陳彬彬，蔡燕歆，王大川，孫 豪，蔡佳振

（1.西南科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院，四川 綿陽 621010；2.西南交通大學(xué) 建筑與設(shè)計學(xué)院，四川 成都 611756；3.中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司 建筑設(shè)計研究院，天津 300308)

在城市群快速發(fā)展的背景下[1]，城際鐵路作為相鄰城市之間的主要交通聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)[2-3]，在關(guān)于“推進(jìn)高鐵站周邊區(qū)域合理開發(fā)建設(shè)的指導(dǎo)意見”建議下[4]，更多的城際線路將穿越城市中心地帶和人口密集區(qū)，并且設(shè)站密度將越來越大[5]。然而，讓大體量的城際車站設(shè)于城市中心區(qū)域勢必會面臨諸如城市土地資源緊張、城市交通流[6]等城市因素的干擾，將城際車站設(shè)置于地下，不僅是解決上述矛盾的有效策略，還是與城市地鐵進(jìn)行接駁并提高乘客出行效率的有效手段，由此這種新的交通建筑類型——城際鐵路地下站應(yīng)運而生。研究在既往學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，以城際鐵路線側(cè)式和高架式地面站為參照，選取以島式站臺為主要代表的城際鐵路地下站為研究對象，從空間和流線2 方面進(jìn)行對比分析，探討城際鐵路地面站與地下站的區(qū)別及其優(yōu)缺點，并結(jié)合對比發(fā)現(xiàn)的問題提出優(yōu)化建議。

1 城際鐵路車站研究現(xiàn)狀

近年來關(guān)于城際鐵路車站的相關(guān)研究現(xiàn)狀及研究趨勢，可大致分為2 個階段：2011 至2014 年間，相關(guān)研究立足于城際鐵路車站本身，對鐵路客流、站前廣場、換乘以及城市交通銜接的城市內(nèi)功能性問題等進(jìn)行探討；自2015 起，相關(guān)研究熱點則不僅僅局限于功能性或城市內(nèi)部等問題的探討，更多的是關(guān)于人對車站的使用及城際車站在城市尺度中的作用與意義，如車站人性化設(shè)計、城際鐵路車站對于都市圈區(qū)域協(xié)同發(fā)展的作用與意義等。

結(jié)合研究現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)城際鐵路地下站研究僅少數(shù)學(xué)者涉及，然而“地下火車站”這一概念自提出到我國第一個城際鐵路地下站——深圳福田站開工建設(shè)(2008 年)，這一新型車站就在社會上備受關(guān)注。近年來隨著城際鐵路的大量建設(shè)，這類新型車站也因其獨特優(yōu)勢而成為建設(shè)的主要對象[7]。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2020 年底我國已建成并通車32 座城際地下站，尚有19 個站點正在建設(shè)。這種新型交通建筑主要借鑒了地鐵站的空間形式設(shè)計，又完全繼承了城際鐵路地面站的功能組織特點。鑒于空間與功能適配問題對流線有著重要影響，因而有必要將城際鐵路地下站與地面站進(jìn)行對比分析以完善地下站空間、功能與流線三者間的關(guān)系。

2 城際鐵路地下站特點

根據(jù)調(diào)研及收集的城際鐵路地下站各站點資料，各站空間均呈現(xiàn)較單一的長方體形態(tài)，空間整體性好，空間內(nèi)各功能區(qū)域多采用欄桿、玻璃等透明性分隔設(shè)施劃分，從而實現(xiàn)進(jìn)出站流線在空間上的獨立[8-9]。因此，地下站不僅具備一般地下空間的特點，還繼承了城際地面站的流線特點。

2.1 地下站空間特點

（1）封閉性。地下站位于地下，僅出入口空間聯(lián)系外部環(huán)境[10]，站內(nèi)均采用人工照明和機(jī)械通風(fēng)，旅客處于地下站內(nèi)無法直觀感知外部環(huán)境變化。此外，由于空間的局限性，車站采用全封閉的形式，旅客在站內(nèi)只能按流程行進(jìn)，行為限制較大，因而使得地下站空間具有一定的封閉性。

