太原鐵路樞紐運(yùn)輸能力分析

馬立軍

1 太原鐵路樞紐概況

太原鐵路樞紐位于山西省中部，樞紐范圍含太原市及晉中市榆次區(qū)，樞紐現(xiàn)銜接南北同蒲、石太、太焦、石太客專(2009年4月建成通車)、太中銀(2011年1月建成通車)6條干線。樞紐西北部還銜接有太嵐線、西山支線、上蘭村支線3條支線。

樞紐總圖范圍:既有車站21個(gè)，其中太原站為客運(yùn)站，太原北、榆次為編組站，其余均為中間站。

2 樞紐在建工程情況

目前樞紐在建工程:大西客運(yùn)專線、太原樞紐西南環(huán)線、太興線及新建太原南站。

2.1 大西客運(yùn)專線

大西客運(yùn)專線自樞紐北端引入，穿越太原北站(占用太原北站部分線路線位)后和石太客運(yùn)專線分方向分別通過(guò)太原東站、太原站，在太原—太原南站區(qū)間疏解后分線路分別引入太原南站(新建)，大西客專出太原南站后并行太中銀線線位至北六堡站(更名為晉中站)，新設(shè)大西車場(chǎng)后分歧南下通往西安方向。

2.2 太原樞紐西南環(huán)線

太原樞紐西南環(huán)線北起樞紐北部西山支線汾河車站(太原北站六場(chǎng))，南至太中銀線北六堡站，全線設(shè)汾河、三給村、太原西、義井、晉源、晉祠、西草寨、北格、北六堡共9站，其中汾河、三給村、太原西、義井、北六堡站為既有站，晉源、晉祠、西草寨、北格為新建站，線路全長(zhǎng)53.64 km。

2.3 太原至興縣鐵路

太興鐵路為太嵐線延伸線及改擴(kuò)建工程，樞紐內(nèi)工程包括太嵐線汾河至西張間增二線工程及新建西張至三給村聯(lián)絡(luò)線工程。

2.4 太原南站

太原南站為石太客專工程新建客運(yùn)站，后因大西客專引入其規(guī)模進(jìn)行了調(diào)整，車站設(shè)到發(fā)線22條(含正線)，按大西車場(chǎng)與石太車場(chǎng)(石太車場(chǎng)石太客專與太中銀線貫通)分場(chǎng)設(shè)置，共設(shè)站臺(tái)10座。

這些項(xiàng)目建成后，將大大提升太原樞紐在全國(guó)路網(wǎng)中的地位，樞紐格局將發(fā)生很大變化，由原一字樞紐形成環(huán)狀樞紐，樞紐將實(shí)現(xiàn)客貨分線，太原北—太原南站間為樞紐客運(yùn)主軸，貨物列車?yán)梦髂檄h(huán)線運(yùn)輸，成為連接西北、華北最便捷的重要鐵路樞紐。

3 樞紐能力分析——存在的主要問(wèn)題及相關(guān)擴(kuò)能改造方案

從整個(gè)樞紐格局、經(jīng)濟(jì)運(yùn)量、點(diǎn)線能力配套等因素來(lái)看，樞紐功能完善的同時(shí)也帶來(lái)一些問(wèn)題，需對(duì)樞紐內(nèi)部分功能進(jìn)行調(diào)整及對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)能改造。

3.1 解編系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)樞紐及相關(guān)路網(wǎng)需要，需對(duì)榆次編組站進(jìn)行改擴(kuò)建

多條新線引入樞紐，特別是客運(yùn)專線引入，既有樞紐太原北—榆次站間“一”字形運(yùn)輸通道完全為客運(yùn)專線，太原北站將處于客運(yùn)通道上，造成太原北編組站作為樞紐多條干線交匯點(diǎn)的地位喪失，不能發(fā)揮應(yīng)有的車流集疏作用，同時(shí)太原北站地處市區(qū)，周圍被居民住宅及廠礦企業(yè)所包圍，進(jìn)一步改擴(kuò)建沒(méi)有條件，樞紐貨運(yùn)解編系統(tǒng)必須進(jìn)行調(diào)整，而西南環(huán)線、太中銀貨車線直接引入榆次，既有南同蒲、石太、太焦線在榆次交匯，榆次作為貨運(yùn)通道節(jié)點(diǎn)地位提升，樞紐解編作業(yè)主要功能將轉(zhuǎn)移至榆次編組站(除太興線及西南環(huán)線產(chǎn)生的經(jīng)北同蒲線交出車流及太鋼產(chǎn)生的部分車流由太原北站承擔(dān)外，其他主要作業(yè)將轉(zhuǎn)移至榆次編組站)，榆次編組站將作為樞紐主要編組站，而太中銀工程引入樞紐引起的榆次編組站改造工程規(guī)模無(wú)法適應(yīng)作業(yè)需要(太中銀線引入樞紐后，榆次編組站新建下行到發(fā)場(chǎng)，編組站由原二級(jí)三場(chǎng)改為二級(jí)四場(chǎng))。

