楊 潔 吳 丹 李小紅

(北京交通大學(xué)城市軌道交通研究中心，100044，北京∥第一作者，碩士研究生)

1 問(wèn)題的提出

車站是城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行的主要設(shè)施，也是乘客走行活動(dòng)的主要場(chǎng)所。在城市軌道交通車站的眾多設(shè)施中，包括樓梯、自動(dòng)扶梯、通道和售檢票設(shè)施在內(nèi)的通行設(shè)施配置的合理性及適應(yīng)性，直接關(guān)系到車站對(duì)乘客的吸引力、服務(wù)質(zhì)量，以及車站造價(jià)，具有重要的研究意義。當(dāng)前我國(guó)軌道交通車站的實(shí)際運(yùn)營(yíng)表明，車站通行設(shè)施存在嚴(yán)重的服務(wù)水平過(guò)低乃至運(yùn)營(yíng)安全等問(wèn)題。不同國(guó)家和地區(qū)的設(shè)計(jì)規(guī)范、準(zhǔn)則和手冊(cè)中，關(guān)于通行設(shè)施規(guī)模的設(shè)計(jì)存在較大差異，本文分析了這些差異在相同客流條件下對(duì)通行設(shè)施規(guī)模確定的影響，以及如何對(duì)其進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)價(jià)等問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的研究建議。

2 地下車站通行設(shè)施規(guī)范對(duì)比及案例計(jì)算

本文選取北京某規(guī)劃中車站采用三種規(guī)范給出的通行設(shè)施規(guī)模確定方法確定其規(guī)模。這三種規(guī)范分別是:GB 50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》［1］(以下簡(jiǎn)為《規(guī)范》)，美國(guó)《Transit Capacity and Quality of Service Manual》［2］(以下簡(jiǎn)為《TCQSM》)、《NFPA 130》［3］(二者簡(jiǎn)為《標(biāo)準(zhǔn)》)，《臺(tái)北都會(huì)區(qū)大眾捷運(yùn)系統(tǒng)規(guī)劃手冊(cè)》之第四冊(cè)《固定設(shè)施需求》［4］(以下簡(jiǎn)為《手冊(cè)》)。該車站設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 某車站高峰小時(shí)客流量 人/h

由于緊急疏散檢算方法對(duì)進(jìn)出站設(shè)施規(guī)模的確定也有重要影響，本文對(duì)國(guó)內(nèi)外規(guī)范中檢算方法也進(jìn)行了對(duì)比分析。

2.1 樓扶梯規(guī)模規(guī)范對(duì)比及案例計(jì)算

三種規(guī)范關(guān)于樓扶梯規(guī)模的差異主要在于設(shè)置原則、通過(guò)能力取值、設(shè)計(jì)客流確定等方面。

2.1.1 設(shè)置原則

《規(guī)范》、《手冊(cè)》和《TCQSM》等三種規(guī)范中關(guān)于樓扶梯規(guī)模的設(shè)計(jì)原則［1－2，5］基本相同，都是首先根據(jù)設(shè)計(jì)客流確定正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下樓扶梯的寬度，然后按照疏散時(shí)間的要求對(duì)其進(jìn)行檢算，酌情調(diào)整。其不同點(diǎn)主要在于自動(dòng)扶梯的設(shè)置條件，《規(guī)范》根據(jù)車站的等級(jí)、提升高度等確定是否設(shè)置自動(dòng)扶梯;《手冊(cè)》則根據(jù)進(jìn)出站客流考慮是否布置扶梯;《TCQSM》規(guī)定樓梯只在緊急疏散時(shí)使用。

