縮短地鐵列車編組長度對(duì)降低車站造價(jià)作用不大
摘 要 對(duì)以縮短列車編組長度、提高行車密度來降低地鐵車站造價(jià)的做法提出了不同意見。就我國6 輛編組的地鐵車站而言,站廳層長度是控制車站總長度的主要因素,站臺(tái)層的空間還有富裕。在此情況下縮短列車編組長度,達(dá)不到大幅度降低車站造價(jià)的目的。降低地鐵車站造價(jià)的有效方法:一是減少站廳層的建筑面積,將一部分管理用房移到地面上去;二是車站主體采用局部雙層結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞 列車編組,車站長度,工程造價(jià)
1 問題的提出
當(dāng)前,工程造價(jià)偏高是制約城市軌道交通可持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此,業(yè)內(nèi)有些同志提出以“ 小編組,高密度”的辦法來降低地鐵工程造價(jià)。具體辦法就是縮短地鐵列車編組輛數(shù),壓縮站臺(tái)長度,將系統(tǒng)行車密度由30 對(duì)提高到40 對(duì),保持系統(tǒng)運(yùn)輸能力不變,從而降低車站造價(jià)。
筆者認(rèn)為,選擇“ 小編組”這個(gè)切入點(diǎn),沒有抓住問題的要害。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),像我國采用6 輛編組的地鐵列車,站臺(tái)長度不是控制車站長度的主要因素,縮短列車編組對(duì)降低車站造價(jià)的作用不大?，F(xiàn)在有些地鐵工程項(xiàng)目,正在按“ 小編組,高密度”的思路進(jìn)行前期研究論證。如果這個(gè)問題不搞清楚, 可能會(huì)誤導(dǎo)方向,甚至影響我國城軌事業(yè)的健康發(fā)展。
2 地鐵車站的組成與功能
地鐵車站的建筑一般分為兩層,地下一層為站廳層,地下二層為站臺(tái)層。站廳層的功能主要是售檢票,辦理乘客進(jìn)站、出站手續(xù)。為此,將售檢票大廳分為非收費(fèi)區(qū)和收費(fèi)區(qū)兩部分。在非收費(fèi)區(qū)內(nèi)設(shè)有自動(dòng)售票機(jī)、半自動(dòng)售票機(jī)、紙幣硬幣兌換機(jī),以及進(jìn)、出站檢票機(jī)等。售檢票大廳的長度約100 m 左右。除此以外, 在站廳層還設(shè)有一部分機(jī)房和車站管理用房。隨著人民生活水平的提高,目前在地鐵車站內(nèi)都增設(shè)了空調(diào)設(shè)備。在站廳層兩端各設(shè)一個(gè)空調(diào)通風(fēng)機(jī)房,每個(gè)機(jī)房面積約700 m2 。該面積隨站臺(tái)是否設(shè)屏蔽門略有變化。此外,在站廳層還有通信、信號(hào)機(jī)房約150 m2,車站管理用房約300 m2 。由此可知在站廳層除了售檢票大廳之外,還有總面積大約為1 850 m2 的生產(chǎn)和管理用房。按我國地鐵大多為6 輛車編組和站廳層功能布置,站廳層的總長度接近200 m 。
站臺(tái)層的功能是供乘客上下車。A 型車6 輛編組的站臺(tái)長為142 m ,5 輛編組為120 m ;B 型車6 輛編組的站臺(tái)長為120 m ,5 輛編組為100 m 。在站臺(tái)層集散廳兩端,設(shè)有牽引降壓混合變電所或降壓變電所。一般牽引降壓混合變電所的面積約500～600 m2,長約45 m ; 降壓變電所面積約400 m2 ,長約30 m 。上述面積也隨站臺(tái)上是否設(shè)屏蔽門略有變化。另外,在站臺(tái)層兩端還設(shè)有通風(fēng)道、排水泵房和少量的管理用房?？偟膩砜?站臺(tái)層各種管理用房的總面積不超過800 m2 。按此布置, 站臺(tái)層的長度小于站廳層長度。
目前地鐵車站施工,采用連續(xù)墻法或SSW 工法兩種,車站的結(jié)構(gòu)長度是根據(jù)站廳層長度確定的。因此,站廳層是控制車站長度的主要因素。這樣一來,在站臺(tái)層不設(shè)變電所的另一端,就出現(xiàn)一塊空余面積。在設(shè)計(jì)圖紙有的標(biāo)為“備用”,有的標(biāo)為“ 車站用房”。
3 縮小列車編組對(duì)降低車站造價(jià)作用不大
