（交通运输规划与管理专业论文）大型客运站客运设备配置研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 目前，随着我国大规模的建设客运专线铁路，越来越多的客运专线引入 大型客运站，如何合理利用客运站的设备来提高运营管理水平等便成为迫切 需要解决的问题。客运专线铁路的建设代表着当今世界铁路的最先进技术水 平，有许多不同于以往客货共线铁路的设计理念和技术标准，采用的是一整 套先进、成熟、经济、适用、可靠的技术。相对于以往传统的客运站，不论 是候车空间组织模式还是行车组织方式都发生了很大的变化，特别是到发线 数量的确定问题以及客运车场布局、车场规模的确定。 论文从大型客运站设备配置机理上分析研究相关问题，结合目前客运专 线的发展形势，首先详细分析了我国客运站候车空间组织的三种模式，由早 期的等候式到改革开放时期的通过式，再到现在的综合式，并对各种候车空 间组织模式的典型代表作了较为详细的分析后，得出结论：未来国内大型客 运站，尤其是特大型铁路客运站，将基本都采用交通综合体的模式。 由于有多条客运专线引入大型客运站，与以往客运站相比在作业的复杂 性和多样性上有很大的不同。因此，就有不同的车场组合方式，即：合场式、 分场式、组合式。论文在分析了全国最新的一些大型客运站基础上，总结了 大型客运站的基本布置图型 然后在此基础之上，分析了到发线数量的影响因素，针对三种不同的候 车空间组织模式，分别研究了其到发线数量的计算方法，特别是在综合型候 车空间组织模式下，考虑了到发线合理应用的基础上，建立数学模型并给出 了相应的算法。 关键词大型客运站；候车空间组织模式；到发线数量；客运设备 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，w i t ht h el a r g e - s c a l ec o n s t r u c t i o no fc h i n e s ep a s s e n g e rd e d i c a t e d l i n e s - - p d l ，m o r ea n dm o r ep d la r ei o i n e di n t ot h el a r g ep a s s e n g e rs t a t i o n s h o w r e a s o n a b l ye n h a n c e st h eq u e s t i o nu s i n gt h ep a s s e n g e rs t a t i o ne q u i p m e n tt o i m p r o v et h eo p e r a t i o nm a n a g e m e n tl e v e la n ds oo nt h e nb e c o m e su r g e n t l yn e e d s t os o l v e a d o p t i n go n ew h o l es e ta d v a n c e d ，m a t u r e ，t h ee c o n o m i c ，s u i t a b l e ，t h e r e l i a b l et e c h n o l o g y ，t h ep d lc o n s t r u c t i o ni sr e p r e s e n t i n gn o wt h ew o r l dr a i l r o a d m o s tv a n g u a r dt e c h n o l o g yl e v e l ，a tt h es a m et i m e ，i t sv e r yd i f f e r e n tf r o mt h e g e n e r a lr a i l w a yw h i c hh a st h ep a s s e n g e rt r a i na n df r e i g h tt r a i ni nt h ed e s i g n t h e o r ya n dt h et e c h n o l o g ys t a n d a r d c o n t r a s t e dw i t ht h eg e n e r a lp a s s e n g e rs t a t i o n ， i th a sh a dag r e a tc h a n g en o to n l yi nt h ew a i t i n gm o d e ，b u ta l s oi nt h ew a yo f t r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t ，e s p e c i a l l yi nh o wt om a k ec e r t a i nt h eq u a n t i t yo ft h e a r r i v a la n dd e p a r t u r et r a c k s ，t h el a y o u ta n ds c a l eo ft h ey a r d s i nt h e p a p e r ，s o m er e l a t e dp r o b l e m sh a v e b e e nr e s e a r c h