2.1.2 通過(guò)能力取值

《規(guī)范》給出了正常運(yùn)營(yíng)時(shí)樓扶梯通過(guò)能力，并且取了最大的可能通過(guò)能力，緊急疏散時(shí)的通過(guò)能力值取為正常運(yùn)營(yíng)時(shí)通過(guò)能力值乘以0.9的折減系數(shù)。《手冊(cè)》則分別給出了兩種情況下每0.55 m寬的樓梯的通過(guò)能力及扶梯通過(guò)能力，為了方便比較，表2、表3將其折算成每米的通過(guò)能力。《標(biāo)準(zhǔn)》給出了樓扶梯不同服務(wù)水平(LOS)下的通過(guò)能力，建設(shè)者可根據(jù)財(cái)力等情況酌情選取。一般建議正常運(yùn)營(yíng)時(shí)樓梯通過(guò)能力按D級(jí)服務(wù)水平取值，緊急疏散時(shí)按E級(jí)取值。兩種情況對(duì)應(yīng)的通過(guò)能力見(jiàn)表2、3。

表2 正常運(yùn)營(yíng)樓扶梯單位寬度通過(guò)能力 人/min

表3 緊急疏散樓扶梯單位寬度通過(guò)能力 人/min

2.1.3 設(shè)計(jì)高峰客流量取值

《規(guī)范》給出了樓扶梯小時(shí)最大通過(guò)能力，計(jì)算樓扶梯寬度時(shí)采用高峰小時(shí)客流量，酌情取1.2～1.4的超高峰系數(shù)?！妒謨?cè)》給出樓扶梯分鐘通過(guò)能力，高峰分鐘客流量為2.5%高峰小時(shí)客流量，相當(dāng)于1.5的高峰系數(shù)?！稑?biāo)準(zhǔn)》給出單位寬度分鐘通過(guò)能力，估算樓扶梯處高峰15 min的客流量，將客流量乘以一個(gè)超高峰系數(shù)，并考慮乘以一個(gè)調(diào)整系數(shù)以反映占用額外空間(如攜帶行李、使用輪椅或助行動(dòng)物)的乘客，再將客流量除以15，得到分鐘客流量。

案例車站樓扶梯規(guī)模計(jì)算見(jiàn)表4?？梢钥闯?，在相同客流量的情況下，根據(jù)三種規(guī)范計(jì)算出來(lái)的樓扶梯寬度有較大的差異。這對(duì)車站建設(shè)成本和投入運(yùn)營(yíng)后乘客的舒適性、安全性都有較大影響。

表4 樓扶梯寬度計(jì)算結(jié)果

2.2 通道寬度規(guī)范對(duì)比及案例計(jì)算

三種規(guī)范的通道設(shè)計(jì)方法大致相同，都是先通過(guò)正常運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)和緊急疏散設(shè)計(jì)分別得出滿足這兩種情況的通道寬度值，再比較兩者大小，取大值。不同點(diǎn)在于，美國(guó)規(guī)范指出了基于最大通過(guò)能力來(lái)計(jì)算通道寬度是不可取的，應(yīng)該依據(jù)行人服務(wù)水平取值并保有余量。并且，美國(guó)規(guī)范不像其他兩種規(guī)范那樣把通過(guò)樓扶梯的客流量相加得到通道客流量，而是通過(guò)估算通道處高峰分鐘客流量來(lái)進(jìn)行寬度計(jì)算，這對(duì)計(jì)算結(jié)果略有影響。

另外，三種規(guī)范在通道通過(guò)能力(包括正常情況和緊急疏散情況下的通過(guò)能力)、緩沖帶寬度、通道最小寬度等方面的取值或規(guī)定也有所不同(見(jiàn)表5、表6)。

表5 通道單位寬度通行能力取值對(duì)比 人/min

表6 其他尺寸規(guī)定 m

三種規(guī)范下案例車站通道寬度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7?？梢钥闯?，用三種規(guī)范算出的通道寬度差異明顯。

表7 通道寬度計(jì)算結(jié)果

2.3 自動(dòng)售檢票機(jī)規(guī)范對(duì)比及案例計(jì)算

對(duì)于自動(dòng)售檢票機(jī)，三種規(guī)范的差異主要在于:

(1)《規(guī)范》沒(méi)有明確給出使用單次卡的乘客比例，《標(biāo)準(zhǔn)》沒(méi)有明確給出自動(dòng)售票機(jī)數(shù)量的計(jì)算方法，只有《手冊(cè)》明確提出了設(shè)計(jì)方法。

(2)《手冊(cè)》在計(jì)算自動(dòng)售票機(jī)數(shù)量時(shí)考慮了應(yīng)提供50%的擴(kuò)充能力。

(3)對(duì)于高峰分鐘客流量的計(jì)算，《規(guī)范》取為高峰小時(shí)客流量除以60再乘以超高峰系數(shù)(1.2～1.4)，《手冊(cè)》取為高峰小時(shí)客流量的2.5%。

(4)通過(guò)能力的差別，《規(guī)范》取值為5人/min，《手冊(cè)》取值為6 人/min。

采用三種規(guī)范計(jì)算得到的案例車站售檢票機(jī)數(shù)量如表8。

表8 自動(dòng)售檢票機(jī)計(jì)算結(jié)果 臺(tái)

2.4 緊急疏散檢算方法規(guī)范對(duì)比分析

盡管上文給出的設(shè)施規(guī)模已經(jīng)考慮了緊急疏散下的檢算，也列出了緊急疏散下通行設(shè)施通過(guò)能力的對(duì)比，但三種規(guī)范在緊急疏散檢算方法上存在較大的差異，因此特別對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比。

(1)疏散人數(shù)?！兑?guī)范》規(guī)定的疏散人數(shù)為遠(yuǎn)期高峰一列車乘客和站臺(tái)上候車的乘客及工作人員之和?！妒謨?cè)》規(guī)定疏散人數(shù)為站臺(tái)上候車乘客與一列車的乘客數(shù)之和同2IL(I為列車行車間隔，L為站間運(yùn)量)之中的較大值。《NFPA 130》規(guī)定疏散人數(shù)為高峰期間站臺(tái)和列車荷載人數(shù)之和。

(2)疏散時(shí)間界定?！兑?guī)范》規(guī)定:6 min內(nèi)將列車乘客和站臺(tái)候車的乘客以及工作人員全部撤離站臺(tái)。該規(guī)定實(shí)際上只考慮了疏散樓梯及扶梯的通行能力對(duì)疏散時(shí)間的影響，沒(méi)有考慮行人疏散速度對(duì)疏散時(shí)間的影響，也沒(méi)考慮檢票口、出入口、疏散通道通行能力的影響及車站疏散線路長(zhǎng)短的區(qū)別。因此，只要樓扶梯總寬度不變，不論車站內(nèi)部的空間布局、甚至總面積如何變化，疏散的時(shí)間都是一樣的?！妒謨?cè)》和《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)疏散時(shí)間的考慮基本一致，即站臺(tái)層疏散時(shí)間不大于4 min，到達(dá)安全點(diǎn)不大于6 min。其綜合考慮了車站內(nèi)各種因素(如站臺(tái)與站廳的幾何尺寸、出入口的長(zhǎng)度、各種樓梯與檢票口的通行能力等)對(duì)人員疏散的影響。

(3)疏散設(shè)施通過(guò)能力。三者在可利用的疏散設(shè)施規(guī)定方面基本相同，即可利用的設(shè)施包括站臺(tái)、通道、樓梯、自動(dòng)扶梯、門等，緊急疏散情況下自動(dòng)扶梯停止運(yùn)行，當(dāng)做樓梯使用。但是，《規(guī)范》對(duì)疏散設(shè)施規(guī)定的表述不如《NFPA 130》明確。具體為:①未給出各類疏散設(shè)施的疏散步行速度和相應(yīng)服務(wù)水平分級(jí)等指標(biāo);②樓梯和自動(dòng)扶梯疏散能力是在設(shè)計(jì)通行能力的基礎(chǔ)上折減得到的(按0.9折減)，卻沒(méi)有關(guān)于折減系數(shù)的相關(guān)說(shuō)明;③沒(méi)有明確給出通道、檢票機(jī)處疏散通行能力。