（2）單一性。地下站站廳空間設(shè)置在地下一層，僅通過玻璃隔斷和不銹鋼欄桿進(jìn)行空間區(qū)域劃分，因而整個空間視野通透。而不同類型的城際地下車站的站臺形式雖有不同，但就旅客站臺有效使用區(qū)域而言，除樓扶梯遮擋局部區(qū)域視線外，其余部分均保持良好視野。此外，站內(nèi)所用的材料、色彩也呈現(xiàn)出單一性。故而城際鐵路地下站站內(nèi)空間具有單一性的特點。

2.2 地下站客流與流線特點

相比其他軌道交通站點，地下站受空間限制較大，因而流線也具有一定的特殊性，城際列車較其他高速列車而言發(fā)車頻次高，路途短，大多數(shù)旅客在發(fā)車前30 min 內(nèi)到站候車。以成灌城際鐵路(成都—青城山) 離堆公園支線(犀浦—離堆公園)離堆公園站為例，通過采集該站點不同時段的客流數(shù)據(jù)并繪制旅客到站情況對比如圖1 所示，發(fā)現(xiàn)平峰客流時段乘車旅客到達(dá)車站情況分散，站內(nèi)各流線尚不會出現(xiàn)擁堵節(jié)點；高峰客流時段，乘車旅客到達(dá)車站的峰值發(fā)生于發(fā)車前15～ 30 min內(nèi)，站內(nèi)流線各節(jié)點均易發(fā)生短暫性擁堵。

圖1 旅客到站情況對比Fig.1 Comparison of passenger arrival

另外，結(jié)合周期數(shù)據(jù)，莞惠城際鐵路(道滘—小金口)西平西站2018 年3 月客流到發(fā)量統(tǒng)計如圖2 所示，發(fā)現(xiàn)站點節(jié)假日易出現(xiàn)周期性高峰客流，并且乘車旅客到達(dá)車站頻率密集。在高峰客流情況下，流線上各節(jié)點位置均會出現(xiàn)不同程度的人流擁堵狀況并導(dǎo)致乘車流線行進(jìn)緩慢，同時還存在站廳候車區(qū)過度飽和的狀況。

圖2 西平西站2018 年3 月客流到發(fā)量統(tǒng)計Fig.2 Passenger flow statistics of Xipingxi Station in March of 2018

根據(jù)實際調(diào)研情況，城際鐵路客流與流線具有以下特點。

（1）靈活性。地下站空間功能設(shè)施存在多種布置方式的選擇[11]，如可將安檢、驗證設(shè)施集中布置，亦可將2 類設(shè)施分開布置。因此，根據(jù)設(shè)施不同的布置方式，站內(nèi)客流流線可形成“購安驗候檢”(莞惠線)或“購安候驗檢”(長株潭線)以及“安購驗候檢”(成灌線)等多種流線形式。

（2）程序性。根據(jù)實名制進(jìn)站乘車政策，每位進(jìn)站旅客均需通過安檢、實名驗證、檢票等一系列必須流程方可進(jìn)站，旅客在接受這類程序服務(wù)時會短暫停留，因而客流流線具有程序性。

（3）潮汐性。高峰客流的出現(xiàn)與節(jié)假日密切相關(guān)，并按年、月、周時段周期性出現(xiàn)。另外，在高峰客流時各流線節(jié)點位置都極易產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象。其他時段客流量則相對穩(wěn)定，流線上各節(jié)點位置均不會產(chǎn)生較長時間的擁堵。

（4）集中性。多數(shù)乘車旅客選擇在發(fā)車前15～ 30 min 到達(dá)車站候車，體現(xiàn)乘車旅客到站乘車的集中性。而出站旅客到站后同時間段內(nèi)下車，其客流的產(chǎn)生也體現(xiàn)了集中性。

