陈建凯肖亮姚江波
能源立体公共交通场站规划设计思考——
以深圳市为例摘要:在土地资源及公共汽车设施需求的双重压力下,深圳市将新能源立体公共交通场站作为实现公交都市建设目标的重要突破口。通过总结第一批拟建的10个新能源立体公共交通场站的规划设计经验,分析新能源公共交通场站与传统场站的异同,并提出立体公共交通场站的设计要点、思路、设计参数、指标、设计原则等。同时,对场站首层及标准层交通组织、布局、内外交通组织衔接提出相应的设计策略和解决措施,为立体公共交通场站的规划设计提供相关建议和参考。关键词:规划设计;立体公共交通场站;新能源;交通组织;深圳市
Multi-Storey Bus Depot Planning and Design for New Energy Bus:A Case Study in Shenzhen Chen Jiankai,Xiao Liang,Yao Jiangbo
(Shenzhen Urban Transport Planning Center,Shenzhen Guangdong 518000,China)
Abstract :Under the constraints of land use and public transit travel demand,developing multi-storey de-pot for new energy buses is regarded as a breakthrough to fulfill the goal of Transit Oriented City in Shen-
zhen.Based on the experience of planning and designing the proposed 10multi-storey depots of new ener-gy buses in Shenzhen,this paper analyses the differences and similarities between new depots and tradi-tional depots,and proposes the design procedures,concepts,parameters and principles.Aiming at bus de-pot planning and design,the paper proposes strategies and measures in relation to traffic organization,lay-out design,connections between inside and outside the depot for the first layer and standard layer.Keywords :planning and design;multi-storey bus depot;new energy;traffic organization;Shenzhen 收稿日期:2018-03-28
作者简介:陈建凯(1973—),男,广东河源人,硕士,副总工程师,城市规划建筑院院长,主要研究方向:交通规划、城市规划。E-mail:chenjk@sutpc
1常规公共汽车场站和车辆发展趋势
1.1土地紧缺促使公共交通场站向立体
化转变
公共交通场站设施是常规公共汽车体系的重要基础支撑,是公共汽车线网调整优化的设施保障,并最终关系到公共交通系统的运行效率和服务水平。
深圳市作为首批公交都市示范城市,场站建设多为平面式,单车占地指标接近200m 2,土地资源的浪费导致公共交通场站的严重不足,制约了公交都市的建设。在土地紧缺以及公共汽车设施需求不断增长的双重压力下,场站的建设正逐步向着立体集约式的建设模式转变。
1.2国家政策促进新能源公共汽车的推广
国务院先后发布《汽车产业调整和振兴规划》《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》等一系列文件,鼓励在城市公共交通等领域推广使用新能源汽车,并建立电动汽车快速充电网络,加快停车场等公共场所公用充电设施的建设。
