太焦鐵路（北段）擴(kuò)能改造必要性及方案探討

白沛鋒

（太原鐵路局計(jì)統(tǒng)處處長、工程師，山西太原030013）

太焦鐵路（北段）擴(kuò)能改造必要性及方案探討

白沛鋒

（太原鐵路局計(jì)統(tǒng)處處長、工程師，山西太原030013）

太焦鐵路（北段）擴(kuò)能改造對(duì)于發(fā)揮太中銀鐵路和太興鐵路等相關(guān)路網(wǎng)的通道能力和效益、消除晉煤外運(yùn)瓶頸意義重大。分析太焦線既有線的現(xiàn)狀及存在問題，根據(jù)未來10年及20年線路預(yù)測(cè)運(yùn)量，闡明了太焦線既有線改造必要性，提出了北太焦線改造定位原則及比選方案，并得出了相應(yīng)的結(jié)論。

鐵路；太焦線；擴(kuò)能改造；方案

0 前言

太原至焦作鐵路（以下簡(jiǎn)稱太焦線）是我國重要的南北運(yùn)輸通道，山西中南部地區(qū)煤炭集運(yùn)系統(tǒng)的重要組成部分。其中太焦線北段（以下簡(jiǎn)稱北太焦線）太原（修文）至長治北區(qū)段線路全長229 km。近年來，既有太焦線已不能滿足地方日益增長的運(yùn)輸需求，太焦線改造已成為必然，北太焦線改造更是迫在眉睫，如何確定北太焦線改造方案成為當(dāng)務(wù)之急。

1 太焦線既有線概況

1.1 既有鐵路及相鄰鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

太焦線修建于上世紀(jì)70年代，建設(shè)初衷為戰(zhàn)備鐵路，線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低于相鄰線路，為單線非電氣化區(qū)段，線路最小曲線半徑300m。目前旅客列車運(yùn)行速度僅為50～60 km/h，圖定旅客列車5對(duì)，太原到焦作平均運(yùn)行時(shí)間近9 h；貨物列車11對(duì)，貨物運(yùn)輸能力最大1 000萬t，2013年太原到長治段年實(shí)際完成運(yùn)量188萬t。

相關(guān)線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 太焦線既有鐵路及相鄰鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.2 運(yùn)營狀況

在貨運(yùn)量方面，近年來太焦線貨流密度總量呈緩慢上升趨勢(shì)，增幅較小，2013年北太焦線運(yùn)量188萬t。究其原因，主要是北太焦線夏店口是太原鐵路局與鄭州鐵路局的交接口，而長治北又是鄭州鐵路局與北京鐵路局的交接口，多年來此三角地帶的運(yùn)輸組織問題尤其是排空問題一直困擾地區(qū)的發(fā)展。同時(shí)北太焦線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，目前貨物輸送能力不足1 000×104t；南太焦線鐵路（太焦線南段）多年來一直滿負(fù)荷運(yùn)行。

在客運(yùn)量方面，近年來太焦線一直呈基本平穩(wěn)之勢(shì)，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全路及山西省平均水平。受既有線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低且前方主要通路能力不足之限，多年來太焦線開行客車對(duì)數(shù)幾乎未增。2013年北太焦線圖定列車對(duì)數(shù)5對(duì)，2013年實(shí)際完成客運(yùn)量264萬人。

1.3 存在的主要問題

1.3.1 客車數(shù)量少、旅行速度低，無法滿足客運(yùn)快速化需求

太焦線僅開行5對(duì)客車，旅速50～60 km/h，無論是客車開行數(shù)量還是客車旅行速度，都無法滿足旅客運(yùn)輸需求。

1.3.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，不適應(yīng)能力需求

單線能力不能適應(yīng)客、貨運(yùn)量增長需求。

太焦線與邯長—邯濟(jì)線是“三西”煤炭外運(yùn)中通路的輔助通路，隨著邯長、邯濟(jì)線增二線電化擴(kuò)能完工，將突顯其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、單線能力小的不足。太焦線無法滿足日益增長的客、貨運(yùn)量需求，成為制約晉煤外運(yùn)的瓶頸。

1.3.3 太焦線修文至長治北段牽引種類與周邊路網(wǎng)不匹配，運(yùn)輸效率低、運(yùn)營成本高

區(qū)域路網(wǎng)現(xiàn)狀除太焦線修文至長治北段、京原線、邯長—邯濟(jì)線（正增二線電化改造）為內(nèi)燃外，其余線路均已電化。牽引種類不一致，需在技術(shù)站頻繁進(jìn)行機(jī)車換掛和增減軸作業(yè)，運(yùn)輸效率低、運(yùn)營成本高，不能為晉煤外運(yùn)創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)運(yùn)輸條件。

