者之间换乘客流较少。

4 换乘形式综合分析

结合九号线与六号线换乘客流特征,因此考虑三线换乘型式布置时除遵循基本原则外,应充分考虑九号线作为地铁一、六号线向东延伸线路,同时与地铁一、六号线换乘的便利性。据此,车站换乘型式共研究了以下三个方案。

方案I ：“川”字型三线平行换乘方案

按照线路走向,在紧靠既有地铁一号线纺织城站南侧分别设置九号线纺织城站和六号线纺织城站,将九号线设置于地铁一、六号线之间,形成“川”字型平行换乘站。该方案车站设置为地下二层三线平面双向同台平行换乘,可最大程度的兼顾九号线与地铁一、六号线之间的换乘客流,且与一号线纺织城站预留条件结合较好。同时通过线路纵坡设计,能满足出入段线立交,九号线在区间进行左右线倒边互换,使其进入车站后与地铁一、六号线同台换乘的路径最短。详见图2。

方案Ⅱ：一号线与九号线平行换乘、六号线与九号线上下层站台换乘方案

图2“川”字型三线平行换乘方案示意图

该方案考虑将纺织城站设置成地下三层站,九号线与一号线同层,六号线与九号线两线重叠单向上下换乘,受出入段线纵坡设计控制,六号线停车场设置为地下一层停车场。本方案一号线与九号线、六号线间换乘距离较长,且九号线需新增一条接停车场的联络线。详见图3。

图3 六号线与九号线上下层站台换乘方案示意图

方案Ⅲ：紧邻一号线设九号线、六号线上下层换乘方案

该方案九号线、六号线与地铁一号线之间的换乘方案与方案II 一致,将九号线和六号线的左右线上下层重叠分别设置,其中九号线位于地铁一号线和六号线之间。该方案理论上可以实现三线间相互换乘需要,但九号线受制于车站西侧建筑物的影响,在线路末端无法设折返线,且地铁六号线不能接入现有停车场用地选址内,故方案不可行。详见图4。

图4 六号线与九号线左右线上下层站台换乘方案示意图

综上所述,采用地下二层三线平面双向同台平行换乘的方案I具备工程实施简单、换乘功能强、与既有地铁一号线预留条件衔接好、工程总体投资最省的优点,因此将方案I 作为推荐方案。

5 车站客流仿真模拟与布局优化

为优化车站客运设施布局和客流组织,提高车站运营安全和可靠性,在前期研究阶段对该站进行了客流仿真模拟和布局优化专题研究。根据客流仿真模拟和布局优化专题中提出的合理化建议,对车站中客流疏散和影响服务水平的薄弱部位进行了局部改善和强化。如为解决九号线与六号线岛式站台至站厅扶梯能力不足,疏散较为困难的问题,中间站台宽度由原设计的11m增大至12m,并增设部分楼扶梯；为解决九号线返程方向站厅人流密度过高问题,将九号线返程方向侧式站台宽度由原设计的7.5m 增至8m；此外,针对站厅安检机前排队空间较小、北侧安检机和自动售票机能力紧张等问题也结合仿真结果进行了有效优化。通过上述措施,纺织城站作为三线换乘站,站内各部位的服务水平可以满足运营需要,且留有余量以应对客流一定范围内的波动,站内各类客运设施布局得到一定程度的优化,提高了集散效率和乘降服务水平。

纺织城站客流换乘流线示意图见图5,客流仿真模拟及布局优化示意图见图6。

图5 纺织城站客流换乘流线示意图

图6 客流仿真模拟及布局优化示意图

6 结论及建议

随着西安市城市轨道交通网络的建设,网络化运营时代已经来临,越来越多的换乘车站即将投入运营,如何做好换乘车站尤其是三线换乘车站的设计成为日益重要的课题之一。而纺织城站作为西安市城市轨道交通线网建设的第一个三线换乘站,结合客流预测和分析成果,工程实施条件,通过对不同三线换乘型式的比选,最终确定采用地下二层三线平行同台换乘方案作为推荐方案,并设置功能完善的车站配线,同时利用车站客流仿真模拟和布局优化对车站客流疏散薄弱环节和服务水平不足部位进行优化和补强,充分发挥三线换乘优势的同时尽量克服其带来的不利因素,目前该站已开通为其他换乘车站尤其是三线换乘车站的设计提供了借鉴和经验。