太原鐵路樞紐客運系統(tǒng)分工及布局研究

陳富強

(太原鐵路局總工辦,太原 030013)

1 問題提出

1.1 樞紐概況(圖1)

太原鐵路樞紐位于山西省中部,樞紐范圍含省會太原市及晉中市的榆次區(qū)。銜接既有南北同蒲線，既有石太、太焦、石太客運專線、太中銀6條干線,形成貫通南北的“一”字型樞紐。另外樞紐西北部還銜接有太古嵐鐵路、西山支線、上蘭村支線等多條支線鐵路,隨著在建的大西客運專線鐵路、太興鐵路引入樞紐,以及樞紐內(nèi)在建的西南環(huán)線、規(guī)劃預(yù)留的東環(huán)線,太原樞紐最終構(gòu)架為客內(nèi)貨外的環(huán)形樞紐格局。樞紐內(nèi)既有及規(guī)劃各類車站30個,其中太原站、太原南站(在建)為客運站,榆次、太原北為編組站,其余均為中間站。

1.2 樞紐客運系統(tǒng)存在問題

太原站現(xiàn)為太原樞紐主要客運站,車站共有到發(fā)線10條(含正線4條,其中1條臨靠站臺),到發(fā)線有效長度564～824 m,既有石太線下行正線(Ⅳ道)受平面條件及朝陽大街等建筑物控制未貫通。車站現(xiàn)有500 m×13 m×1.25 m基本站臺1座,500 m×12 m×1.25 m中間站臺2座,480 m×12 m×1.25 m中間站臺1座,各站臺上均設(shè)有無站臺柱雨棚,車站為高架候車室,有旅客出站地道和行包地道各1座。

太原樞紐2011年客運全部在太原站辦理,始發(fā)終到車57.5對,通過車22對,主要方向是石家莊方向占26.28%,其次是中衛(wèi)銀川方向和南同蒲方向,分別占10.90%。太原站2011年旅客發(fā)送2 362萬人。特別是春運期間太原樞紐客運系統(tǒng)處于超負荷狀態(tài),遠不能滿足旅客出行的需要。

圖1 太原鐵路樞紐總平面

隨著太原樞紐鐵路建設(shè)的推進,樞紐客運系統(tǒng)分工和布局需進行統(tǒng)一研究。

2 客運系統(tǒng)分工研究

2.1 客運作業(yè)量

隨著石太客運專線、太中銀的建成通車,大西客運專線的引入、樞紐西南環(huán)線的建設(shè)以及相關(guān)路網(wǎng)的逐步完善,太原樞紐客流構(gòu)成和總量將發(fā)生較大變化,預(yù)測樞紐各方向的客流密度見表1。綜合分析樞紐各方向客流生成特點,始發(fā)終到客流約占總客流的2/3,通過客流約占總客流的1/3。

表1 太原樞紐至各方向客流密度構(gòu)成 萬人

根據(jù)預(yù)測的客流密度,結(jié)合客流特點、旅客需求、列車輸送能力、滿員率及客流波動系數(shù)等因素,以鐵路運輸企業(yè)效益及旅客出行效用滿足最大化為目標,分析計算確定旅客列車開行方案和旅客列車對數(shù)。太原樞紐各年度預(yù)測的樞紐旅客列車分方向?qū)?shù)見表2。

從表2可見,2015年辦理始發(fā)終到車166對,通過車80對；2020年辦理始發(fā)終到車209對,通過車105對；2030年辦理始發(fā)終到車257對,通過車137對。從車流特點來看,太原樞紐旅客列車以始發(fā)終到為主(占67%),通過為輔(占33%)。

2.2 客運站分工

太原市地處山西省境中央,太原盆地的北端,西、北、東三面環(huán)山,中、南部為河谷平原,汾河縱貫市區(qū)南北。太原市城市總體發(fā)展規(guī)劃為“南移西進,北展東擴”,而實際上東西北三面因山脈阻隔,可供拓展區(qū)域有限,按照太原市的地理方位和城市格局,南移成為太原發(fā)展的主要方向。將逐步形成“一區(qū)一廊雙軸”的空間結(jié)構(gòu)體系?！耙粎^(qū)”是指太原都市區(qū)中的太原市部分,包括太原市區(qū)、清徐縣、陽曲縣;“一廊”是太原市作為發(fā)揮國家級戰(zhàn)略功能、起到承東啟西的國家級、東西向交通走廊型軸帶,核心功能是聯(lián)系對接中西部、沿海地區(qū)等;“雙軸”主要是指太原市域內(nèi)的城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展軸帶,包括大運(太原段)一級軸帶和太焦(太原段)二級軸帶。

表2 太原樞紐分方向旅客列車對數(shù) 對

客運站分工原則：一是結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃和旅客生成特點；二是盡量利用既有設(shè)備,符合客運站的功能定位；三是盡量減少機車、車底在樞紐內(nèi)的走行距離；四是所有客運站的能力利用率相匹配；五是點線能力協(xié)調(diào)、交叉干擾少；六是提高鐵路服務(wù)頻率,盡量方便旅客乘車,緩解市政交通壓力。