2 規(guī)劃運(yùn)量預(yù)測(cè)

2.1 山西省運(yùn)量

北太焦線途經(jīng)山西省太原市、晉中市、長治市，直接吸引區(qū)總面積3.72×104km2,總?cè)丝诩s為979萬人，間接則覆蓋山西省、陜西省等，為“三西”煤炭運(yùn)輸?shù)闹匾ǖ馈?jù)預(yù)測(cè)，2025年和2035年，山西煤炭外運(yùn)量分別為6.7億t、7.5億t,其中鐵路外運(yùn)分別為6.3億t、7.2億t。

2.2 北太焦線未來運(yùn)量預(yù)測(cè)

北太焦線所處路網(wǎng)和樞紐地位決定了其未來貨物運(yùn)量以通過為主，起分流作用。主要承擔(dān)太原、太興、太中銀鐵路經(jīng)由邯長線往膠東半島、魯北煤炭流量以及邯長、邯濟(jì)沿線、邯鄲地區(qū)地方運(yùn)量，分流部分石太線運(yùn)量和晉中地區(qū)至山東省和華東地區(qū)煤炭運(yùn)量，實(shí)現(xiàn)晉北、太原地區(qū)、晉中南地區(qū)、介休以北、以西地區(qū)與華東、中南地區(qū)的部分貨物交流。據(jù)測(cè)算，近期2025年，北太焦線運(yùn)量將達(dá)3 500萬t左右；遠(yuǎn)期2035年，將近6 000萬t左右。

客運(yùn)方面，隨著旅客運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量的快速上升，北太焦線客流結(jié)構(gòu)較現(xiàn)狀也將有較大變化。山西境內(nèi)旅客交流將由現(xiàn)狀的約15%提高至40%～45%，成為晉東南地區(qū)與省會(huì)太原以及山西其他地區(qū)旅客交流的主通道。據(jù)測(cè)算，遠(yuǎn)期北太焦線日均開行客車26對(duì)左右。

3 北太焦線改造必要性分析

太焦線沿線吸引區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和在路網(wǎng)中的地位，決定改造北太焦線必要性。

3.1 是保障山西中南部地區(qū)能源輸出、充分發(fā)揮太中銀能力，保障我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要

山西作為我國重要的能源基地，自北向南分布有6大煤田，產(chǎn)量約占全國的1/4，煤炭調(diào)出量占“三西”煤炭外運(yùn)的約50%以上，是我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要支柱。晉中南地區(qū)擁有國家14大煤炭基地之晉中、晉東南兩大基地，是未來山西煤炭資源開發(fā)的重要區(qū)域。

目前，晉中南地區(qū)煤炭外運(yùn)通道主要有石太、侯月、太焦（南）、邯長及南同蒲（風(fēng)陵渡口）等，近期山西中南部鐵路建成、邯長線擴(kuò)能改造完成，將建立較為完善的山西中南部地區(qū)鐵路煤炭外運(yùn)系統(tǒng)。而北太焦線擴(kuò)能改造后，將形成西自太原，東至膠東半島的大能力貨物運(yùn)輸通道，與侯月、石太鐵路等共同構(gòu)筑晉中南地區(qū)能力強(qiáng)大的煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)，以保障山西能源輸出，保障我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

3.2 是提高通道客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量，體現(xiàn)和諧鐵路、以人為本理念的需要

北太焦線擴(kuò)能改造后，將與鄭焦城際貫通，直接銜接太原和中原兩個(gè)城市群，大大縮短山西與我國中部地區(qū)的時(shí)空距離，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)我國城市群尤其是中部欠發(fā)達(dá)城市群的發(fā)展具有重要意義。同時(shí)將徹底解決晉東南旅客運(yùn)輸“死角”問題，加強(qiáng)長治、晉城地區(qū)與山西其他地區(qū)尤其是省會(huì)太原的經(jīng)濟(jì)、人員交流，促進(jìn)全省經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展[1]。

3.3 是完善華北區(qū)際通道、優(yōu)化鐵路網(wǎng)布局的需要

太焦線全線擴(kuò)能改造完成后，銜接在建的鄭焦城際，與隴海、京廣、商阜杭等快速客運(yùn)網(wǎng)溝通，成為繼石太客專之后，山西與中東部地區(qū)旅客交流的又一重要通道，可進(jìn)一步發(fā)揮鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)整體功能效益。