自以上规划发布以来,新能源公共汽车已在各大城市逐步推广。北京市在2017年底首次投入350辆比亚迪电动公共汽车,明确到2020年电动公共汽车比例达60%;上海市现有电动公共汽车5800辆,比例超过20%,未来每年更新的公共汽车指标中有60%电动公共汽车;深圳市在2017年9月完成全市公共汽车的电动化更新[1]。
陈建凯,肖亮,姚江波
(深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司,广东深圳518000)
文章编号:1672-5328(2018)04-0089-08中图分类号:U491.1+7文献标识码:A DOI:10.13813/j1
1-5141/u.2018.0412
新能源立体公共交通场站规划设计思考
——以深圳市为例
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Urban Transport of China Vol.16No.4July 2018
城市交通二○一八年第十六卷第四期
2新能源公共交通场站与传统场站差异
新能源公共交通场站与传统场站均需承担公共汽车的就近维修、保养、洗车等功能,以及满足场站本身运营管理设施、生活服务设施、安全环保设施等功能需求。同时二者也存在较多的功能差异。
2.1核心功能由停车转变为停车+充电
新能源公共交通场站在满足一般夜间停车需求的同时,还需满足大量电动公共汽车的充电需求,包括夜间不间断充电以及白天快速补电。
电动公共汽车夜间停车时段,需充电保障白天运营时段的用电需求。以比亚迪纯电动客车为例,其充电技术采用的是交流充电模式,将电网的380V 三相交流电通过充电桩输入给车辆,从亏电到满电,平均充电时间约为3h ,充满再换至下一辆车,每个充电桩平均每晚需不间断为3辆车充电。
公共汽车每天运营的总里程约为240~300km ,而实际每辆电动公共汽车满电续航里程约为200km ,白天电动公共汽车满电情
况下无法跑完全天所需里程,需中途返回场站快速补电。因此,需在各场站首层设置一定数量的快速充电设施,满足白天快速补电需求。
2.2作业流程增加充电并强化其功能独立
传统场站里公共汽车进出的主要作业流程大致分两类:1)进场流程,车辆进场→交票箱→打卡(晚岗管理)→出进场时刻表→洗车(或维修检查)→停车;2)出场流程:驾驶员进场→打卡(早岗管理)→拿路牌→车辆例检→出车[2]。
新能源公共交通场站在作业流程上需增加充电流程,也是在停车基础上增加的核心功能。供电电源由市
政环网引至场站公共开关房,并在地下设置变配电房及发电机房为场站充电桩及相关设施提供电源。
另外,由于新能源公共交通场站需同时为数百辆电动公共汽车充电,充电期间产生较多的热量。因此其对场站的通风环境、硬件设施和空间的干湿度等都有较严格的要求。需尽量避免洗车、维修等功能区对其造成干扰,保证充电环境的相对独立,并做好相应的安全防护措施。
2.3布局形式由平面转为立体多层
在布局形式上,传统场站以平面布局为主,存在占地多、土地浪费、停车规模小、管理不集中等问题,而立体场站采用立体多层的布局方式,占地规模小、集约利用土地资源,车辆可集中统一管理(见图1)。
3立体公共交通场站设计准则
3.1设计要点
1)规模与效率平衡。
立体公共交通场站建设的主要目的是解决片区的公共汽车停车需求,在确定了各场站的停车规模后,能否在有限的用地条件下,满足公共汽车停车规模,并兼顾场站内的交通功能及通行效率,能否在场站停车规模与内部运转效率之间取得平衡,是场站规划设计过程中需考虑的重要因素。
2)内外通行能力提升。
立体公共交通场站停车规模大且集中,收发车阶段,大量公共汽车集中进出场站,
场站内外通行能力能否与场站进出交通量匹
图1平面式向立体式转变
Fig.1Transformation of at-grade depot to multi-storey depot
资料来源:文献[2]。
a 平面式
b 立体式
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陈建凯肖亮姚江波
能源立体公共交通场站规划设计思考——
以深圳市为例配,将直接影响到场站投入使用后的运营效率。设计时需在出入口布局、内部坡度设置、内外交通组织等方面进行优化,以提升场站内外通行能力,打通内外交通瓶颈,保障场站的高效运转。
3.2关键设计参数