根據(jù)太原樞紐銜接線路及兩客運站設(shè)備設(shè)施特點,客運系統(tǒng)合理分工為：太原站以辦理普速車作業(yè)為主,即樞紐環(huán)線、太興線、北同蒲、南同蒲、太焦線、既有石太線方向普速列車的始發(fā)終到作業(yè)在此站辦理；太原南站以辦理高速車作業(yè)為主,即石太客運專線、太中銀、大西客運專線方向動車組的始發(fā)終到作業(yè)在此站辦理。

通過車：為縮短大西客運專線鐵路大同方向至石太客運專線方向折角車在樞紐內(nèi)走行距離,此部分通過車應(yīng)在太原站辦理；同時,因大西客運專線運城方向至太中銀方向無聯(lián)絡(luò)線,且太原南站兩車場未連通,在太原南站無法折角,故此部分折角車需在太原站辦理作業(yè)。其他5個方向的折角車流,因太原站、太原南站和所有銜接方向都連通,原則上在2個車站都能辦理通過作業(yè),重點需要考慮的是兩客運站能力適應(yīng)性。

太原站2015年(2020年、2030年)辦理始發(fā)終到普速車57對(69對、77對),折角車6對(7對、8對),能力已經(jīng)非常緊張,無法再承擔通過車作業(yè)。而太原南站2015年(2020年、2030年)辦理始發(fā)終到高速車109對(140對、180對),能力富裕很多,故樞紐內(nèi)通過車(2015年77對,2020年98對,2030年129對)應(yīng)在太原南站辦理作業(yè),同時,太原站往南始發(fā)的普速車(2015年13對,2020年15對,2030年16對)和樞紐環(huán)線客車(2015年25對,2020年33對,2030年34對)亦可在太原南站辦理作業(yè),以方便旅客乘車。

兩客運站分工方案見表3。

3 客運系統(tǒng)布局研究

3.1 問題分析

根據(jù)分工,太原站2015年(2020年、2030年)辦理始發(fā)終到普速車57對(69對、77對),折角車6對(7對、8對),至2020年能力已經(jīng)飽和,2030年作業(yè)將更加緊張,遠期需要擴能改造或分流,以緩解車站能力緊張問題。

根據(jù)上述分工,受太原站能力控制,樞紐內(nèi)幾乎所有的通過車(2015年77對,2020年101對,2030年129對)均只能在太原南站辦理作業(yè),以及太原南站往大西客運專線鐵路大同方向、石太客運專線方向的始發(fā)終到車(2015年76對,2020年92對,2030年112對),都須在太原站直接通過,無法停車,從而大大降低了鐵路的服務(wù)頻率,而太原站至太原南站間距離為8 km多,北部居民去太原南站乘車非常不便,若能增加太原站旅客列車停車數(shù)量,提高服務(wù)頻率,將更加方便旅客乘車,緩解市政交通壓力。

表3 太原樞紐客運作業(yè)分工 對

受既有線兩側(cè)拆遷控制,大西客運專線鐵路引入樞紐在太原北站和太原南站之間未貫通,K222+700～K234+100 段落利用既有石太線,為四線區(qū)間,能力比較緊張,而石太客運專線在太原站為中穿既有石太線,同時在車站南咽喉又外包客技站和機務(wù)段,由此,太原站始發(fā)終到客車的機車、車底出入必將與石太客運專線方向列車產(chǎn)生敵對交叉。從客運分工方面緩解交叉的辦法,是將石太客運專線方向始發(fā)終到客車改在太原站辦理,但太原站能力緊張,又無法承擔此作業(yè),而且太原站至動車運用所距離較遠,動車車底出入走行將使四線區(qū)間能力更加緊張。太原站平面示意見圖2。

圖2 太原站平面示意

3.2 優(yōu)化建議

對于太原樞紐客運系統(tǒng)存在的不足,初步研究如下3個解決方案。

Ⅰ方案是對太原站進行擴能改造,既可緩解普速系統(tǒng)能力緊張問題,又能增加樞紐通過車在太原站停車作業(yè)條件,從而提高鐵路服務(wù)頻率。但該方案未解決太原站南咽喉敵對交叉問題,而且太原站位于市區(qū)內(nèi),鐵路兩側(cè)建筑物林立,控制因素很多,無進一步改擴建條件。

Ⅱ方案是修建連通太原南站和普速客技站、機務(wù)段的走行線,將樞紐部分普速始發(fā)終到車改到太原南站辦理作業(yè),從而緩解太原站能力緊張問題。但此方案未有效解決太原站南咽喉敵對交叉問題,而且太原站仍然沒有能力辦理通過車作業(yè),鐵路服務(wù)頻率并未提高。此外,太原南站遠期能力已經(jīng)基本飽和,無力承擔太多普速車的始發(fā)終到作業(yè)。