3.4 是保障國家能源安全運(yùn)輸?shù)男枰?/p>

“三西”是我國重要的能源基地，太焦線作為邯長線煤炭外運(yùn)以及膠東半島、冀南地區(qū)煤炭消費(fèi)的主要保障，將可形成較大能力的客貨運(yùn)輸通道，能夠適應(yīng)全國煤炭市場(chǎng)需求，保障國家能源安全運(yùn)輸?shù)男枰?/p>

3.5 是完善綜合運(yùn)輸體系、提升區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)的需要

長治、晉城地區(qū)，旅游資源豐富，山光水色、文化傳承與紅色經(jīng)典相交輝映，但多年來受交通條件制約，旅游業(yè)主要依靠公路運(yùn)輸，難以進(jìn)一步發(fā)展。太焦線能力提高后，將成為沿線城市旅游業(yè)發(fā)展的重要引擎，對(duì)于拓展沿線旅游資源的吸引腹地、做大做強(qiáng)區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)將起到重要推動(dòng)作用。

3.6 是節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要

山西省中南部地區(qū)由于受鐵路能力限制，近年來大量煤炭由公路承擔(dān)運(yùn)輸，既造成原油資源浪費(fèi)，也給沿線地區(qū)環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染。太焦擴(kuò)能改造實(shí)施后，將形成貫通山西、冀南、膠東半島的煤運(yùn)通道，鐵路大能力、無污染的運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，不僅可為冀魯二省工業(yè)基地提供充足的煤炭資源，也對(duì)加強(qiáng)沿線地區(qū)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

4 北太焦線改造線路定位原則

北太焦線改造方案確定原則取決于線路的功能定位，而不同的需求則決定了功能定位標(biāo)準(zhǔn)。

4.1 從滿足客運(yùn)需求分析

太焦線是太原至鄭州通道中最便捷的鐵路運(yùn)輸通道，客運(yùn)需求大。目前太原方向，石太客專、太中銀線已經(jīng)建成，大西客專正在建設(shè)中；鄭州方向，京廣、鄭西客專已經(jīng)建成運(yùn)營，鄭焦城際和鄭徐客專正在建設(shè)中。若北太焦線改造完成，北與大西、太中銀，南與隴海、京廣以及規(guī)劃的商阜杭等快速客運(yùn)網(wǎng)溝通，成為繼石太客專之后，山西與中東部地區(qū)旅客交流的又一重要快速通道，可進(jìn)一步發(fā)揮鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)整體效益，提高運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量。北太焦線改造首先應(yīng)滿足客運(yùn)需求。

4.2 從能力適應(yīng)性分析

根據(jù)客貨運(yùn)量預(yù)測(cè)，遠(yuǎn)期修文至長治北段客車將達(dá)26對(duì)、貨運(yùn)量6 000萬t，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單線的運(yùn)輸能力，北太焦線的擴(kuò)能方案應(yīng)為雙線及其以上的建設(shè)規(guī)模。

4.3 從牽引種類分析

太焦線東倚太行山，西屏太岳山，穿行于山區(qū)，線路坡度大，條件較差，電力機(jī)車牽引力大，能更好地適應(yīng)地形，降低運(yùn)營成本，且電力牽引污染小、能耗低。從區(qū)域路網(wǎng)分析，今后，區(qū)域路網(wǎng)（太中銀、太興、石太、南北同蒲、南太焦、邯長—邯濟(jì)等線）均為電力牽引，為與相鄰線運(yùn)輸組織模式相匹配，便于機(jī)車運(yùn)用，太焦線各個(gè)擴(kuò)能方案牽引種類均應(yīng)采用電力牽引。

4.4 從客貨運(yùn)輸特點(diǎn)分析

太焦線主要承擔(dān)晉北、太原、介休地區(qū)、北太焦沿線經(jīng)由邯長線發(fā)往冀南地區(qū)（以邯鄲為主）、膠東半島、魯北煤炭流量和少量發(fā)往山東、華東地區(qū)的貨物交流；部分晉中地區(qū)（南太焦沿線）至山東省和華東地區(qū)的貨物交流，北太焦線還承擔(dān)分流部分石太線運(yùn)量的運(yùn)輸任務(wù)。從貨物流向分析，今后被太焦線承擔(dān)的運(yùn)量中發(fā)往邯長線方向的運(yùn)量占60%以上，其余發(fā)往山西中南部通路和太焦線月山方向。太焦線北段將成為“三西”煤運(yùn)中通路邯長—邯濟(jì)鐵路的主要集運(yùn)線路，其擴(kuò)能方案應(yīng)以提高運(yùn)輸能力為主；太焦線南段（長治北至月山）則以承擔(dān)客運(yùn)為主。

