阜陽北編組站改擴(kuò)建方案探討

（中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線站處，上海 200070）

1 概述

1.1 阜陽北編組站現(xiàn)狀

阜陽北編組站所處阜陽鐵路樞紐位于安徽省西北部，地處京九大通道中段，銜接京九線 (北京—九龍)、青阜線 (青龍山—阜陽)、漯阜線 (漯河—阜陽)、阜淮線 (阜陽—淮南)、阜六線 (阜陽—六安)5條鐵路線路，是青阜線、漯阜線的終點(diǎn)，也是華東二通道 (阜陽—合肥—蕪湖—杭州) 和阜鷹汕通道 (阜陽—六安—鷹潭—梅州—汕頭) 的起點(diǎn)，是路網(wǎng)“一主兩翼”運(yùn)輸戰(zhàn)略中的重要節(jié)點(diǎn)。

阜陽北編組站是華東路網(wǎng)的西北大門，主要承擔(dān)豐臺(tái)西、南倉、徐州北、武漢北、鄭州北、向塘西、合肥東等相鄰技術(shù)站間直達(dá)、直通、區(qū)段列車和摘掛列車解編任務(wù)，在華東路網(wǎng)中起著承上啟下、集散梳理的重要作用。阜陽北編組站現(xiàn)為單向縱列式三級(jí)四場(chǎng)站型。到達(dá)場(chǎng)：到達(dá)線12條 (含正線、軍供線各1條)。出發(fā)場(chǎng)：到發(fā)線14條 (含正線2條)。調(diào)車場(chǎng)：調(diào)車線32條。上行到發(fā)場(chǎng)：到發(fā)線9條 (含正線1條)。解編系統(tǒng)：設(shè)有自動(dòng)化駝峰1座，峰高3.52 m，采用雙推單溜，編尾采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，設(shè)編尾牽出線3條，車站配有 DF7型調(diào)車機(jī)車6臺(tái) (駝峰頭部2臺(tái)、編尾4臺(tái))。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，2013年阜陽北站日均辦理輛數(shù) 18 700 輛，其中有調(diào) 10 450 輛，有調(diào)比為56%。

目前，漯阜線增建二線擴(kuò)能改造工程在建，青阜線電氣化改造工程、商丘—阜陽—合肥—杭州客運(yùn)專線等工程的建設(shè)已提上日程[1]。阜陽鐵路樞紐總布置示意圖如圖1所示。

圖1 阜陽鐵路樞紐總布置示意圖

1.2 存在的主要問題

（1）編組去向多，編組分類線不足。目前車站編組去向達(dá)28個(gè)，武漢北、向塘西方向組號(hào)車流量較大，高峰時(shí)組號(hào)車流量最大為800～900 輛，需占用3條股道。另外，還承擔(dān)相鄰區(qū)段8列摘掛列車的編組任務(wù)，而編組線僅32 條，車站編組分類線運(yùn)用十分緊張。

（2）車流量大，車站能力緊張。新運(yùn)行圖實(shí)行后，車站辦理車流量明顯增大，日均辦理達(dá) 18 700輛，解編作業(yè)量達(dá)到 10 450 輛，車站行車設(shè)備經(jīng)常處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）車流到發(fā)不均衡。受旅客列車密集開行等影響，列車到發(fā)不均衡比較明顯，進(jìn)一步加劇了車站能力緊張狀況。在密集到達(dá)時(shí)到達(dá)場(chǎng)始終是滿線狀態(tài)，到發(fā)線運(yùn)用較緊張，而且外圍有等線接車現(xiàn)象。

（4）鐵路局分界口接車不暢。阜陽北為上海、鄭州、武漢鐵路局的分界口，距離王樓、淮濱口較近，因存在鄰局接車不積極或階段性不接車現(xiàn)象，導(dǎo)致車站列車待發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)，特別是18點(diǎn)前后為局界口交車時(shí)間，各鐵路局為壓縮運(yùn)用車保有量更為明顯。