Ⅲ方案是新建樞紐第三客站,辦理樞紐普速車的始發(fā)終到作業(yè),太原站只辦理高、普速車的通過作業(yè),如此,太原站南咽喉敵對交叉問題徹底解決,規(guī)模緊張問題得到有效緩解,有足夠能力辦理客車通過作業(yè),從而提高了鐵路服務(wù)頻率。

經(jīng)過綜合研究,上述3個方案中,III方案比較可行,即太原樞紐適時建設(shè)第三客站,不但能緩解普速系統(tǒng)能力緊張問題,還能切實有效地解決太原站南咽喉敵對交叉問題,更有意義的是可以提高鐵路服務(wù)頻率,提升鐵路服務(wù)功能,方便居民出行,緩解城市交通壓力。

結(jié)合樞紐總圖特點,太原站和太原南站均位于客運主軸上,致使作業(yè)相互交叉干擾,故第三客站宜在西南環(huán)線上選擇比較合理。經(jīng)過分析,義井站站前廣場正對長風(fēng)街,與城市交通配合好,同時可以帶動汾河以西城市發(fā)展,提升晉祠等旅游經(jīng)濟,適合作為樞紐第三客站。因樞紐內(nèi)2020年(2030年)始發(fā)終到普速車為69對(77對),故建議義井站規(guī)模為6臺10線,同時設(shè)必要的機務(wù)、車輛設(shè)備(可搬遷利用太原站既有設(shè)備)。

至于義井站具體開站時機,需待大西客運專線、太興線、西南環(huán)線等鐵路開通運營后,結(jié)合樞紐內(nèi)實際客運作業(yè)量,環(huán)線市郊列車開行方案等,以及太原站南咽喉能力適應(yīng)性等綜合確定。

3.3 分工調(diào)整

遠期義井站建成后,3個客站的分工方案如下。

義井站：作為樞紐內(nèi)普速站,只辦理樞紐環(huán)線和各銜接方向普速列車的始發(fā)終到作業(yè)；

太原南站：作為樞紐內(nèi)高普速客運站,主要辦理樞紐內(nèi)所有銜接方向高速車的始發(fā)終到作業(yè),樞紐環(huán)線及各方向高、普速車的通過作業(yè)；

太原站：作為樞紐內(nèi)的高普速客運站,除辦理樞紐環(huán)線客車通過作業(yè),大西客運專線大同方向至石太客運專線方向、大西客運專線運城方向至太中銀鐵路方向折角車外,還可辦理樞紐各方向高、普速車的通過作業(yè),在能力許可情況下,還可辦理部分經(jīng)太原南站往北始發(fā)(大同、石太客運專線方向)的高速車通過作業(yè)。

具體客運分工方案見表4。

表4 太原樞紐客運作業(yè)分工 列

3.4 適時建設(shè)太原第三客站

建設(shè)第三客站—義井站,可彌補太原鐵路樞紐客運系統(tǒng)存在的不足,提高服務(wù)頻率,提升鐵路服務(wù)功能,居民出行更加方便快捷,并且有效緩解市政交通壓力,帶動城市西部和旅游經(jīng)濟帶發(fā)展。另外,從樞紐格局看,義井站的建設(shè)開通,必將進一步提升西南環(huán)線在樞紐內(nèi)的地位和作用,太原樞紐作為環(huán)形樞紐的格局更加突出和清晰、明朗。應(yīng)適時建設(shè)太原第三客站義井站。

4 研究結(jié)論

經(jīng)過對太原樞紐客運系統(tǒng)分工及布局的研究,得出如下結(jié)論。

4.1 合理調(diào)整作業(yè)分工,有效減少交叉,提升鐵路服務(wù)質(zhì)量

太原樞紐現(xiàn)狀客運系統(tǒng)位于同一軸線上,致使作業(yè)相互交叉干擾,通過在西南環(huán)線上建設(shè)第三客站,調(diào)整作業(yè)分工,變不利因素為有利條件,不但解決了交叉

矛盾,提升了鐵路服務(wù)功能,而且使西南環(huán)線在樞紐內(nèi)的地位和功能更加突出,太原樞紐環(huán)形樞紐的格局更加清晰、明朗。

4.2 合理調(diào)整鐵路客運站分工,有效提高鐵路服務(wù)頻率

對于省會級鐵路樞紐,因為城市空間較大,特別是當市政交通相對滯后時,通過合理調(diào)整鐵路客運站分工,有效提高鐵路服務(wù)頻率,提升鐵路服務(wù)功能,可大大方便旅客乘車,降低市政交通壓力,充分貫徹以人為本的宗旨,是類似樞紐客運系統(tǒng)研究的最佳選擇。

4.3 樞紐總圖需統(tǒng)籌考慮

隨著太原樞紐新建及改建項目,格局已發(fā)生了很大變化,目前項目建設(shè)時機相互交叉,缺少樞紐總圖統(tǒng)籌規(guī)劃,建議及時開展樞紐總圖修編工作,協(xié)調(diào)各項目建設(shè),統(tǒng)一研究客貨運系統(tǒng)布局,適時建設(shè)太原第三客站—義井站。

參考文獻：

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