1)标准层层高不低于5.4m ,首层层高不低于6.0m(以深圳市比亚迪K8,K9电动公共汽车为例)。
立体场站的建筑高度主要考虑在满足规范要求的前提下,尽量降低层高,以减小坡道坡度及坡长,缩短车辆亏电情况下的爬坡长度。标准层层高=行车净空+主梁截面高+楼板厚+设备管线净空需求。
行车净空:深圳市常用的三种车型高度在3.3m 以内,考虑0.4m 弹性空间,即行车净空为3.7m(见图2)。主梁截面高:主梁截面高度hb 可按(1/10~1/18)×lb 确定,lb 为主梁计算跨度,当柱网密度为12m×13m 时,梁截面高度为0.8~1.3m ,取平均值1.0m 。楼板厚取0.2m 。设备管线净空需求取0.5m 。
依据《深圳市大型建筑公交场站配建指引》,维修工间需要设置独立式修车地沟,有效深度应不小于1~1.2m ,原则布置在首层。而洗车功能同样需布置在首层,洗车设备对建筑高度有一定要求,需在标准层层高的基础上提高0.6m ,即首层层高不低于6.0m (见图3)。
2)以直行坡道为主,纵向坡度不大于7%。电动公共汽车进场一般处于电瓶亏电状态,车辆爬坡能力降低,而在爬坡过程中也会进一步加剧车辆亏电,因此应尽量减小纵
坡。规范对场站最大坡度的取值有7%[3]和10%[4],为保障亏电车辆爬坡需求,取规范
要求的最小值,即场站坡道坡度不大于7%。
3)停车位尺寸3.5m×13.0m ,双向通道净宽不小于14.0m 。
深圳市常用的公共汽车车型参数长度不超过12m 、高3.3m 、宽2.55m ,依据《停车场规划设计规则(试行)》IV 大型汽车和《城市道路设计规范》(CJJ 37—2012)IV 普通汽车停车尺寸要求,停车位尺寸不小于3.5m×13.0m 。
通过测试新能源公共汽车在通道净宽为11m ,12m ,13m ,14m 四种情况下以稳定速度(3~5km ·h -1)停车入库时间表明,通道净
宽对停车时间有较大影响,通道净宽为14m 的情况下,入库时间最短,基本在1min 以内,对后续车辆影响较小(见图4和表1)。因此,通道净宽应尽量控制在14m 以上。
4)柱网密度12m×13m ,预留充电桩位1.5m 。
图2标准层层高
Fig.2Floor height of standard layer
资料来源:文献[2]。
楼板主梁
设备管线
弹性空间
0.2
1.00.50.4
3.3
5.4
单位:m
图3首层及标准层层高要求
Fig.3Standard of floor height for the first layer and the standard layer
资料来源:文献[2]。
标准层公共汽车停车
洗车工间
应急充电间
维保车间地面层
独立式地沟
5.4
6.01.2单位:m
图4停车入库流线Fig.4Parking flow in depot
资料来源:根据上海市黄浦区重庆南路公共汽车立体停车库实验数据绘制。
柱子
10.5
3.53.5
3.5
12.0
12.013.014.0单位:m
1#车位通道净宽
2#车位3#车位11.0
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在3.5m×13.0m 的停车位尺寸基础上,墩柱尺寸按1.5m×1.5m [4]设置,采用一个停车单位停3辆车模式,则一个停车单位的宽度为3.5×3+1.5=12m ,因此,场站标准柱网密度采用12m×13m(见图5)。同时采用1:3桩车比配建新能源充电桩位,预留充电桩位1.5m 的设置空间。
5)入口宽度不小于10m 、出口宽度不小于8m 。
出入口宽度的设置在满足相关规范要求的前提下,需保证车辆快速进入场站,避免排队进场影响道路交通。因此,考虑在规范的基础上适当加宽入口,按不小于10m 宽进行设置,出口按照规范值不小于8m 宽进行设置。
3.3技术经济指标
场站所在地块一般都为上层次规划的交通设施用地,不占用城市生态线、蓝线等控制区域。通过对深圳市第一批拟建的10个
新能源立体公共交通场站用地进行分析,按照地块条件将场站分为三类,分别为方形、长条形和不规则形地块。方形地块为边长都大于120m 的地块;长条形地块为一边小于120m ,另一边长于120m 的地块;不规则形地块为形态凹凸较多的地块(见图6)。
1)单车占地指标。
单车占地指标为场站占地与停车规模的