（5）現(xiàn)有站型難以適應(yīng)路網(wǎng)發(fā)展和作業(yè)量增長(zhǎng)的需求。目前，京九線大能力電氣化通道已經(jīng)拉通，青阜線雙線能力已經(jīng)形成，漯阜線、阜淮線擴(kuò)能即將完成，新建阜六線即將竣工，相關(guān)線路如符夾線 (符離集—夾河寨)、華東二通道擴(kuò)能也將逐步實(shí)施。而阜陽北編組站銜接的線路大都以貨運(yùn)為主，研究年度內(nèi)，樞紐貨物交流量將有一個(gè)快速增長(zhǎng)的過程，現(xiàn)有站型難以適應(yīng)路網(wǎng)發(fā)展和作業(yè)量增長(zhǎng)的需求[2]。

2 車流組織及車站功能定位

近年來，阜陽樞紐貨運(yùn)量逐年增長(zhǎng)，2013年貨物總交流量達(dá) 13 090 萬t。研究年度內(nèi)樞紐地方運(yùn)量和通過運(yùn)量都將呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，運(yùn)量增長(zhǎng)的主要因素是新線的引入、既有線相繼增建第二線或電氣化擴(kuò)能改造、相關(guān)通道客運(yùn)專線的建成將釋放既有線的貨運(yùn)能力及樞紐內(nèi)大型貨場(chǎng)的建成引起地方運(yùn)量的增長(zhǎng)。預(yù)測(cè)樞紐總貨運(yùn)量近期 (2025年)為20 838 萬t，遠(yuǎn)期 (2035年)為24 565 萬t。

2.1 現(xiàn)狀車流組織

（1）始發(fā)終到車流。商丘方向：阜陽北與豐臺(tái)西、沈陽西、南倉、侯馬北、月山、鄭州北互編直達(dá)、直通列車；與商丘北互編區(qū)段、摘掛列車。青龍山方向：阜陽北與徐州北互編直通列車；與青龍山互編區(qū)段、摘掛列車?；茨戏较颍焊逢柋迸c喬司、蕪湖東互編技術(shù)直達(dá)列車；與合肥東互編直通列車；與淮南西互編區(qū)段、摘掛列車。麻城方向：阜陽北與向塘西互編直通列車；與麻城互編區(qū)段、摘掛列車；武昌南編組到達(dá)阜陽北的直通列車；阜陽北編組到達(dá)江岸西的直通列車。漯河方向：阜陽北與漯河互編區(qū)段、摘掛列車。樞紐內(nèi)：與阜陽、阜陽西、穎南等站互開小運(yùn)轉(zhuǎn)列車。

（2）通過車流。通過的技術(shù)直達(dá)流：鄭州北編組淮南西方向的直達(dá)列車，徐州北編組喬司方向的直達(dá)列車，徐州北編組向塘西方向的技術(shù)直達(dá)列車。通過的大宗始發(fā)直達(dá)流：符夾線、青阜線沿線組織的去往華東地區(qū)的煤炭專列。通過的空車直達(dá)流：華東地區(qū)編組去往符夾線、青阜線沿線的空車直達(dá)流。

2.2 編組站功能定位

阜陽北編組站銜接京九、青阜、漯阜、阜淮、阜六線5條鐵路干線均已經(jīng)或即將擴(kuò)能改造，均為雙線大能力通道。在地理位置上，阜陽北站地處鄭州、武漢、上海鐵路局3個(gè)鐵路局的交界口，在華東路網(wǎng)中起著貨流南下東進(jìn)、車流集散梳理的重要作用，定位為路網(wǎng)性編組站。

2.3 車站工作量分析

根據(jù)研究年度預(yù)測(cè)運(yùn)量，研究年度樞紐各方向車流情況如表1所示。

從表1 中可以看出，研究年度車站車流具有以下特點(diǎn)：以通過車流為主，地方車流少；主要通過車流有商丘方向至淮南方向和麻城方向、青龍山方向至淮南方向和六安方向、漯河方向至淮南方向，折角車流不大。

2.4 車流組織方案

研究年度由于相關(guān)線路電氣化改造工程建成、路網(wǎng)逐步完善、樞紐銜接的相鄰線路牽引質(zhì)量的統(tǒng)一、華東二通道的運(yùn)輸“瓶頸”全被打通，阜陽樞紐車流可以實(shí)現(xiàn)“大進(jìn)大出”；由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)地理及“北煤南運(yùn)、西煤東運(yùn)”的運(yùn)輸格局不變，規(guī)劃引入阜陽樞紐的重空車流不會(huì)有大的變化，但出入樞紐的車流量將繼續(xù)增長(zhǎng)；樞紐總車流中通過車流約占 96% 以上。因此，相鄰編組站應(yīng)盡量組織直達(dá)列車無改編通過阜陽北編組站。

