摘 要 对以缩短列车编组长度、提高行车密度来降低地铁车站造价的做法提出了不同意见。就我国6 辆编组的地铁车站而言,站厅层长度是控制车站总长度的主要因素,站台层的空间还有富裕。在此情况下缩短列车编组长度,达不到大幅度降低车站造价的目的。降低地铁车站造价的有效方法:一是减少站厅层的建筑面积,将一部分管理用房移到地面上去;二是车站主体采用局部双层结构。
关键词 列车编组,车站长度,工程造价
1 问题的提出
当前,工程造价偏高是制约城市轨道交通可持续发展的重要因素。因此,业内有些同志提出以“ 小编组,高密度”的办法来降低地铁工程造价。具体办法就是缩短地铁列车编组辆数,压缩站台长度,将系统行车密度由30 对提高到40 对,保持系统运输能力不变,从而降低车站造价。
笔者认为,选择“ 小编组”这个切入点,没有抓住问题的要害。根据经验,像我国采用6 辆编组的地铁列车,站台长度不是控制车站长度的主要因素,缩短列车编组对降低车站造价的作用不大。现在有些地铁工程项目,正在按“ 小编组,高密度”的思路进行前期研究论证。如果这个问题不搞清楚, 可能会误导方向,甚至影响我国城轨事业的健康发展。
2 地铁车站的组成与功能
地铁车站的建筑一般分为两层,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。站厅层的功能主要是售检票,办理乘客进站、出站手续。为此,将售检票大厅分为非收费区和收费区两部分。在非收费区内设有自动售票机、半自动售票机、纸币硬币兑换机,以及进、出站检票机等。售检票大厅的长度约100 m 左右。除此以外, 在站厅层还设有一部分机房和车站管理用房。随着人民生活水平的提高,目前在地铁车站内都增设了空调设备。在站厅层两端各设一个空调通风机房,每个机房面积约700 m2 。该面积随站台是否设屏蔽门略有变化。此外,在站厅层还有通信、信号机房约150 m2,车站管理用房约300 m2 。由此可知在站厅层除了售检票大厅之外,还有总面积大约为1 850 m2 的生产和管理用房。按我国地铁大多为6 辆车编组和站厅层功能布置,站厅层的总长度接近200 m 。
站台层的功能是供乘客上下车。A 型车6 辆编组的站台长为142 m ,5 辆编组为120 m ;B 型车6 辆编组的站台长为120 m ,5 辆编组为100 m 。在站台层集散厅两端,设有牵引降压混合变电所或降压变电所。一般牵引降压混合变电所的面积约500～600 m2,长约45 m ; 降压变电所面积约400 m2 ,长约30 m 。上述面积也随站台上是否设屏蔽门略有变化。另外,在站台层两端还设有通风道、排水泵房和少量的管理用房。总的来看,站台层各种管理用房的总面积不超过800 m2 。按此布置, 站台层的长度小于站厅层长度。
目前地铁车站施工,采用连续墙法或SSW 工法两种,车站的结构长度是根据站厅层长度确定的。因此,站厅层是控制车站长度的主要因素。这样一来,在站台层不设变电所的另一端,就出现一块空余面积。在设计图纸有的标为“备用”,有的标为“ 车站用房”。
3 缩小列车编组对降低车站造价作用不大
笔者分析了北京地铁4 号线和5 号线,上海轨道交通明珠线二期工程和M7 线,南京地铁2 号线和杭州地铁1 号线中一些典型车站的设计图纸。这些图纸出自不同设计人员之手,应该是比较客观和满足地铁运营需要的。尽管各条线的土建标准和设备标准不相同,站台宽度也各异,但各方案还是具有可比性和说服力。为此将上述资料汇成表1 。
由表1 可以看出以下几个问题:
(1) 无论是A 型车6 辆编组、5 辆编组,还是B 型车6 辆编组、5 辆编组,其车站总长度相差不大。其原因是各条线站厅层的基本功能是相同的,在平面布置上的差别不大。车辆型号和列车编组辆数, 对车站的4 项数据的差别并不明显。
(2) 除了上海地铁5 辆编组的车站比6 辆编组的车站短17. 2 m 之外,其他线6 辆编组的车站与5 辆编组的车站长度相差不多。由于各方案的站台宽度不同,无法进行比较。为此,按照车站的总平面面积进行比较。本表中5 辆编组车站的平面面积,比6 辆编组的车站减小了140～170 m2 。
(3) 按照地下车站每平方米面积土建8 000 元估算,上海地铁M7 线5 辆编组的车站,比6 辆编组的车站可减少土建费114 万元,约占车站土建总投资的3. 9 % 。北京和杭州地铁5 辆编组的车站比6 辆编组的车站,可减少土建费120～140 万元, 分别占车站土建总投资的4. 2 %～4. 8 % 。