e do nc o n f i g m e c h a n i s mo ft h ee q u i p m e n t si nt h el a r g ep a s s e n g e rs t a t i o n l i n k i n gw i t ht h e p r e s e n td e v e l o p m e n ts i t u a t i o no ft h ep d l ，f i r s t ，t h ep a p e ra n a l y s e st h r e ew a i t i n g s p a c eo r g a n i z a t i o nm o d e so ft h ep a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o nd e t a i l e d l y , f r o mt h e w a i t i n gm o d ee a r l yt ot h et r a n s i t i n gm o d ei nt h ee r ao fr e f o r ma n do p e n i n g - u p ， a n dt ot h ei n t e g r a t i n gm o d en o w a d a y s ac o n c l u s i o ni sd r a w na f t e rm a k i n gs o m e r e p r e s e n t a t i v e s ：t h ei n t e g r a t i n gs p a c eo r g a n i z a t i o nm o d em a yb ea c c e p t e di nt h e l a r g ep a s s e n g e rs t a t i o n si nt h ef u t u r e ，e s p e c i a l l yi nt h eo v e r s i z ep a s s e n g e r s t a t i o n s t h e l a r g ep a s s e n g e rs t a t i o n i s v e r yd i f f e r e n tf r o mt h eg e n e r a li nt h e c o m p l e x i t ya n dt h em u l t i f o r m i t yd u et ot h ep d lj o i n e d ，t h e r e f o r e ，t h e r ea r em a n y c o m p o u n dm o d e s ，s u c ha so n ey a r d ，t w oy a r d sa n dt h r e ey a r d s s e c o n d ，t h e l a y o u tp l a no ft h el a r g ep a s s e n g e rs t a t i o n si ss u m m a r i z e d f i n a l l y ，b a s e do nt h et h r e ew a i t i n gs p a c eo r g a n i z a t i o nm o d e s ，s e v e r a l c o n s i d e r a t i o n sh a v ei n f l u e n c e dt h eq u a n t i t yo ft h ea r r i v a la n dd e p a r t u r et r a c k s s o m ec a l c u l a t i o n a lm e t h o d sh a v eb e e nr e s e a r c h e do nt h eq u a n t i t y ，e s p e c i a l l y a m a t h e m a t i c a lm o d e li sb u i l ti no r d e rt om a k ec e r t a i nt h eq u a n t i t yb a s e do n r e a s o n a b l e u s i n gt h ea r r i v a la n dd e p a r t u r et r a c k si nt h e i n t e g r a t i n gs p a c e o r g a n i z a t i o nm o d e ，a sw e l la st h ea l g o r i t h mi sg i v e n 西南交通大学硕士研究生学位论文第l ll 页 k e y w o r d s ：t h el a r g ep a s s e n g e rs t a t i o n t h ew a i t i n gs p a c eo r g a n i z a t i o nm o d e s t h eq u a n t i t yo ft h ea r r i v a la n dd e p a r t u r et r a c k s t h ep a s s e n g e rs t a t i o ne q u i p m e n t s 