表1 研究年度車流表輛

研究年度在維持現(xiàn)狀分工的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加豐臺(tái)西、南倉與向塘西互開遠(yuǎn)程直達(dá)；增加平頂山東及以遠(yuǎn) (或漯河及以遠(yuǎn)) 編開合肥東及以遠(yuǎn)的直達(dá)列車；增加阜陽北至鷹潭及以遠(yuǎn)的直通列車；增加商丘以遠(yuǎn)至景德鎮(zhèn)以遠(yuǎn)的技術(shù)直達(dá)；其余維持現(xiàn)行分工及編組計(jì)劃。根據(jù)編組計(jì)劃的調(diào)整，研究年度內(nèi)阜陽北編組站承擔(dān)的作業(yè)量較現(xiàn)狀有較大增長(zhǎng)，現(xiàn)有單向三級(jí)四場(chǎng)站型無法滿足要求。

3 改擴(kuò)建方案研究

根據(jù)研究年度路網(wǎng)規(guī)劃、阜陽北編組站的功能定位、車站承擔(dān)的作業(yè)量，結(jié)合編組站現(xiàn)狀存在的問題，阜陽北編組站改擴(kuò)建主要應(yīng)解決以下問題：為適應(yīng)車站作業(yè)量增長(zhǎng)的要求，車站應(yīng)增建上行系統(tǒng)；漯阜線增建二線工程即將完工，其未考慮新建上行系統(tǒng)的實(shí)施，因而新建上行系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合在建工程，盡量減少?gòu)U棄工程，以有利于漯阜線的引入。

在我國(guó)編組站改擴(kuò)建案例中，由單向三級(jí)四場(chǎng)系統(tǒng)向雙向系統(tǒng)編組站發(fā)展一般有雙向三級(jí)七場(chǎng)、雙向三級(jí)八場(chǎng)、混合式雙向三級(jí)七場(chǎng)幾種形式，對(duì)應(yīng)新建系統(tǒng)為新建三級(jí)三場(chǎng)、三級(jí)四場(chǎng)和兩級(jí)三場(chǎng)3種形式[3]。

3.1 方案Ⅰ：新建三級(jí)三場(chǎng)站型方案

通常大型編組站由單向縱列式系統(tǒng)改建為雙向三級(jí)式系統(tǒng)即雙向三級(jí)七場(chǎng)站型比較具有代表性。雙向三級(jí)式站型具有雙方向改編車流在站內(nèi)作業(yè)流水性好、作業(yè)行程短、上下行車流作業(yè)相對(duì)獨(dú)立、交叉干擾少、改編能力強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)[4]。

方案Ⅰ上行系統(tǒng)采用三級(jí)三場(chǎng)站型，將既有上行到發(fā)場(chǎng) (Ⅱ場(chǎng)) 部分股道改作交換場(chǎng)，車站形成雙向縱列式三級(jí)七場(chǎng)的布置形式，如圖2所示。根據(jù)車流計(jì)算，近、遠(yuǎn)期上行系統(tǒng)各場(chǎng)股道規(guī)模如下：到達(dá)場(chǎng)近期8條，遠(yuǎn)期10條；調(diào)車場(chǎng)近期24條，遠(yuǎn)期 32條；出發(fā)場(chǎng)近期12條，遠(yuǎn)期14條；交換場(chǎng)6條。