筆者分析了北京地鐵4 號(hào)線和5 號(hào)線,上海軌道交通明珠線二期工程和M7 線,南京地鐵2 號(hào)線和杭州地鐵1 號(hào)線中一些典型車站的設(shè)計(jì)圖紙。這些圖紙出自不同設(shè)計(jì)人員之手,應(yīng)該是比較客觀和滿足地鐵運(yùn)營需要的。盡管各條線的土建標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不相同,站臺(tái)寬度也各異,但各方案還是具有可比性和說服力。為此將上述資料匯成表1 。
由表1 可以看出以下幾個(gè)問題:
(1) 無論是A 型車6 輛編組、5 輛編組,還是B 型車6 輛編組、5 輛編組,其車站總長度相差不大。其原因是各條線站廳層的基本功能是相同的,在平面布置上的差別不大。車輛型號(hào)和列車編組輛數(shù), 對(duì)車站的4 項(xiàng)數(shù)據(jù)的差別并不明顯。
(2) 除了上海地鐵5 輛編組的車站比6 輛編組的車站短17. 2 m 之外,其他線6 輛編組的車站與5 輛編組的車站長度相差不多。由于各方案的站臺(tái)寬度不同,無法進(jìn)行比較。為此,按照車站的總平面面積進(jìn)行比較。本表中5 輛編組車站的平面面積,比6 輛編組的車站減小了140～170 m2 。
(3) 按照地下車站每平方米面積土建8 000 元估算,上海地鐵M7 線5 輛編組的車站,比6 輛編組的車站可減少土建費(fèi)114 萬元,約占車站土建總投資的3. 9 % 。北京和杭州地鐵5 輛編組的車站比6 輛編組的車站,可減少土建費(fèi)120～140 萬元, 分別占車站土建總投資的4. 2 %～4. 8 % 。
表1 車站方案比較表
站臺(tái)長度車站長度車站凈寬平面面積
注:帶3 號(hào)者為空調(diào)機(jī)房設(shè)在站廳一端的布置方案
4 幾點(diǎn)看法
(1) 前已說明,站廳層長度是控制地鐵車站長度的主要因素,站臺(tái)層的面積本身還有一些富裕量。在這種情況下,提出縮短列車編組輛數(shù)、減少站臺(tái)長度來降低車站造價(jià),結(jié)果是于事無補(bǔ),達(dá)不到預(yù)期的目的。并且列車編組輛數(shù)縮短以后,反而會(huì)使站臺(tái)層的富余面積進(jìn)一步擴(kuò)大。
(2) 針對(duì)站臺(tái)層面積有富余的實(shí)際情況,筆者認(rèn)為列車編組不但不應(yīng)縮短,還應(yīng)該充分利用站臺(tái)層的空間加長站臺(tái)長度。如能在既定的車站長度內(nèi),或者稍微加長車站,能把站臺(tái)長度比設(shè)計(jì)長度加長1 輛車,為地鐵今后擴(kuò)大運(yùn)輸能力、改善乘車舒適度,預(yù)留出更大的空間。
(3) 通過方案比較說明,將列車由6 輛編組改為5 輛編組,車站的土建投資只降低4 % 左右。而將列車編組減少1 輛車,卻使地鐵系統(tǒng)的運(yùn)輸能力減少了17 % 。這樣做得不償失。地鐵的運(yùn)營要執(zhí)行為乘客服務(wù)這一理念,也是地鐵設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想。在一次性投資和長遠(yuǎn)運(yùn)營效益的取舍問題上, 應(yīng)將運(yùn)營效益放在第一位。
(4) 地鐵的預(yù)測客流量,是根據(jù)現(xiàn)階段城市總體規(guī)劃資料預(yù)測的。而城市總體規(guī)劃不是一成不變的,每經(jīng)過一段時(shí)間(10～15 年) 就要修改一次, 由此又會(huì)影響地鐵吸引的客運(yùn)量。目前,我國的城市化建設(shè)剛步入快速增長期,各個(gè)城市還處在發(fā)育上升階段,對(duì)其最終發(fā)展結(jié)果現(xiàn)在難以預(yù)料。城市總體規(guī)劃可以隨著城市的發(fā)展不斷地修改。而按照現(xiàn)狀城市總體規(guī)劃資料預(yù)測的客流量建成地鐵工程以后,是難以再進(jìn)行改造的。因此在地鐵建設(shè)中應(yīng)該看得遠(yuǎn)一些,為以后發(fā)展多留一些儲(chǔ)備能力。在對(duì)待列車編組問題上,南京地鐵公司的決策值得借鑒。他們認(rèn)為客流量預(yù)測有不確定性,地下隧道也是城市的寶貴資源和財(cái)富,地鐵車站一旦建成就無法進(jìn)行改造。現(xiàn)在多花一點(diǎn)投資,為地鐵今后發(fā)展多留一點(diǎn)余地是值得的。因此,他們決定把地鐵2 號(hào)線車站由可行性研究報(bào)告確定的5 輛車編組改按6 輛車編組設(shè)計(jì),幾個(gè)與地鐵1 號(hào)線換乘的車站現(xiàn)已開工建設(shè)。