3.1.1 從解編作業(yè)量(既有調(diào)中轉(zhuǎn)車)分析

根據(jù)2010年榆次站、太原北站車流表，扣除太原北站無(wú)法轉(zhuǎn)移的作業(yè)量，榆次編組站將承擔(dān)的有調(diào)中轉(zhuǎn)車為日均3 266車，大于太中銀工程設(shè)計(jì)榆次站近期日均2 602車的有調(diào)中轉(zhuǎn)車數(shù)，而且研究年度內(nèi)，根據(jù)太原樞紐及周邊產(chǎn)生的貨流、車流特點(diǎn)，榆次編組站有調(diào)中轉(zhuǎn)車數(shù)還將有較大增長(zhǎng)。

首先，隨著新線引入及全路生產(chǎn)力布局調(diào)整，榆次編組站新增與迎水橋、包頭西等站的車流交換，同時(shí)石家莊樞紐功能弱化，原石家莊樞紐承擔(dān)的部分解編量將調(diào)整至榆次編組站，這些都將引起榆次站有調(diào)作業(yè)量的增加。

其次，由于受運(yùn)能限制，太原及山西南部地區(qū)一直是優(yōu)先煤炭、焦炭等大宗貨物運(yùn)輸，其他貨物受到限制，隨著主要干線的客貨分線、路網(wǎng)能力的擴(kuò)充及山西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，白貨比例將進(jìn)一步增大，而白貨車流主要為零散、成組車流。

3.1.2 重車車流方向與榆次編組站駝峰方向不一致

對(duì)榆次編組站而言，重車車流方向主要為太中銀、西南環(huán)方向產(chǎn)生，而目前駝峰方向?yàn)橛赡舷虮?，如果維持現(xiàn)有站型，太中銀、西南環(huán)方向的有調(diào)車流需經(jīng)過(guò)榆次編組站二場(chǎng)至一場(chǎng)，該作業(yè)與二場(chǎng)發(fā)車、一場(chǎng)駝峰解體作業(yè)交叉嚴(yán)重。

3.1.3 編組線、到發(fā)場(chǎng)線路數(shù)量無(wú)法滿足需要

按照目前太原北、榆次兩站的車流組號(hào)，除去可以合并的組號(hào)，對(duì)榆次編組站而言，組號(hào)約為40個(gè)，太中銀改造工程完成后，榆次編組線數(shù)量為24條，無(wú)法滿足需要。

另外，太中銀、太興線多數(shù)車站為裝車站，盡管多數(shù)組織整列運(yùn)輸，但由于站點(diǎn)過(guò)多，無(wú)法站站設(shè)置主要列檢所，所有列車都必須在榆次站進(jìn)行技術(shù)檢查，二、四場(chǎng)到發(fā)場(chǎng)規(guī)模(二場(chǎng)到發(fā)線8條，其中正線2條;四場(chǎng)到發(fā)線9條，其中正線1條)也無(wú)法滿足需要。

通過(guò)以上分析，榆次站無(wú)論是解編能力、通過(guò)能力，還是技術(shù)設(shè)備現(xiàn)狀都難以適應(yīng)樞紐格局變化對(duì)車站作業(yè)的需求，需盡快啟動(dòng)榆次編組站改擴(kuò)建項(xiàng)目，即新建上行解編系統(tǒng)，一次改造為雙向二級(jí)六場(chǎng)。

3.2 樞紐后方通道無(wú)法適應(yīng)新增運(yùn)量需要，需對(duì)石太線等通道進(jìn)行擴(kuò)能改造

太原樞紐后方通道銜接有石太線、京原線、太焦線等晉煤外運(yùn)通道，京原線、太焦線現(xiàn)狀為單線且未電化，通過(guò)能力有限，加之地處山區(qū)，實(shí)施擴(kuò)能改造工程難度大、工期長(zhǎng)，石太線作為晉煤外運(yùn)中通道的主通道，也是銜接樞紐的最重要后方通道，下面重點(diǎn)對(duì)石太線現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

3.2.1 石太線通過(guò)能力無(wú)法適應(yīng)新增運(yùn)量

太中銀線已建成通車，其設(shè)計(jì)貨運(yùn)量為近期4 150萬(wàn)t、遠(yuǎn)期5 360萬(wàn)t;在建的太興線設(shè)計(jì)貨運(yùn)量為近期5 600萬(wàn) t，遠(yuǎn)期6 400萬(wàn)t。太中銀線全部為新增運(yùn)量，太興線為既有線改造(近期新增貨運(yùn)量為3 000萬(wàn)t左右)，兩線及樞紐規(guī)劃年度內(nèi)新增運(yùn)量(約9 000萬(wàn)t)主要經(jīng)石太通道運(yùn)輸。石太客專未開(kāi)通前，石太線能力已近飽和，石太客專開(kāi)通分流大部分客車后，既有石太線釋放的能力(約3 000萬(wàn)t)無(wú)法滿足新增運(yùn)量需求。