圖2 方案 I 示意圖

該方案主要存在以下問題。

（1）對(duì)在建的漯阜線增建二線工程影響較大。該工程在阜陽北站主要包括漯阜上下行正線和京九上行客線工程，其中漯阜上下行正線大部分為高架線路，線下工程已經(jīng)完成。漯阜線增建二線工程未考慮預(yù)留阜陽北上行系統(tǒng)三級(jí)三場(chǎng)的條件，為滿足漯阜上行線從上行出發(fā)場(chǎng)引出，需要對(duì)在建的漯阜上行線和京九上行客線進(jìn)行改線。漯阜上行線只能采用300m 小半徑曲線，平面條件差。對(duì)于漯阜上行線與京九上行客線的交叉方式，因漯阜上行線無展線條件，只能采用京九上行客線上跨，為此還需要對(duì)京九上行客線 (即阜陽西至京九聯(lián)絡(luò)線) 進(jìn)行改線。漯阜上行線改建長(zhǎng)度 1.43 km，京九上行客線改建長(zhǎng)度3.7 km，其中橋長(zhǎng) 1.1 km。

（2）阜陽北至阜陽西站聯(lián)絡(luò)線設(shè)置條件困難。采用三級(jí)三場(chǎng)站型布置后，受京九上行客線的限制，阜陽北至阜陽西站聯(lián)絡(luò)線已經(jīng)無法直接從上行出發(fā)場(chǎng)引出，只能從漯阜上行線和阜陽西至小梁莊上行聯(lián)絡(luò)線間設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)線間接連通，運(yùn)輸條件困難，交叉干擾多。

3.2 方案 Ⅱ：新建三級(jí)四場(chǎng)站型方案

針對(duì)方案Ⅰ中存在的問題，方案Ⅱ提出了上行系統(tǒng)采用三級(jí)四場(chǎng)的站型方案，在上行調(diào)車場(chǎng)旁再增設(shè)1個(gè)漯阜場(chǎng)，辦理漯阜線上行方向列車的到發(fā)，同時(shí)兼做地區(qū)車場(chǎng)功能，如圖3所示。根據(jù)車流計(jì)算近、遠(yuǎn)期上行系統(tǒng)各場(chǎng)股道規(guī)模：到達(dá)場(chǎng)近期8條，遠(yuǎn)期10條；調(diào)車場(chǎng)近期24條，遠(yuǎn)期32條；出發(fā)兼直通場(chǎng)近期10條，遠(yuǎn)期12條；漯阜兼地區(qū)場(chǎng)近期5條，遠(yuǎn)期7條；交換場(chǎng)6條。

圖3 方案Ⅱ示意圖

該方案的主要優(yōu)點(diǎn)：避免了方案Ⅰ中漯阜上行線和京九上行客線的改線工程，工程實(shí)施條件好，投資小，同時(shí)漯阜場(chǎng)兼做地區(qū)車場(chǎng)，為阜陽北物流中心提供了條件。主要缺點(diǎn)：上行系統(tǒng)多設(shè)1個(gè)車場(chǎng)，需要多設(shè)1套運(yùn)轉(zhuǎn)、列檢等機(jī)構(gòu)，增加了運(yùn)營(yíng)成本。

3.3 方案 Ⅲ：新建二級(jí)三場(chǎng)站型方案

上行系統(tǒng)采用二級(jí)三場(chǎng)站型方案也可以規(guī)避方案Ⅰ中存在的問題，方案Ⅲ將上行系統(tǒng)按到達(dá)場(chǎng)、直通兼到發(fā)場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)混合式二級(jí)三場(chǎng)站型布置。為避免編成車列轉(zhuǎn)線影響編尾能力，將調(diào)車場(chǎng)內(nèi)側(cè)部分股道設(shè)置為編發(fā)線，京九、青阜方向車流較大的組號(hào)可以直接從調(diào)車場(chǎng)發(fā)車，其他列車和直通列車在到發(fā)場(chǎng)辦理發(fā)車，方案 Ⅲ 如圖4所示。

圖4 方案 Ⅲ 示意圖

經(jīng)計(jì)算，二級(jí)三場(chǎng)站型解編能力可以達(dá)到 6 700輛，近期基本滿足能力要求，但遠(yuǎn)期能力不足。根據(jù)車流計(jì)算，近、遠(yuǎn)期上下行系統(tǒng)各場(chǎng)股道規(guī)模如下：到達(dá)場(chǎng)近期8條，遠(yuǎn)期10條；調(diào)車場(chǎng)近期24條，遠(yuǎn)期32條 (設(shè)8股道為編發(fā)線)；出發(fā)兼直通場(chǎng)近期10條，遠(yuǎn)期12條；交換場(chǎng)6條。