(5) 有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,地鐵形成網(wǎng)絡(luò)以后各條線路的客運(yùn)量會(huì)下降,現(xiàn)在縮短列車編組對(duì)未來運(yùn)營影響不大。對(duì)此筆者不敢茍同。這一理論是把現(xiàn)在的城市規(guī)模永久固定化為前提的。即:幾十年以后城市仍保持目前的狀況,人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模都不變,地鐵線路增多使客運(yùn)量下降。事實(shí)上城市是發(fā)展變化的。今后隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市規(guī)模必然會(huì)逐步擴(kuò)大。將現(xiàn)在的北京市和上海市與30 年前相比就能說明這一問題。再過若干年,我國進(jìn)入工業(yè)化國家之后,大批農(nóng)村人口轉(zhuǎn)入城市,那時(shí)城市人口將多于農(nóng)村人口,城市公共交通客運(yùn)量也會(huì)猛增。各發(fā)達(dá)國家地鐵已有百年歷史,看看他們的運(yùn)營現(xiàn)狀就能說明這一點(diǎn)。
(6) 采用“小編組,高密度”方針,是按地鐵車廂內(nèi)站立6 人/ m2 、每小時(shí)開行40 對(duì)列車設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)輸能力。這可以說把極限條件都用足了,給地鐵將來改善乘車舒適度、適應(yīng)客運(yùn)量增加預(yù)留的空間很小。這樣的地鐵不能滿足乘客的需要。我國地鐵列車都采用動(dòng)車、拖車混合編組,其加速度較小。如果跑不到40 對(duì),將來的運(yùn)營會(huì)更加困難。各發(fā)達(dá)國家為了使地鐵與小汽車競爭,緩解城市交通的矛盾,很注重舒適度這個(gè)指標(biāo),規(guī)定地鐵車廂定員按站立4～4. 5 人/ m2 計(jì)算。上海地鐵M7 線可行性研究報(bào)告中,確定該線初期及近期按6 人/ m2 、列車4 輛車編組設(shè)計(jì),遠(yuǎn)期按4 人/ m2 、列車5 輛車編組、系統(tǒng)通過能力30 對(duì)設(shè)計(jì),為地鐵今后的發(fā)展預(yù)留了較大的余地。
(7) 隨著人民生活水平的提高,乘客要求提高乘車舒適度,也是很自然的事情。對(duì)這個(gè)問題在地鐵設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分重視?？v觀世界地鐵發(fā)展史,地鐵列車編組由起初的4 輛、6 輛,發(fā)展到現(xiàn)在8 輛、10 輛、12 輛。而“ 小編組,高密度”方針,卻與此相反,要將我國地鐵列車編組由6 輛縮短為5 輛、4 輛。這樣的做法不符合發(fā)展趨勢,是有風(fēng)險(xiǎn)的。我國是世界人口大國,這應(yīng)該是我們考慮問題的出發(fā)點(diǎn)。在地鐵建設(shè)中應(yīng)該比發(fā)達(dá)國家看得更遠(yuǎn)一些, 為我國地鐵可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。
(8) 降低地鐵車站造價(jià)的有效方法,是壓縮站廳層的建筑面積,縮短站廳層長度。例如,把空調(diào)機(jī)房移到地面上去,或者將一部分車站管理用房移到地面上去,對(duì)縮短車站長度、降低工程造價(jià)更有效。斯德哥爾摩地鐵車站內(nèi)只有2 個(gè)站臺(tái),將管理用房與站臺(tái)分離設(shè)置,有的設(shè)在地面上,有的與其他建筑結(jié)合。日本地鐵也有把變電所等生產(chǎn)用房設(shè)在地面上的實(shí)例。除此以外,也可將客流量不大的車站,采用兩端廳式結(jié)構(gòu),即車站兩端為雙層結(jié)構(gòu),中間為單層結(jié)構(gòu)。就像北京地鐵一期、二期工程那樣。