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密囱，使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者签名：摩辞易叁 日期： 枷7 石一髟 指导老师签名：曼旬 日期： 锄吗6 16 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作 所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：本韦零 日期：2 0 0 9 年z 月肜日 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 选题背景及意义 铁路是国家重要的基础设施，国民经济的大动脉，交通运输体系的骨干。 随着经济与社会的快速发展和运输市场竞争的日益激烈，铁路如今正面临着 严峻的市场挑战。铁路必须实现安全、高效、快捷的客流和货流运输，满足 不断增长的运输需求才能在市场竞争中立于不败之地。近半个世纪以来高速 铁路有了飞速发展，而客运专线则是高速铁路向专业化发展的产物，是只用 于客运系统的高速铁路。由于客运专线具有速度快、运量大、效能高、社会 经济效益显著、更安全可靠以及污染少等优点，使得建设客运专线，实行客 货分线运输，成为当今世界铁路发展的主要方向之一。 在我国，铁路一直沿用客货共线的运输模式，在建国初期这种运输方式 可以节约资金，但随着国民经济发展和人民物质文化生活水平不断提高，经 济生活节奏加快，人们需要更迅速灵活的交通运输方式，而铁路运输方式在 灵活性、适应性以及运输能力方面越来越难以满足这种社会需要，原有的这 种客货共线的运输模式造成了铁路运输能力与运输需求的不均衡、运输质量 的提高受到制约、客运和货运在线路使用上相冲突、客运高速和货运重载相 冲突等诸多问题。因此，在繁忙干线建设客运专线，是我国铁路适应国民经 济和社会发展需要，加快实现现代化的必然选择。在连接经济发达地区或大 城市的客货运输繁忙通道上，建设客运专线，实行客货分线运输，将大大提 高铁路的运输能力和服务质量，满足高增长的运输需求，推动铁路向更高水 平发展，并且使城市间的沟通与交流更便捷，促进城市的发展。 根据国务院批准的中国铁路中长期发展规划，“十一五是中国大规 模铁路建设最关键的阶段，2 0 2 0 年全国铁路营业里程规划目标由1 0 万公里 调整为1 2 万公里以上，电化率由5 0 调整为6 0 以上，客运专线达到1 6 万公里以上，建设总投资约2 0 0 0 0 亿元人民币，主要繁忙干线实现客货分线， 基本形成布局合理、结构清晰、功能完善、衔接顺畅的铁路嘲络，运输能力 满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到或接近国际先进水平【1 1 。 2 0 0 8 年全年批准立项6 0 项，批复可研报告6 5 项，批复投资规模超过7 0 0 0 亿元。“十一五”铁路跨越式发展将实现快速客运初步成网的目标，建设京 沪、京广、京哈、沈大、陇海等客运专线，列车时速达到2 0 0 至3 0 0 公里； 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 建设京津、沪宁、沪杭、宁杭、广深、广珠等大城市群的城际轨道交通系统， 列车时速达到2 0 0 公里以上；继续推进既有线提速，在1 3 0 0 0 公里提速干线 实现客车时速2 0 0 公里。在此基础上，再经过5 年左右的努力，中国铁路将 形成客运专线、城际客运铁路和既有线提速线路相配套的3 2 0 0 0 公里的快速 客运网络。这一快速客运网络，能够辐射中国7 0 的5 0 万以上人口城市， 覆盖人口达到7 亿多，满足人们快速便捷出行的要求。 有关专家的研究认为，发展高速铁路非常适合我国的国情【5 1 。可以预见， 中国的铁路运输业将会随着社会经济的增长而快速发展，铁路的运营现状将 会得到极大的改善。目前，我国客运专线的建设已经大规模展开。那么，这 些客运专线建成后，其引入大型客运站以后，对客运站都有什么样的影响， 该怎样合理利用能力来提高运营管理水平等便成为迫切需要解决的问题。客 运专线铁路的建设代表着当今世界铁路的最先进技术水平，有许多不同于以 往客货共线铁路的设计理念和技术标准，采用的是一整套先进、成熟、经济、 适用、可靠的技术。客运专线客运站是客运专线上的节点和中枢，其客运设 备配置、客运车场布局、车场规模的确定，在客运专线引入大型客运站以后 发生了较大的变化。本论文将以此为前提，研究客运专线引入大型客运站后， 客运设备的合理配置，高速场、城际场、普速场的相互布局，以及多车场规 模的确定等相关问题。 因此，论文拟定从大型客运站设备配置机理上分析研究相关问题，结合 目前客运专线的发展形势，通过建立数学模型定性定量逐项分析，以实现理 论上的突破和现实工作中的应用意义。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外铁路客运现状 国外有关高速铁路引入城市内客运站规划设计以及客运站内部的客运设 备配置机理方面的专门论著较少见到，这方面的文献也较为分散，针对性小， 研究深度也不够，原因是国外铁路管理体制与我国完全不同。