2.3 地下站優(yōu)劣勢分析

從城市層面來看，城際鐵路地下站作為地下空間的一種形式，不僅可以在快速城市化背景下有效利用城市空間資源，同時還有利于加強(qiáng)國鐵與城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系從而提高旅客出行便捷性。

由于地下站內(nèi)缺少自然光、新鮮空氣和空間內(nèi)相對濕度高等環(huán)境物理特性，以及集中候車的人群易導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染、噪音過大等問題，均會對站內(nèi)空間的舒適性及旅客乘車體驗產(chǎn)生負(fù)面影響[12]。在發(fā)生破壞性事故時，地下站作為人員密集場所，其消防救援難度及災(zāi)害造成損失遠(yuǎn)大于同類型地面站。除空間環(huán)境受限外，城際地下站的建設(shè)成本高出普通地面站近87.5%。

3 城際鐵路地下站與地面站空間對比

城際鐵路地面站主要分為線側(cè)式車站和高架站2 類[13]。線側(cè)式車站具有車站建筑沿鐵道線路一側(cè)橫向展開的特點。高架站由于受到建設(shè)環(huán)境影響而將站房設(shè)置于軌道線路之下，具有充分利用站場空間、節(jié)約城市土地資源的特點；其車站主體可分為站前廣場空間、站房空間和站臺空間3 個部分。新型城際鐵路地下站由于建筑主體空間位置的特殊性，在設(shè)計之初，主要參考地鐵站的空間設(shè)計方法，其核心服務(wù)空間多位于負(fù)一層，列車站臺位于負(fù)二或負(fù)三層，站內(nèi)空間垂直分布。

3.1 空間組織對比

對于線側(cè)式城際鐵路車站，站點通常由站前廣場及其附屬建筑、車站站房和站臺3 部分組成[14]，城際鐵路線側(cè)式站空間組織關(guān)系示意圖如圖3 所示。車站站房作為整個車站的主體部分，通過站房出入口聯(lián)系站前廣場，通過跨線設(shè)施聯(lián)系車站站臺；站前廣場具有匯集城市乘車客流和疏導(dǎo)出站客流的重要作用，既是車站建筑的組成部分又同屬于城市空間[15]；在站臺形式上，線側(cè)式車站多采用基本站臺結(jié)合若干中間站臺的布置形式[16]。

高架式車站最早應(yīng)用于城市地鐵車站中[17]，具體空間組織形式較為豐富，其后被鐵路車站所借鑒。在實際鐵路車站工程中，高架式站點空間組織與線側(cè)式車站相似，同樣由站前廣場及其附屬建筑、車站站房和站臺3 部分組成，站前廣場與車站站房串聯(lián)于同一水平軸線上，而站房與站臺則形成上下串聯(lián)的空間關(guān)系。高架式車站多采用側(cè)式站臺形式，通常結(jié)合站點周邊環(huán)境綜合考慮站前廣場的布置，以成灌城際鐵路犀浦雙鐵站為例，犀浦雙鐵站橫剖圖如圖4 所示，站點位于城市干道旁，未專門留有空地作為車站廣場，旅客直接由城市街道進(jìn)出車站綜合廳，高架站臺與車站站房廳豎向組織，并由樓扶梯等設(shè)施進(jìn)行聯(lián)系。

圖4 犀浦雙鐵站橫剖圖Fig.4 Cross-section of Xipu Station (Xipu Railway Station)