《規(guī)范》和《手冊(cè)》分別給出了緊急疏散時(shí)樓梯在不同人流狀態(tài)(上行、下行、混行)下的通行能力，而《NFPA 130》對(duì)此未作區(qū)分。

(4)疏散時(shí)間的計(jì)算?！兑?guī)范》規(guī)定車站站臺(tái)層緊急疏散時(shí)間為樓扶梯處的通過(guò)時(shí)間加上1 s的乘客反應(yīng)時(shí)間。此種算法只有簡(jiǎn)單的通過(guò)時(shí)間，未考慮疏散時(shí)的擁擠與消散，特別是未考慮疏散瓶頸(如樓梯口、檢票口、門)處客流的路徑選擇及速度選擇。而我國(guó)臺(tái)灣和美國(guó)的規(guī)范則規(guī)定緊急疏散時(shí)間應(yīng)包括在各類瓶頸設(shè)施處的等待時(shí)間、通過(guò)時(shí)間及各段路徑的走行時(shí)間。這是各規(guī)范有關(guān)車站緊急疏散最重要的差異。

3 結(jié)論與建議

本文以城市軌道交通車站進(jìn)出站設(shè)施優(yōu)化配置為研究目的，通過(guò)國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比的方法，討論不同國(guó)家和地區(qū)城市軌道交通車站通行設(shè)施規(guī)模確定方法的差異。通過(guò)規(guī)范對(duì)比，得出以下結(jié)論:

(1)國(guó)內(nèi)外各規(guī)范中，樓扶梯設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)差異較大。

(2)各規(guī)范中通道寬度計(jì)算方法大體相似，但設(shè)計(jì)參數(shù)有差別。

(3)自動(dòng)售檢票機(jī)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)參數(shù)有差別。

(4)緊急疏散設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)有差異。

不同國(guó)家和地區(qū)在城市軌道交通通行設(shè)施規(guī)模確定上采用的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)存在較大差異。盡管有些差異是由于不同國(guó)家和地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的差別造成的，并無(wú)絕對(duì)的優(yōu)劣，但三種規(guī)范在一些問(wèn)題上存在差異。應(yīng)對(duì)這些不一致進(jìn)行評(píng)價(jià)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)通過(guò)類設(shè)施規(guī)模的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營(yíng)的舒適性、安全性提供參考。為此，建議今后基于這些差異進(jìn)行以下兩方面的研究:

(1)樓梯、自動(dòng)扶梯、通道、閘機(jī)等的設(shè)計(jì)參數(shù)主要是通過(guò)能力取值的不同，建議通過(guò)對(duì)已運(yùn)營(yíng)城市軌道交通車站客流進(jìn)行實(shí)地調(diào)研的方法，得到車站通行設(shè)施實(shí)際通過(guò)能力，以此作為規(guī)范設(shè)計(jì)值修正值的參考依據(jù)。

(2)設(shè)計(jì)方法的不同，主要體現(xiàn)在緊急疏散時(shí)間的計(jì)算方法上，建議采用行人仿真分析來(lái)模擬車站緊急疏散的情形，以作為疏散方法修正的基礎(chǔ)。

［1］GB 50157—2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］Transportation Research Board.Transit Capacity and Quality of Service Manual［M］.2003.

［3］National Fire Administration.Standard for Fixed Guide way Transit and Passenger Rail Systems［S］，2007.

［4］臺(tái)北都會(huì)區(qū)大眾捷運(yùn)系統(tǒng)規(guī)劃手冊(cè)第四冊(cè)固定設(shè)施需求［S］12版.1998.

［5］鄭意動(dòng).捷運(yùn)車站主要設(shè)施配置之研究［D］.臺(tái)灣:交通大學(xué)，1999.