我国的管理体 制为集中管理制，全国铁路路网归中华人民共和国铁道部指挥，铁路网中的 干线包括高速行驶的客运专线列车在铁路枢纽均可实现通过和上下线作业， 铁路枢纽的规划和设计从理念上与国外不同，客运站的优化目标也有所不同； 国外铁路，如日、英、法、德国的铁路在二十世纪八十年代改革后基本上都 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 采取的是分散管理模式，指铁路财产归国家所有，但铁路的经营是以企业化 的方式自主进行的。政府和铁路的关系相互制约，前者对铁路的公益性负责， 而后者则作为企业享有充分的经营自主权。由此，在铁路运营上特别是在几 条干线的交汇处出现的是各公司相对独立，以旅客换乘为主要方式的多个客 运站形成的客运枢纽。因此，国外的研究主体大多以既有形成的城市客运中 心为综合交通体，对于城市对外交通枢纽以及以城市轨道交通为基础的客运 交通系统研究较多较为广泛，这类研究的成果对本课题有借鉴意义。 城市对外交通枢纽是城际交通与城市交通衔接的枢纽，主要位于城市对 外交通出入口，如铁路车站、机场等。国外许多大城市的机场和铁路车站已 成为“交通综合体”，在同一建筑物内集中了机场、铁路、地铁、轻轨、公共 汽车、小汽车等交通方式，相互之间通过垂直或水平的自动扶梯进行换乘， 旅客下了飞机或高速火车等交通工具，足不出户就可以换乘其它交通方式达 到日的地。国外在这方面有许多成功的实践，如在航空方面有日本东京成田 空港、关西国际机场、德国法兰克福机场、法国戴高乐国际机场以及香港新 机场等，在铁路车站方面有日本国铁东京新宿站、东京车站、法国巴黎里昂 站以及美国华盛顿区与纽约市的联合车站等，均为典型的以人为本的立体式 无逢接驳的现代化换乘枢纽。据不完全统计。目前巴黎城市中心的6 个客运站、 伦敦城市中心的1 0 个客运站、柏林城市中心的9 个客运站、纽约和东京城市 中心的多个客运站与城市交通系统在车站布局、交通方式衔接、旅客换乘等 都有着良好的协调配合【3 】3 。 1 8 6 3 年，英国伦敦建成了世界上第一条地下铁路，随后国外发达国家的 大城市都先后建设了发达的轨道交通线网。在城市轨道交通的建设过程中， 世界著名的八大都市圈在轨道交通枢纽规划设计方面也取得了惊人的发展。 巴黎、伦敦、纽约、东京和莫斯科等大都市以轨道交通的交叉点为中心形成 了城市主要换乘中心，拥有集城市轨道交通、铁路、航站、公路客运和市内 常规公共交通一体化的综合换乘枢纽，实现了多种交通方式快捷、舒适的无 缝换乘，大大提高了城市交通效率。 在相关理论方面，上个世纪8 0 年代，前苏联k i o 斯卡洛夫主编的城 市交通枢纽的发展，全面系统地论述了城市交通运输枢纽地的合理布局、各 种城市运输方式的适用范围以及运输管理自动化问题，论述城市各种运输设 备的合理配置及其相互衔接与协调问题【4 1 。 由张雄、许斯河本文根据美国铁路工程协会铁路工程手册摘译，主 要介绍了美国铁路客运设备设计规范。包括站台、站台雨棚、股道、旅客列 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 车整备所以及其他管理公共交通、市郊与市际有轨交通的辅助设备，文中计 量单位已由英制换算为米制【2 1 。 1 2 2 国内铁路客运发展与现状 目前，全国铁路营业里程己近7 5 万公里。但是，我国铁路总体上还处 于运输能力不足，技术装备水平较低阶段，主要干线运输能力长期紧张。造 成运输能力紧张的主要原因在于我国铁路运输一直以来实行的都是客货共线 的运输组织模式，由于货物列车速度相对旅客列车要慢，因此造成等待避让 时间延长，从而大大降低了既有铁路的输送能力。与此同时铁路运输特别是 旅客运输，近年来一直面临与公路和航空运输竞争的压力，而铁路旅客运输 的灵活性和开行密度不如公路运输，其速度又不及航空运输，因此其市场份 额不断萎缩。铁路部门为了在运输市场中取的更大的份额，全路相继进行了 6 次提速和重载改造。但在同一条线路上既要高速，又要重载，还要加大行 车密度，客观上是很难做到的。高速和重载对线路基础的技术要求不尽相同， 如果在同一条线路上既进行提速改造，又进行重载改造，成本很高，而且效 果也有限，造成投资浪费，并将加大日常运营维护成本。在客货运量不断增 加和人们对速度要求日益提高的情况下，铁路目前的状况还不足以满足未来 市场需求【6 】。因此，解决目前这些问题的最佳办法就是在繁忙的铁路干线实 现客货分运，建设客运专线。 为使铁路运输适应国家经济发展和运输市场的需要，2 0 0 4 年1 月国务院 审议通过了中长期铁路网规划，2 0 0 8 年又对规划进行了调整，它是指导 中国铁路走向2 0 2 0 年的总体建设规划。 铁道部“十一五铁路客运站规划的总体目标是：建设5 4 8 座客运站， 其中省会城市2 5 座，地级市客运站9 5 座，县级客站4 2 8 座。 1 、六大客运中心：北京、上海、广州、武汉、成都、西安。 2 、十大区域性客运中心：哈尔滨、沈阳、济南、郑州、南昌、福州、昆 明、南宁、兰州、乌鲁木齐。 根据规划要求，为实现2 0 2 0 年铁路网发展目标，规划方案要在路网 总规模扩大的同时，突出客运专线、区际干线和煤运系统的建设，提高路网 质量，扩大运输能力，形成功能完善、点线协调的客货运输网络。 为满足快速增长的旅客运输需求，建立省会城市及大中城市间的快速客 运通道，规划“四纵四横”等客运专线以及经济发达和人口稠密地区城际客 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 运系统。