相較于前述2 種主要地面站形式，地下站在空間形態(tài)方面則體現(xiàn)為單一性，站點出入口空間僅為一端聯(lián)系城市街道空間，另一端聯(lián)系站廳空間的簡單形式[18]，而站廳空間、設(shè)備管理空間、站臺空間等則豎向組織并通過樓扶梯等設(shè)施進(jìn)行聯(lián)系，城際鐵路地下站空間組織關(guān)系示意圖如圖5 所示。站廳是地下站的核心空間，大多設(shè)置在地下一層，是旅客使用的主要空間，具有集散、引導(dǎo)、售檢票和候車等功能。在形式上，站廳通常采用貫通式站廳的空間形式，即旅客使用的空間為貫穿的單一空間，空間區(qū)域內(nèi)無其他空間體塊穿插或墻體分隔。站臺空間與地鐵站相同，是供旅客臨時候車、上車及下車的場所，該空間內(nèi)的設(shè)施包括疏散樓梯、扶梯和無障礙電梯等。由于現(xiàn)有城際鐵路地下站多為中小型車站，運營軌道不與城市地鐵軌道共同使用，因而站臺形式及空間客流流線較為簡單，常以經(jīng)濟(jì)型的島式站臺為主。

圖5 城際鐵路地下站空間組織關(guān)系示意圖Fig.5 Spatial organization relationship of underground intercity railway stations

3.2 核心空間功能組織對比

城際鐵路線側(cè)式地面站的核心空間即站房空間，按旅客使用情況可分為綜合廳、辦公管理區(qū)、售票空間和出入口4 個部分，其中綜合廳與售票空間相對獨立不產(chǎn)生直接聯(lián)系，兩空間在功能上的結(jié)合等同于地下站站廳空間。線側(cè)式站站房功能空間劃分示意圖如圖6 所示，從中可以直觀了解到線側(cè)式車站的綜合廳內(nèi)各功能區(qū)沿進(jìn)站流線成對稱布置。

圖6 線側(cè)式站站房功能空間劃分示意圖Fig.6 Spatially functional division of side platform stations

城際鐵路高架式車站則充分利用橋下空間作為站房，為便利鐵路兩側(cè)的旅客乘車，站房軸線上通常相對設(shè)置2 個(出)入口，站房內(nèi)其他功能組成及區(qū)域劃分則與線側(cè)式地面站相仿。高架站核心空間功能區(qū)劃分較為復(fù)雜，主要有設(shè)備、綜合廳同層，綜合廳居中布置和單端設(shè)置的2 類形式[16]。高架式車站站房功能空間劃分示意圖如圖7 所示，對于內(nèi)部空間而言，因受到高架軌道柱網(wǎng)的影響，綜合廳內(nèi)將形成貫穿2個(出)入口的“通廊”。另外，因高架式車站站房空間與站臺空間豎向組織，綜合廳內(nèi)增設(shè)豎向交通設(shè)施于綜合廳內(nèi)四角，以便旅客登臺乘車。

圖7 高架式車站站房功能空間劃分示意圖Fig.7 Spatially functional division of elevated platform stations

對于城際地下站而言，車站有一般地面站的流線特性，因而結(jié)合乘車旅客進(jìn)出站流線特點，可首先將站廳空間劃分為付費區(qū)和非付費區(qū)，同時考慮到非付費區(qū)兩端是進(jìn)出流線的交匯節(jié)點，也常會聚集接送旅客的城市居民，因此又可將非付費區(qū)進(jìn)一步劃分為集散區(qū)和候車區(qū)2 部分，其空間具體情況可參見長株潭城際鐵路(湘江西—株洲南—湘潭)洞井站，洞井站站廳非付費區(qū)劃分如圖8 所示。

圖8 洞井站站廳非付費區(qū)劃分Fig.8 Division of un-paid area in the hall of Dongjing Station

由于地下站站廳與地鐵站站廳空間相仿，空間沿縱深方向展開，各功能區(qū)沿站廳縱向布置，簡化購票空間體量放置于站廳空間兩端的集散區(qū)，同時簡化地面站綜合廳功能為候車區(qū)，另新增僅具有單向通行功能的付費區(qū)。城際鐵路地下站站廳空間劃分示意圖如圖9 所示，總的來說，地下站與線側(cè)式車站、高架式車站主要差異在于地下站各功能區(qū)沿著進(jìn)站流線方向依次布置。