3.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與銜接線路標(biāo)準(zhǔn)不匹配

石太線銜接的南同蒲線、太中銀線、在建的西南環(huán)線、太興線均為四顯示自動(dòng)閉塞，到發(fā)線有效長(zhǎng)均為1050系列，牽引定數(shù)為5 000 t，而石太線現(xiàn)為三顯示自動(dòng)閉塞、到發(fā)線為850系列，牽引定數(shù)為4 500 t(超軸)，牽引質(zhì)量不統(tǒng)一影響運(yùn)輸效率。對(duì)南同蒲與石太線間車流交換來(lái)說(shuō)，還存在榆聯(lián)線標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低的問(wèn)題，目前南同蒲線與石太線間車流經(jīng)榆聯(lián)線運(yùn)輸，榆聯(lián)線為單線，南同蒲去往石太線重車切割南同蒲下行、石太下行正線，平面交叉嚴(yán)重;而且榆聯(lián)線標(biāo)準(zhǔn)低，大部分位于半徑250 m的曲線上，銜接道岔為9號(hào)道岔，限速30 km/h，影響通過(guò)能力。

3.2.3 維修與運(yùn)營(yíng)的矛盾突出

石太線由于受修建時(shí)期歷史條件限制，線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，坡度大，曲線多，曲線半徑小(最小曲線半徑為280 m、小曲線半徑比重大)，限制坡度為上行20‰、下行15‰。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，加大了維修成本，縮短了維修周期，而在運(yùn)量不斷增加的情況下，天窗時(shí)間不足，維修與運(yùn)營(yíng)的矛盾突出。

可以看出，無(wú)論從提高通過(guò)能力，還是降低運(yùn)營(yíng)成本、統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、提高運(yùn)輸效率等都必須盡快對(duì)石太線實(shí)施擴(kuò)能改造，對(duì)小曲線半徑、信號(hào)、到發(fā)線有效長(zhǎng)、線路縱斷面等進(jìn)行改造，新建南同蒲線與石太線聯(lián)絡(luò)線工程。同時(shí)隨著運(yùn)量變化，啟動(dòng)太焦、京原線等改造項(xiàng)目。

3.3 樞紐結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步完善，需修建樞紐東環(huán)線

隨著石太客運(yùn)專線的建成通車及太興線的修建，樞紐環(huán)形格局又有了新的變化。石太客運(yùn)專線通車后僅開(kāi)行旅客列車，未按原設(shè)計(jì)方案承擔(dān)部分貨運(yùn)量(初、近期)，原承擔(dān)的貨運(yùn)量及太興線新增運(yùn)量均需經(jīng)西南環(huán)線、石太線運(yùn)輸，根據(jù)鐵道部與太原市部市紀(jì)要精神，西南環(huán)線建成后將擔(dān)負(fù)部分城市軌道交通的職能，貨運(yùn)量?jī)H為南北同蒲線之間的交流量。上述變化勢(shì)必造成西南環(huán)線能力緊張。

另外，樞紐作為客流、貨流的始發(fā)、終到地，同時(shí)還承擔(dān)銜接線路的車流通過(guò)及中轉(zhuǎn)任務(wù)，其線路數(shù)量、技術(shù)條件應(yīng)更優(yōu)，石太客專、太中銀、大西客專等引入太原樞紐后，樞紐北端銜接石太客專(雙線)、大西客專(雙線)、北同蒲線(雙線)、太興線(雙線)、蘭村支線(單線)共9條線路，樞紐南端銜接大西客專(雙線)、太中銀線(雙線)、石太線(雙線)、南同蒲線(雙線)、太焦線共9條線路，西南環(huán)線建成后，太原樞紐南北軸線為六線格局，樞紐內(nèi)的線路數(shù)量少于樞紐銜接線路數(shù)量。樞紐結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步完善，需考慮新的貨運(yùn)通道。

因此，建議在環(huán)形樞紐格局的前提下，適時(shí)規(guī)劃修建樞紐東環(huán)線，最終形成樞紐雙環(huán)格局，東環(huán)主要承擔(dān)貨運(yùn)任務(wù)，內(nèi)環(huán)主要承擔(dān)客運(yùn)任務(wù)。

綜上所述，隨著新線建設(shè)的推進(jìn)，樞紐解編能力、點(diǎn)線能力、通道能力等不適應(yīng)的問(wèn)題將凸顯出來(lái)，因此需盡快實(shí)施擴(kuò)能改造項(xiàng)目并和新線同步建成，進(jìn)一步完善樞紐、暢通樞紐。

［1］李小虎，郭曉波.一致性模糊層次分析法在鐵路線選擇中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2009，35(16):285-286.