建设客运专线1 6 万公里以上。 1 “四纵 客运专线 ( 1 )北京上海客运专线，包括蚌埠合肥、南京杭州客运专线， 贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区； ( 2 ) 北京武汉广州深圳客运专线，连接华北和华南地区； ( 3 ) 北京沈阳哈尔滨( 大连) 客运专线，包括锦州营口客运专线， 连接东北和关内地区； ( 4 ) 上海杭州宁波福州深圳客运专线，连接长江、珠江三角 洲和东南沿海地区。 2 “四横客运专线 ( 1 ) 徐州郑州兰州客运专线，连接西北和华东地区； ( 2 ) 杭州南昌长沙贵阳昆明客运专线，连接西南、华中和华 东地区； ( 3 ) 青岛石家庄太原客运专线，连接华北和华东地区； ( 4 ) 南京武汉重庆成都客运专线，连接西南和华东地区。 同时，建设南昌九江、柳州南宁、绵阳成都乐山、哈尔滨齐 齐哈尔、哈尔滨牡丹江、长春吉林、沈阳丹东等客运专线，扩大客运 专线的覆盖面。 3 城际客运系统 在环渤海、长江三角洲、珠江三角洲、长株潭、成渝以及中原城市群、 武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等经济发达和人口稠密地区建设 城际客运系统，覆盖区域内主要城镇。 目前我国的一些大型客运站，包括北京南、南京南、虹桥、新武汉、新 广州、新成都、新长沙等等，其设计呈多样化趋势。例如建成投产的上海南 站在规划、设计过程中即考虑了与城市交通整合协调的问题，建设中采取了 一系列的措施与市内交通进行无缝衔接，进出车站旅客尽量做到零距离换 乘，有效减轻了车站周边的交通压力，取得不错的效果；新广州站的建设是 集铁路高速站、地铁2 号与3 号线的换乘站、广州市规模最大的公交换乘枢 纽、规模最大的长途客运站集群，以及著名的商业批发、广交会馆等为一体 的综合交通枢纽，各种交通运输方式之间的换乘极其便捷。以铁路客运站为 中心的公交、地铁的换乘，将交通组织设计与交通管理规划相结合。将各交 通运输方式按空间层次组合起来，使换乘便利、舒适。此外，新广州站将成 为服务珠三角、面向华南地区的区域交通平台，与北京、上海、武汉的铁路 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 客运站规划成为全国四大铁路客运中心之一。由此可知，目前的客运站的客 运设备配置上除了考虑内部的站场设备合理布置，更多的是与其他交通方式 的衔接成为了重点，使旅客出行更加方便。 而相关的理论方面，文献 8 - 1 5 分别从不同角度采用不同于分析计算方 式的手段对车站咽喉通过能力进行了研究，其中文献 8 ，1 1 - 1 5 在对咽喉作 业进行抽象建模的基础上采用可视化模拟的方法研究咽喉通过能力，有些研 究思想对客运专线客运站咽喉通过能力的研究有启迪作用，比如把图论和网 络优化技术用在对咽喉作业建模中就具有很好的借鉴性。而文献 1 6 2 2 则是 对既有站到发线的合理使用和数量的确定等角度建立到发线的运用模型并设 计相应的算法，研究到发线的通过能力。 文献 2 3 主要是考虑到单线铁路列车实际运行中产生交会和越行方式 的随机性，采用概率分析的方法，通过研究在不同开行条件下，产生交会、 越行次数和方式的各种情况，建立车站到发线设置数量与交会、越行次数和 方式之间的关系，找到直接影响车站到发线数量的主要因素，得出了影响其 变化的一般规律。 文献 5 5 主要是探讨城际铁路引入特大、大中城市需要新建客运站时， 面临的车站站址方案选择、站型确定、站场设备布置以及站区综合交通枢纽 规划设计等诸多需要解决的问题。 1 3 本论文的研究内容与目标 1 主要研究内容： ( 1 ) 各种候车空间组织模式的分析。我国铁路运输事业目前正面临一个 前所未有的大发展时期，铁路客运也由过去落后单一的运输模式逐渐转向与 多种交通方式共同合作的新型交通枢纽综合体。并且，由于社会进步和铁路 客运技术的发展，客运现状发生了根本的改变。在这种情况下，我国铁路客 站建筑设计呈现出了新的变化和趋势。实际国情和客观发展规律决定了我国 铁路客站候车空间序列在较长的时期内还不可能完全彻底地由“等候式”转 向“通过式”。社会进步对铁路客站提出了人性化的设计观念的要求，即如何 实现“综合式”候车空间组织模式。 ( 2 ) 如何确定多个车场的相互位置。目前旅客列车种类主要由机车牵引 的普速车、由动车组开行的高速旅客列车、由动车组开行的城际列车和市郊 列车4 种。因此，不同种类的组合可形成多种运输分工方案，存在多个车场 分工的问题。在分析全国多个车站平面图的基础上，归纳确定这些车场的通 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 用的相互位置。 ( 3 ) 客运站到发线数量的确定。车站到发线数量应根据运输模式、客流 量和运输性质确定。目前主要有方法1 ：到发线利用率法，方法2 ：高峰小时 列车占用到发线的时分。关于确定到发线数量的方法，目前是采用换算列车 对数法，经查表来确定铁路车站到发线数量的设计方法。如何建立一个有效 的数学模型来确定到发线的数量是本论文的创新点之一。 2 本文研究目标： 在分析铁路客运各种候车空间组织模式的基础上，通过建立数学模型讨 论确定到发线的数量，确定各个车场的相互位置。