圖9 城際鐵路地下站站廳空間劃分示意圖Fig.9 Spatial hall division of underground intercity railway stations

4 城際鐵路地下站與地面站流線對比

對城際鐵路地下站與地面站而言，人流動線主要表現(xiàn)為乘客乘車、出站、換乘等一系列活動的路線，其中乘車流線與出站流線主要發(fā)生在站內(nèi)，而換乘流線主要發(fā)生在站外或出入口通道內(nèi)，并且參照地面站，地下站內(nèi)乘車流線與出站流線均嚴(yán)格分開，旅客行經(jīng)的大部分區(qū)域相互獨立、互不影響。

4.1 乘車流線對比

城際鐵路線側(cè)式車站大多為中、小型規(guī)模，客流量不大，旅客流線以站房為核心進(jìn)行組織。城際鐵路線側(cè)式地面站乘車總流程如圖10 所示，乘車流線的組織模式與鐵路旅客站的模式一致。城際鐵路高架站乘車總流程如圖11 所示，高架式車站與地下站一樣，在流線上弱化站前廣場功能，乘車旅客由車站入口進(jìn)站后再穿過(出)入口通廊到達(dá)車站綜合廳候車，待旅客檢票后便直接使用樓扶梯等設(shè)施登臺，登臺過程無需行走較長距離。

圖10 城際鐵路線側(cè)式地面站乘車總流程Fig.10 General boarding process for side platform stations in intercity railways

圖11 城際鐵路高架站乘車總流程Fig.11 General boarding process for elevated platform stations of intercity railways

基于地面線側(cè)式車站和高架車站的乘車流程特征，繪制城際鐵路地下站乘車總流程圖如圖12 所示。在地下站中，旅客由出入口空間進(jìn)入站廳后，經(jīng)過安檢、檢票等一系列流程后進(jìn)入到站臺空間乘車的整個過程為乘車流程。其客流流線主要發(fā)生在站廳空間內(nèi)，且流線根據(jù)站廳各功能區(qū)域和設(shè)施的布置不同而不同，但大體可以分為付費區(qū)流線與非付費區(qū)流線，兩流線以進(jìn)站檢票閘機(jī)為界。非付費區(qū)流線包含候車區(qū)短暫的等候，而付費區(qū)流線全部表現(xiàn)為通過式。

圖12 城際鐵路地下站乘車總流程圖Fig.12 General boarding process of underground intercity railway stations

在乘車流線上，地下站弱化了地面站的站前空間，直接替換站前廣場為出入口空間；旅客售取票設(shè)置在站廳空間內(nèi)的非付費區(qū)，而不同于地面站將其設(shè)置于出入口外；旅客在檢票后需要經(jīng)過乘車通道才能進(jìn)入候車區(qū)。

4.2 出站流線對比

城際鐵路線側(cè)式地面站因車站受自然環(huán)境條件約束較小，為避免乘車流線與出站流線交叉，車站進(jìn)、出口從空間上獨立分開，形成單獨的出站空間，旅客直接從站臺出站不再從站房中穿行，城際鐵路線側(cè)式地面站出站總流程如圖13 所示，整體出站流程簡潔。城際鐵路高架式站出站流程與地下站出站流程相仿，城際鐵路高架站出站總流程如圖14 所示，出站流線均需重復(fù)地穿過車站核心空間，此外，為避免乘車、出站流線交叉，在核心空間內(nèi)布置有分隔設(shè)施。在流線上，由于高架式車站空間使用不受限制，站內(nèi)流線轉(zhuǎn)折少。

圖13 城際鐵路線側(cè)式地面站出站總流程Fig.13 General entering process for side platform stations of intercity railways

圖14 城際鐵路高架站出站總流程Fig.14 General exiting process for elevated platform stations of intercity railways