表1 车站方案比较表
站台长度车站长度车站净宽平面面积
注:带3 号者为空调机房设在站厅一端的布置方案
4 几点看法
(1) 前已说明,站厅层长度是控制地铁车站长度的主要因素,站台层的面积本身还有一些富裕量。在这种情况下,提出缩短列车编组辆数、减少站台长度来降低车站造价,结果是于事无补,达不到预期的目的。并且列车编组辆数缩短以后,反而会使站台层的富余面积进一步扩大。
(2) 针对站台层面积有富余的实际情况,笔者认为列车编组不但不应缩短,还应该充分利用站台层的空间加长站台长度。如能在既定的车站长度内,或者稍微加长车站,能把站台长度比设计长度加长1 辆车,为地铁今后扩大运输能力、改善乘车舒适度,预留出更大的空间。
(3) 通过方案比较说明,将列车由6 辆编组改为5 辆编组,车站的土建投资只降低4 % 左右。而将列车编组减少1 辆车,却使地铁系统的运输能力减少了17 % 。这样做得不偿失。地铁的运营要执行为乘客服务这一理念,也是地铁设计的主导思想。在一次性投资和长远运营效益的取舍问题上, 应将运营效益放在第一位。
(4) 地铁的预测客流量,是根据现阶段城市总体规划资料预测的。而城市总体规划不是一成不变的,每经过一段时间(10～15 年) 就要修改一次, 由此又会影响地铁吸引的客运量。目前,我国的城市化建设刚步入快速增长期,各个城市还处在发育上升阶段,对其最终发展结果现在难以预料。城市总体规划可以随着城市的发展不断地修改。而按照现状城市总体规划资料预测的客流量建成地铁工程以后,是难以再进行改造的。因此在地铁建设中应该看得远一些,为以后发展多留一些储备能力。在对待列车编组问题上,南京地铁公司的决策值得借鉴。他们认为客流量预测有不确定性,地下隧道也是城市的宝贵资源和财富,地铁车站一旦建成就无法进行改造。现在多花一点投资,为地铁今后发展多留一点余地是值得的。因此,他们决定把地铁2 号线车站由可行性研究报告确定的5 辆车编组改按6 辆车编组设计,几个与地铁1 号线换乘的车站现已开工建设。
(5) 有一种观点认为,地铁形成网络以后各条线路的客运量会下降,现在缩短列车编组对未来运营影响不大。对此笔者不敢苟同。这一理论是把现在的城市规模永久固定化为前提的。即:几十年以后城市仍保持目前的状况,人口和经济规模都不变,地铁线路增多使客运量下降。事实上城市是发展变化的。今后随着经济的发展,城市规模必然会逐步扩大。将现在的北京市和上海市与30 年前相比就能说明这一问题。再过若干年,我国进入工业化国家之后,大批农村人口转入城市,那时城市人口将多于农村人口,城市公共交通客运量也会猛增。各发达国家地铁已有百年历史,看看他们的运营现状就能说明这一点。
(6) 采用“小编组,高密度”方针,是按地铁车厢内站立6 人/ m2 、每小时开行40 对列车设计系统运输能力。这可以说把极限条件都用足了,给地铁将来改善乘车舒适度、适应客运量增加预留的空间很小。这样的地铁不能满足乘客的需要。我国地铁列车都采用动车、拖车混合编组,其加速度较小。如果跑不到40 对,将来的运营会更加困难。各发达国家为了使地铁与小汽车竞争,缓解城市交通的矛盾,很注重舒适度这个指标,规定地铁车厢定员按站立4～4. 5 人/ m2 计算。上海地铁M7 线可行性研究报告中,确定该线初期及近期按6 人/ m2 、列车4 辆车编组设计,远期按4 人/ m2 、列车5 辆车编组、系统通过能力30 对设计,为地铁今后的发展预留了较大的余地。
(7) 随着人民生活水平的提高,乘客要求提高乘车舒适度,也是很自然的事情。对这个问题在地铁设计中应该充分重视。纵观世界地铁发展史,地铁列车编组由起初的4 辆、6 辆,发展到现在8 辆、10 辆、12 辆。而“ 小编组,高密度”方针,却与此相反,要将我国地铁列车编组由6 辆缩短为5 辆、4 辆。这样的做法不符合发展趋势,是有风险的。我国是世界人口大国,这应该是我们考虑问题的出发点。在地铁建设中应该比发达国家看得更远一些, 为我国地铁可持续发展创造更好的条件。
(8) 降低地铁车站造价的有效方法,是压缩站厅层的建筑面积,缩短站厅层长度。例如,把空调机房移到地面上去,或者将一部分车站管理用房移到地面上去,对缩短车站长度、降低工程造价更有效。斯德哥尔摩地铁车站内只有2 个站台,将管理用房与站台分离设置,有的设在地面上,有的与其他建筑结合。日本地铁也有把变电所等生产用房设在地面上的实例。除此以外,也可将客流量不大的车站,采用两端厅式结构,即车站两端为双层结构,中间为单层结构。就像北京地铁一期、二期工程那样。