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 第2 章铁路客运站候车空间组织模式分析 铁路客运站作为主要的交通建筑类型之一，从1 9 世纪3 0 年代发展到现 在，已经有1 7 0 多年的历史了。从铁路客运产生，到二次世界大战前后许多 国家大规模发展客运业务，再到2 0 世纪5 0 年代高速铁路的快速发展，铁路 运输技术的每一次进步，都影响到运输方式的改变，进而影响到铁路客运站 站房建筑的平面布局和空间组合。同时，除了铁路运输技术本身，社会文明 的进步也对客运站建筑不断地提出新的要求。 我国是铁路运输大国，据铁道部统计中心公布的( ( 2 0 0 7 年铁道统计公报 统计，至2 0 0 7 年底，全国铁路营业里程达到7 8 万公里，比上年增加近千公 里，里程长度位居世界第三。路网密度8 1 2 公里万平方公里，比上年增加 0 9 公里万平方公里。全国铁路总延展里程达到1 5 7 万公里，比上年增加o 2 万公里。全国铁路完成货运总发送量( 含行包运量) 3 1 4 亿吨，比上年增加 2 6 亿吨，增长9 0 1 完成货运总周转量( 含行包周转量) 2 3 7 9 7 0 0 亿吨公 里，比上年增加1 8 4 2 5 9 亿吨公里，增长8 4 。全国铁路完成旅客发送量1 3 6 亿人，比上年增加1 亿人，增长8 0 t 7 1 。随着中国铁路跨越式的发展，每年 全国均有大量的客运站新建和改扩建工程。 但是，我们同时应该看到，铁路大国还不是铁路强国，尤其是铁路客运 的发展，我国目前的现状是典型的“高低并存，以低为主”，既有比较先进的 运用现代技术的在建高速和已建准高速线路，也有仍然大量存在并占目前我 国铁路总里程绝大部分的普速线路。同时，由于许多其他因素，诸如城市综 合交通体系、社会经济、社会文化等原因的影响，决定了由此带来的客运状 况复杂，问题繁多且矛盾重重的现状。基于这种现状下的客站建筑设计，要 解决的实际问题绝不仅仅再是平面布局和流线关系。深入地探寻和思考，会 发现许多需要在设计中迫切解决的一系列问题。 国内目前的铁路客运站仍然是以纯粹的等候式空间为主，这种形式的客 运站在我国铁路客运发展的初期和成长期发挥了其应有的作用。但是，我们 应该看到，由于各种影响铁路运输业的综合条件的发展变化，在铁路客运站 的使用过程中，种种问题和矛盾凸现出来，且随着运输业的发展有越来越严 重的趋势。 从铁路客运站的设计原则上说，作为客货疏散节点，铁路客运站设计建 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 造中应该解决怎样尽可能地在最短的时间内最快地疏散客流。许多发达国家 的客运站没有大型候车厅，没有大型售票厅，就是出于对这一基本原则的实 现。以各种大大小小的候车室为中心建立客运站，很容易使客流在客运站这 个节点无限制集结，造成栓堵，滋生不良社会问题，增加管理负担，也不利 于运输正点率的提高。客运站是铁路与城市交通枢纽，要突出现代化综合交 通枢纽的功能，达到安全、通畅、高效的要求，各种交通工具之间衔接合理， 尽量缩短旅客通行时间，为旅客提供更多的便利。特别是铁路干线引入城市 内的铁路客运站，铁路站房与广场是铁路与城市公共交通联系的唯一衔接点， 大量的人流聚集在城市的铁路客运站广场上等待城市公共交通的疏导，广场 是铁路与城市公共交通的唯一衔接方式【2 4 1 。而我国现时的铁路运输状况是运 能不足、运量大。城市交通不便，中转旅客与居住地离车站较远的旅客不得 不长时间在车站候车，这样对原本候车能力基本饱和的车站增加了更多的压 力和负担。 随着客运专线和城际铁路引入城市，高速站的建设原则需要便捷、良性 的衔接，这种衔接不是列车运行速度能解决的问题，存在高速站使用效率问 题，不仅关系到与铁路客运网点线协调的宏观规模，更重要的是高效的高速 客运站能建立城市交通良性循环的体系。铁路高速站与城市公共交通衔接的 问题直接影响城市交通规划和城市建设的进程。 2 1 候车空间组织模式的分类及影响因素 2 1 1 候车空间组织模式的分类 我国过去的铁路旅客车站均为普速列车车站，用“最高集聚人数”来表 示车站规模，“最高集聚人数”是指客站全年上车旅客人数最多的月份中，一 昼夜在候车室内瞬时( 8 m i n1 0 m i n ) 出现的最大候车人数的平均值【2 5 1 。城 市轨道交通设计中，衡量车站规模的重要指标为“高峰小时客流量”，车站设 计必须满足客流要求，车站的站厅、站台、出入口通道、人行楼梯、自动扶 梯、售检票口( 机) 等部位的通过能力按远期超高峰客流量确定。由设计指 标上可看出，两类车站的重要区别体现在“通过性”的不同，即传统普通铁 路车站是“等候式”，即是以候车厅为主要候车空间，城市轨道交通车站是“通 过式，是以站台候车为主要候车空间。 随着我国经济的不断发展，与发达国家类似，铁路交通与城市轨道交通 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 之间的界限有逐渐模糊化的趋势，铁路出现了高速铁路、客运专线、公交化 的城际铁路等新形式，而城市轨道交通也在发展跨市郊跨区域甚至联系周边 城市群的较长线路。显然将其能力进行排序为：普通铁路、高速铁路( 客运 专线) 、城际铁路、城市轨道交通，依次递增。 