5 北太焦線改造線路方案的探討

北太焦線改造分為客貨共線與客貨分線方案。從提高運(yùn)輸能力角度分析，單線已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足該線承擔(dān)的運(yùn)輸需求，需要雙線及以上的建設(shè)規(guī)模[2]。5.1客貨共線方案I

方案I-1，既有線全線增建第二線。該方案修文至長治北既有線增二線電化，延長1 050 m到發(fā)線，自動(dòng)閉塞改造，全段雙線客貨混運(yùn)，速度目標(biāo)值80km/h,主要工程內(nèi)容修文至長治北增二線，車站延長1 050 m電化改造；線路長度196 km，其中新建雙線126 km，投資約130億元。

方案I-2,沿既有通道新建雙線電氣化鐵路。既有線維持現(xiàn)狀，沿既有通道新建160 km/h客貨共線雙線，形成3線格局。該方案線路僅引入武鄉(xiāng)、襄垣等中間站，其余段落為減少對(duì)既有線的干擾，均新建，全線線路長183 km。靜態(tài)工程投資165億元。5.2分線方案Ⅱ

方案Ⅱ-1,新建太原至長治客運(yùn)雙線；既有線修文至長治北維持單線，電化延長1 050 m到發(fā)線改造。該方案僅可解決客運(yùn)問題，不能適應(yīng)貨運(yùn)量增長需求，不可行，故不再進(jìn)行方案比較。

方案Ⅱ-2新建客運(yùn)雙線；北太焦修文至長治北增二線，車站延長1 050m到發(fā)線電化改造。

5.3 改造方案技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)缺點(diǎn)分析

見表2。

表2 改造方案技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)缺點(diǎn)分析

5.4 方案建議

通過比選，方案Ⅱ-2與方案Ⅰ-1、Ⅰ-2相比，客貨分線，客運(yùn)能力得到提高，有利于滿足旅客快速出行需要，但方案Ⅱ-2從功能上考慮與北太焦線功能定位有出入，從經(jīng)濟(jì)上考慮投資估算達(dá)240億元，遠(yuǎn)高于方案Ⅰ-1、Ⅰ-2，建設(shè)投入大、回報(bào)期長，投入產(chǎn)出率低，因此不予考慮?？拓浌簿€方案Ⅰ-1雖投資較少，但后期施工對(duì)既有線干擾較大，線路能力得不到充分發(fā)揮；方案Ⅰ-2雖然工程相對(duì)方案Ⅰ-1投資大，但運(yùn)輸組織簡(jiǎn)單、客運(yùn)快速化、路網(wǎng)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，尤其是160 km/h速度方案，較好地滿足了太原、長治、焦作、鄭州等城市旅客快速出行需求，且投資適中，符合線路功能定位。建議采用方案Ⅰ-2，即客貨共線運(yùn)輸，保留既有線，新建電氣化160 km/h雙線方案。

6 結(jié)語

山西地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和路網(wǎng)規(guī)劃的需求使得北太焦線改造成為大勢(shì)所趨。采用客貨共線、新建160 km/h電氣化雙線方案，既能夠滿足貨運(yùn)發(fā)展需求，解決晉煤外運(yùn)通道瓶頸問題，增加路網(wǎng)通道靈活性，又盡可能滿足周邊地區(qū)旅客快速出行需求，且節(jié)省投資，是一可推薦采用方案，北太焦線改造方案應(yīng)盡早實(shí)施。

［1］楊忠民.中國高速鐵路路網(wǎng)規(guī)劃研究[J].鐵道經(jīng)濟(jì)研究，2010（6）：4-7

［2］丁亮.關(guān)于鐵路樞紐聯(lián)絡(luò)線與疏解線的設(shè)計(jì)分析[J].鐵道經(jīng)濟(jì)研究，2011（3）：23-26

（責(zé)任編輯：魏艷紅）

The capacity expansion and track reconstruction on Tai Jiao Railway is very important to exert the network efficiency of Tai Zhong Yin Railway and Tai Xing Railway, also important to eliminate coal transportation bottlenecks. This paper analyzes the actuality and existing problems of Tai Jiao Railway, predicts railway transport capacity in next ten to twenty years, explains the necessity of track reconstruction on existing railroad, advances positioning principle and comparison plan of North TaiJiao Railway.Finally corresponding conclusion is made.

railway;Tai Jiao Railway;capacity expansion and track reconstruction;plan

A

1004-9746（2014）03-0033-04

2014-05-10）