方案Ⅲ存在的主要問題：二級(jí)三場(chǎng)站型解編能力比三級(jí)三場(chǎng)小，雖然設(shè)置了部分編發(fā)線，但大部分車列仍需轉(zhuǎn)場(chǎng)發(fā)車，解編作業(yè)流水性差，作業(yè)效率及解編能力不如三級(jí)式站型方案，遠(yuǎn)期能力不足。

3.4 站型布置比選

雖然方案Ⅲ工程投資最節(jié)省，但能力適應(yīng)性差，解編作業(yè)不順暢，站型選擇與阜陽北路網(wǎng)性編組站地位匹配不佳，也不滿足運(yùn)營(yíng)部門要求；方案Ⅰ對(duì)在建工程影響大，影響了引入線路的平縱斷面條件，工程投資大，實(shí)施難度大；方案 Ⅱ 三級(jí)四場(chǎng)方案雖然多設(shè)1個(gè)車場(chǎng) (漯阜場(chǎng)兼地區(qū)車場(chǎng))，但引入線路條件好，對(duì)在建工程影響小，而且漯阜場(chǎng)兼地區(qū)車場(chǎng)還為規(guī)劃中的阜陽北物流中心提供了條件。因此，建議采用方案 Ⅱ，即新建上行系統(tǒng)采用三級(jí)四場(chǎng)、與既有下行系統(tǒng)形成三級(jí)八場(chǎng)站型布置。

編組站設(shè)計(jì)除選擇合理站型外，還應(yīng)研究各車場(chǎng)及車場(chǎng)間的進(jìn)路布置。合理的站型布置是為了保證車站各場(chǎng)間配置協(xié)調(diào)、車流作業(yè)具有流水性和靈活性。而各車場(chǎng)及車場(chǎng)間的合理進(jìn)路布置可以減少作業(yè)進(jìn)路交叉和作業(yè)干擾，滿足進(jìn)路的靈活性，實(shí)現(xiàn)車站整體作業(yè)效率的最大化[5]。針對(duì)阜陽北編組站的布置及作業(yè)特點(diǎn)，應(yīng)注意以下方面：①新建上行到達(dá)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)咽喉，阜陽北編組站到達(dá)場(chǎng)銜接2個(gè)到達(dá)方向，為減少列車到達(dá)、推峰作業(yè)與調(diào)車機(jī)車走行及連掛的干擾，在到達(dá)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)咽喉增設(shè)調(diào)車機(jī)車直接連掛進(jìn)路，到達(dá)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)咽喉平行進(jìn)路為4個(gè) (2個(gè)方向到達(dá)、向2個(gè)方向的待解列車掛機(jī))；②上行出發(fā)兼直通場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)咽喉：實(shí)現(xiàn)4個(gè)平行進(jìn)路 (調(diào)車、直通列車到達(dá)、場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)、機(jī)車出入段)；③上行出發(fā)兼直通場(chǎng)出場(chǎng)咽喉，出場(chǎng)咽喉辦理2個(gè)方向列車出發(fā)、本務(wù)機(jī)摘掛機(jī)、機(jī)車出入段，因而需要保證4個(gè)平行進(jìn)路。

4 結(jié)束語

阜陽北編組站定位為路網(wǎng)性編組站，隨著路網(wǎng)的擴(kuò)充和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其承擔(dān)的車流量快速增長(zhǎng)，既有單向三級(jí)四場(chǎng)車站能力已經(jīng)趨于飽和。結(jié)合研究年度內(nèi)的運(yùn)量預(yù)測(cè)和車流分析，從車站的功能定位、運(yùn)輸組織分工和車流組織、站型選擇進(jìn)行分析，最后提出宜采用新建上行系統(tǒng)三級(jí)四場(chǎng)站型改擴(kuò)建的建議。

[1] 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.阜陽鐵路樞紐總圖規(guī)劃[R].武漢：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2005.

[2] 中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.阜陽北站擴(kuò)能改造工程可行性研究[R].上海：中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2014.

[3] 吳家豪.編組站設(shè)計(jì)[M].北京：人民鐵道出版社，1979.

[4] 中華人民共和國(guó)鐵道部.GB50091-2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[5] 劉其斌，馬桂貞.鐵路車站及樞紐[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.