目前大量设计的新型铁路客运站，主要是客运专线和城际铁路的客运站， 可以理解为一种等候式和通过式的结合的车站类型【2 6 1 ，加强车站的通过性， 可以同时采用候车厅和站台为候车空间，提高车站使用效率，此种候车空间 组织模式可定义为综合型候车空间组织模式。因此，铁路客运站候车空间组 织模式可分为三类：等候型、通过型、综合型。 2 1 2 候车空间组织模式的影响因素 候车空间组织模式与以下因素有关： 1 、候车时间。候车时间对客运站的候车空间组织模式的影响起着很大的 作用，也是最基本的影响因素。候车时间越短，对于候车空间的流线组织来 讲就越有利，反之则不利。 2 、旅行目的。由于旅行目的不同，人们对在站停留时间的价值评价也不 一样，乘坐长途旅客列车的旅客由于托运行李等活动，常常会提前到站。 3 、所在地域。大多数研究学者都认为人的时间概念与他所处地域的经济 发展水平和人民生活水平成正比，因此，发达地区的人们出行时间价值高一 些，不发达地区的人们出行时间价值低一些。 4 、出行者。收入越高的人，换乘时间的价值越大；反之，收入较低的人 换乘时间价值越低；对于家庭妇女、退休人员、失业者和儿童来讲，他们的 换乘价值与全职工作者显然存在较大差异。 5 、列车的准点率。列车到发时间越准确，在站停留的人员越少。 6 、与城市交通的衔接影响。铁路车站设计应充分考虑与城市交通的衔接， 尽量采用紧凑的设计，建立旅客快速疏散通道，以确保旅客出行过程的高效 率。 2 2 等候型候车空间组织模式的分析 等候型候车空间组织模式的特点是候、等、留的路径，主要是以候车厅 为候车空间。 目前国外铁路客运站房已发展到第四代通过型站房阶段，而我国还停留 西南交通大学硕士研究生学位论文第”页 在第二代等候型阶段，这种等候型的候车方式在中小客运站十分普遍。 过去我国的客站设计一直是将以候车空间为核心的等候式作为设计的指 导思想，空间组织也采用了以候车和广厅为核心，若干辅助空间围绕布置的 形式，从建筑空间的组合形式上来看，属于辐射式的组合方式【2 7 。 这种模式在相当长的一个时期内适应了我国的实际国情。上世纪8 0 年代 以前，我国铁路运输效率低下，列车发车频率低，单趟车次运输量巨大。再 加上铁路管理水平有限，列车误点现象十分严重。造成旅客在客站内等候时 间很长。另外，当时的客站以管理为中心，为了方便管理，这类型的客站功 能划分详细，空间主次分明，比较符合当时的客运条件及客站管理水平。 图2 1 进站旅客流线系统分析【2 8 】 北京站是这一阶段的典型代表作。它是我国新中国建国1 0 周年十大建筑 之一，也是新中国当时规模最大的铁路客站【2 9 】。作为我国客运站第一阶段的 典型代表的北京站，其功能流线和空间组织在很长的一个时期内被视为我国 客运站设计的成功典范，许多后来的大中型客运站均采用了同样的空间组织 模式。应该说，在当时我国铁路客运水平比较低下，旅客出行要求不高的客 观条件下，还是摹本适应了我国的国情的。 广州站也是这一阶段的典型代表f 图2 2 1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 二层平面图 一层平面图 图2 2 广州站【3 0 】 从广州站的平面图，依然可以看到袋形的候车厅。尤其是一层，流线迂 回现象十分严重。二层和北京站改造前相比，由于多了两端两个进站通道， 情况稍微好些，但从图中所示流线来看，依然比较冗长。 综合起来，这一时期我国铁路客运站的候车空间组织的弊端主要在于： 1 典型的等候式空间，不利于快速通过。 2 多个多向候车厅集中布置，容易形成穿套及袋形空间。候车室之间流 线交叉干扰，复杂冗长。 3 候车室线侧布置的方式使得旅客进站流线过长，且瓶颈效应明显。同 时站房进深也很大，压缩了广场用地。 4 交通面积过多，平面经济性差。 5 空间组织以管理为中心，比较封闭沉闷。且空间结构层次复杂，缺乏 易识别性，不利于对旅客的引导，还对旅客心理造成了不良刺激。 6 进站广厅对空间的组织形式不合理，造成本来仅具有人流分流作用的 广厅面积过大。 7 辅助服务空间使用不方便。 2 3 通过型候车空间组织模式的分析 长期工作在英国伦敦铁路部门，有着丰富的车站设计管理经验的朱丽 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 安罗斯提出，旅客乘车的过程了解环境、收集信息、购买车票、进入 车站等等，尽可能方便简捷，促使乘客与站务员互动，使车站更符合现代零 售商业模式【3 。 车站的建筑形式与生活形式是紧密而直接的关系，建筑环境与行为活动 是互相影响的动态平衡。换乘行为的人流包括候车人流、中转人流、购票人 流，他们是站房设施的主要使用者，他们向环境空间提出了最直接的目标需 求是舒适候车、高效换乘。国外的铁路客运站是一种通过型的模式。它摆脱 了复杂的空间分割和曲折冗长的流线，旅客随到随走，像城市公共交通一样 便捷。如法国里尔欧洲车站、英国滑铁卢国际车站1 3 2 】等。 上世纪8 0 年代，我国步入改革开放时期，铁路客运也经历了一个快速发 展的阶段。这期间，客运站建筑有发展，也有矛盾。大量的旧有客站由于不 适应新的使用需求，也进行了改建和蕈建。