比值,是衡量场站土地使用率的主要指标(见表2)。香港综合场站一般不设置后勤管理用房,单车占地指
标较低,一般约为20m 2·标车-1。深圳市在建的场站中,用地内考虑了消防环道、建筑退线、场站配套等,
指标相对偏高,平均约为33m 2·标车-1。
2)容积率。
深圳市土地资源较为紧缺,规划建设的立体公共交通场站普遍采用建6停7(按6层建设,各层+楼顶停车共停7层)的模式。因此,场站容积率指标偏高,根据目前在建场站的容积率指标统计数据,平均值为4.0(见表3)。
新能源客车
3)建筑覆盖率。
依据各地城市规划标准要求,地块建筑覆盖率除大型商业可达65%,其他功能建筑覆盖率多在50%以下。而立体公共交通场站的地块面积往往较小、对建筑面宽要求较大,参考《深圳市公交综合车场建设标准指引》[5],多层式综合场站的建筑覆盖率宜为
表1停车实验结果Tab.1Parking test
results
资料来源:根据上海市黄浦区重庆南路公共汽车立体停车库实验数据绘制。
图5柱网尺寸及充电桩位置示意
Fig.5Cylinder size and charging station location
资料来源:文献[2]。
充电桩
充电桩
13
12
1.5
单位:m
图6各类型地块示意Fig.6Plot types
资料来源:文献[2]。
a 方形
b 长条形
c 不规则形
a>120m
a>120m c >a /
2b >120m
b <a
/2
b <120m
a >120m 表2单车占地指标统计
Tab.2Statistics on vehicle occupation
indexes
资料来源:文献[2]。
m 2
·标车
-1
92
陈建凯肖亮姚江波
新能源立体公共交通场站规划设计思考——
以深圳市为例60%~75%,其余用地作为消防通道、绿化、公共汽车临时停车坪及空间预留等。
4)充电桩配建指标。
对于服务车辆白天快速补电的应急充电桩,上海市按照场站停车位数量的5%~10%设置应急充电桩位,深圳市采用其平均比例,即停车位数量的7.5%进行配建;夜间充电桩与停车位的配建比一般取1:3。
5)维保工位指标。
维保工位按每百辆5%的保养率、3%~5%的小修率,每个工位按照2~3车次·d -1
能力
计算,则百辆车所需要的工位为3~5个。根据规范,工位大于15个时需单独建设,而与场站停车楼复合建设时,工位数量不超过15个。
6)场站配套设施配建指标。
场站配套设施主要指后勤管理用房,包括调度管理及生产辅助用房,参考各规范,配建指标一般为19~23m 2·标车-1。在建的场站中,后勤管理用房的指标为13~23m 2·标车-1,平均指标为17m 2·标车-1(见表4)。
3.4建筑设计原则
1)建筑层数不宜超过6层。
据统计,公共汽车停车设施一般设置在3层以上,以4~6层居多,配套设施设置在1层,即地面层为应急
充电、维修、保养、洗车和少量停车,地上2层至屋顶层为公共汽车停车库,服务车辆约为400~600辆(见表5)。建筑层数主要考虑两个因素:一方面,部分场站停车需求较大,而土地资源相对紧缺;另一方面,因为层数太高,驾驶员在爬坡过程中易疲劳,降低停车效率,易发生安全事故。综合两方面因素,根据项目实践经验,建议建筑层数不宜低于3层、不超过6层,同时利用屋顶停车。
2)以垂直式停车为主,局部结合建筑
方案采用平行式停车。
停车方式主要分为平行式、斜列式以及垂直式(见图7)。平行式在墩柱协调及使用上较方便,但占地面积大、一定长度内停车数量少;斜列式不易于墩柱协调,且停车或开车时受方向限制,通道要求较宽;垂直式
表3地块容积率统计Tab.3Statistics on plot
ratio
资料来源:文献[2]。
表4场站配套指标统计
Tab.4Statistics on depot facility
indexes
资料来源:文献[2]。
m 2·标车-1
表5立体公共交通场站层数及车位统计
Tab.5Layers and number of parking spaces in multi-storey bus
depot
资料来源:文献[2]。
图7停车方式Fig.7Parking modes
资料来源:文献[2]。
a 平行式
b 斜列式c
垂直式
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