參考地面線側(cè)式車站和高架車站的出站流程圖，繪制城際鐵路地下站出站總流程圖如圖15 所示。地下站中，旅客抵達(dá)車站后直接經(jīng)過樓扶梯到達(dá)站廳空間的付費區(qū)，并通過出站檢票閘機(jī)進(jìn)入非付費區(qū)，最后通過出入口通道、車站出入口出站，整個出站流程上無等候式服務(wù)節(jié)點，出站流線暢通。不同于高架式車站的地方則在于高架站的旅客從核心空間出來后便到達(dá)車站廣場或城市街道，地下站的旅客還需要通過出入口空間才能到達(dá)城市街道。

圖15 城際鐵路地下站出站總流程圖Fig.15 General exitingprocess for underground intercity railway stations

5 城際鐵路地下站潛在問題及優(yōu)化建議

城際鐵路地下站作為一種新興的交通建筑，與其相對應(yīng)的設(shè)計、施工等技術(shù)成熟的地面站相比還有一定不足?；趯Ρ确治?，地下站在空間和流線設(shè)計上，車站出入口通道均位于站廳公共空間四角，端部與集散區(qū)直接聯(lián)系。該區(qū)域內(nèi)包含購取票流線、安檢排隊流線、出站流線、進(jìn)站流線等多條流線，不利于集散區(qū)內(nèi)秩序的維持。綜合考慮地下站的特殊性以及城際鐵路地面站的特點，提出以下優(yōu)化策略。

（1）將出入口通道向站廳中心移動15～ 20 m，有利于形成獨立的購取票區(qū)域。隨著“無票化”乘車時代的到來，獨立的售取票區(qū)域亦可改建為其他用途的功能性空間。

（2）付費區(qū)面積一般設(shè)計過大，與地鐵站不同，城際鐵路地下站旅客進(jìn)站流線程序性強(qiáng)，因而可以縮減付費區(qū)面積。

（3）借鑒地面站設(shè)計經(jīng)驗，可單獨設(shè)置連接站廳空間中部位置的通道作為出站專用通道，或者也可單獨設(shè)置通道聯(lián)系地下站站臺空間，旅客由站臺直接出站。這2 種方法均可將進(jìn)出站流線從空間上分隔開，能有效減小站廳集散區(qū)的客流壓力，同時還能形成兩端進(jìn)站中間出站的進(jìn)出站流線關(guān)系，為站廳布置更多的服務(wù)類設(shè)施留出空間。

以長株潭城際鐵路香樟路站為例按上述思路進(jìn)行優(yōu)化，香樟路站原方案如圖16 所示，香樟路站優(yōu)化方案如圖17 所示。優(yōu)化方案進(jìn)站流線長度減少約41%，出站流線長度減少約6%；付費區(qū)面積減少約26%，候車區(qū)面積減少約7%，集散區(qū)增加面積32% (含獨立售票區(qū)1 170 m2)，并且實現(xiàn)了進(jìn)出站流線在區(qū)域上的相對獨立。

圖16 香樟路站原方案Fig.16 Original scheme of Xiangzhanglu Station

圖17 香樟路站優(yōu)化方案Fig.17 Optimization scheme of Xiangzhanglu Station

6 結(jié)束語

研究針對城際地下站空間流線問題提出了“構(gòu)建獨立購取票區(qū)”“縮減付費區(qū)”“構(gòu)建獨立出站專用通道”等優(yōu)化建議，在一定程度上可改善集散區(qū)擁擠、進(jìn)出站流線過長、付費區(qū)剩余面積過大等實際問題；關(guān)于城際鐵路地下站與線側(cè)式城際地面站、高架式城際地面站等的比較分析，也有益于相關(guān)領(lǐng)域的研究探討。由于城際鐵路地下站是全新類型的交通建筑，相關(guān)研究成果較少，因而地下站與地面站的對比仍側(cè)重于定性分析，尚未對二者空間差異、流線差異等進(jìn)行精細(xì)量化分析，后續(xù)將進(jìn)一步展開研究，并確定地下站各空間區(qū)域的合理面積區(qū)間及形式，以期實現(xiàn)地下站規(guī)模的量化控制。