铁路客运站的候车空间组织模式 出现了新的变化，根据不同的具体设计条件，主要有两种候车空间组织模式： 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 2 3 1 融合开放的候车空间 这一类型的典型代表是成都站( 图2 3 ) ，从平面图中可以看到，和第一 阶段的典型作品北京站相比，虽然成都站在旅客的流线上没有什么大的突破， 和北京站基本一致。但是，在候车厅的空间处理上，则和北京站有了显著的 区别。成都站的候车空间却采取了一种开放式的布局，尤其是二层的普通候 车空间，通过中间的交通空间联系两侧完整的候车大厅。整个二层除了厕所、 储藏和检票员办公等功能房间以外，没有任何隔断措施，形成了一个完整开 放的大空间。这是这一类型客站设计的一个非常重要而且突出的特点，包括 南京站、西安站、武昌站等许多大型站都采用了这一模式。这种候车空间和 之前相比，有以下优点： l 广厅 2 候车室三：团体候车室 4 母子候车室 5 软席候车室已贵宾候车室 二层平面 l 候车室 三_ 广厅上空 3 进站天桥 图2 3 成都站平面图【3 3 】 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 1 改变了以往多个候车室平面复杂的弊端，空间简化带来的结果是空间 的利用率大大提高，由此也减小了候车室的所需面积，少占用地，节约投资。 2 缓解了候车空间流线复杂冗长的弊端。对比北京站，可以看到，由于 小再是多个多向袋形空间，迂回的流线太大减少，旅客行走距离也得以缩短。 3 一定程度上减弱了进站流线上的疏解瓶颈效应。虽然从整个旅客进站 流线上来看，疏解瓶颈依然存在，但是，至少在候车空间，这种开放式的布 局大大减弱了瓶颈效应。 4 由于空间的相对开放，不但采光通风得到了改善，而且旅客的心理体 验得到了很大的改善； 232 高架候车 高架候车的布局在国内客运站设计中首次运用是在1 9 8 7 年落成的上海 第二客站 3 4 】，此后的一大批客运站采用了这种空间组织形式，比如北京西站 图2 4 北京西站【4 6 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 ( 图2 4 ) 、深圳站、广州东站、济南新站、天津站等。到了杭州新客站已经 非常成熟了。这种候车空间的组织形式，使得铁路旅客站的设计取得了巨大 的突破和创新。 杭州新客站采用了和成都站完全不同的候车室模式。成都站的布局依然 还是传统的线侧式，而杭州新站则采用了线上式高架候车的布局。 从杭州站的平面图中，可以看到这种候车空间组织形式和成都站相比有 如下优点： 1 由过去的线侧式布局到线上式高架候车，旅客进站时能从所在候车室 的检票口最快捷地下到相应的站台，候车室进入站台的距离大大缩短，从而 避免了以往旅客检票后携带行李跑上相当长的一段距离才能上车的情况，也 因此为列车缩短停站时间创造了条件。而且，从旅客心理层面上，将最容易 引起旅客紧张的从检票到登车这一时间最大限度地减少。 2 高架候车在不增加额外的跨线设施的情况下，可最大限度地利用候车 室的面宽来增加候车室到站台的出口，加快旅客登车速度，减少不同车次旅 客利用同一闸口的拥挤混乱的现象。而线侧式布局就算闸口数量增加，通过 闸口后进入站台还是必须经同一高架天桥或者地下跨线通道，否则就必须增 加高架天桥或地下跨线通道。 ， 1 地面广场2 地下车库出入口3 公交车站 4 地面上高架广场交通5 地下出站厅出口6 站台 一层地面 2 目垦， 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 ：_ ：7 7 b l l t i l ；l l l l t l -0 i i i ! h i i ”：! _ ! i ! i l i i i i h i i t l i i ； 3 3 l l u ! ! l l i l i l l i l i l ! l , i i l i l h l ! l l l ! |1 i i i l i i i l i l i l i ! l l i l i l i i l i l i l l i l l ! i i i t ! 。 叫 fl l i l l l i l l i l 。l i l l ； i i l i l l f l l f ：l l l t i l ! l i i i i l l i i ! l i l i i i i i i i i i ! i i l i i l i l ! l ! l l l ： 3 3 - m , r l “, 1 。i i 。, 1 。1 1 , 。, v | l | | | | l ! ；| | ! l i ：! _ | | | | | | 圳 l j j j - jl l l l f i i 一 2 5 6 4 lj 1 j l j i i i i i i l l l l l i l l l l u l l l i l l l l l 己 5 7 5 5 i i i i i i i i i i i l l l l l l l l l l l ! l l l l l ； 0 d 国亘国回 国匾叵匣 1 。， 1 = ￥：一、8 t f 1 高架广场 2 进站大厅 3 高架候车厅 4 食街 5 商场 6 售票大厅 7 进站通道 8 高架车道 二层平面 图2 5 杭州站平面图【4 5 】 3 高架候车室使铁路轨道两侧双向进站成为可能。 国内铁路客站对双向进站的要求源于城市规模的扩张，使得原本规划于 城市边缘的铁