石衡滄港城際鐵路互聯(lián)互通 方案研究

張立陽

（中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 線路站場樞紐設(shè)計(jì)研究院，天津 300308）

歐洲既是鐵路的發(fā)源地，又是高速鐵路技術(shù)發(fā)達(dá)的區(qū)域，歐洲議會和歐盟理事會于2008 年6 月17 日頒布了關(guān)于歐盟范圍內(nèi)鐵路互聯(lián)互通的指令《Directive 2008/57/EC of the European Parliament and of the Council of 17 June 2008 on the Interoperability of the Rail System within the Community (Recast) (EC [2008] 57)》，陸續(xù)編制了互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范(TSI)并實(shí)施，保證鐵路網(wǎng)的互操作性，實(shí)現(xiàn)鐵路互聯(lián)互通安全無障礙通達(dá)，完善路網(wǎng)功能，提升運(yùn)輸效率?，F(xiàn)階段，我國高速鐵路網(wǎng)發(fā)展迅速，以歐盟作為整體區(qū)域來比較，在同等級鐵路基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備領(lǐng)域，統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是我國高速鐵路網(wǎng)的優(yōu)勢之一。隨著高速鐵路干線網(wǎng)絡(luò)逐步完善，區(qū)域連接線、城際鐵路快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)主通道、區(qū)域鐵路以及城際鐵路等不同性質(zhì)的高速鐵路互聯(lián)互通將成為凸顯我國高速鐵路網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的重要方面。

1 石衡滄港城際鐵路互聯(lián)互通需求分析

1.1 現(xiàn)狀分析

石家莊—衡水—滄州—黃驊港城際鐵路(以下簡稱“石衡滄港城際”)是中長期鐵路網(wǎng)的組成部分，同時(shí)也是京津冀城際鐵路網(wǎng)的重要組成部分，西起石家莊市，經(jīng)衡水市、滄州市，東至滄州渤海新區(qū)。其中，石家莊至衡水利用石家莊—濟(jì)南鐵路客運(yùn)專線(以下簡稱“石濟(jì)客專”)，衡水至渤海新區(qū)為新建線路，運(yùn)營長度336.43 km，建筑長度223.87 km，新建線路設(shè)車站12 座，其中1座車站預(yù)留。沿線既有客運(yùn)鐵路有：石家莊—太原客運(yùn)專線(以下簡稱“石太客專”)、石濟(jì)客專、石太鐵路(石家莊—太原)、石德鐵路(石家莊—德州)、京廣高速鐵路(北京西—廣州南)、京九鐵路(北京—香港)、京滬高速鐵路(北京南—上海虹橋)、京滬鐵路(北京—上海)。規(guī)劃客運(yùn)鐵路有：北京—石家莊—邯鄲城際鐵路(以下簡稱“京石邯城際”)、石衡滄港城際、雄商高速鐵路(雄安—商丘)、邢臺—衡水城際鐵路(以下簡稱“邢衡城際”)、保定—滄州城際鐵路(以下簡稱“保滄城際”)、天津—滄州城際鐵路(以下簡稱“津滄城際”)、環(huán)渤海城際鐵路(以下簡稱“環(huán)渤海城際”)。石衡滄港城際示意圖如圖1 所示。

目前，滄州與省會石家莊沒有快速鐵路，黃驊與石家莊沒有客運(yùn)鐵路，石家莊至天津、唐山、秦皇島等地的快速鐵路通道僅有京廣高速鐵路津保鐵路(天津—保定) 1 個(gè)選擇，沒有途徑河北東部的快速通道，邢臺、邯鄲至衡水、滄州等地沒有快速鐵路通道，石衡滄港城際鐵路串聯(lián)石家莊、衡水、滄州、黃驊等重要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)和人口聚集區(qū)，并與多條高速鐵路干線、城際鐵路交匯，是京津冀地區(qū)南部重要的快速鐵路，互聯(lián)互通作用突出，線路客流特點(diǎn)和功能定位宏觀上決定了線路吸引的客流的范圍和主要流動方向，本質(zhì)上體現(xiàn)互聯(lián)互通的運(yùn)輸需求；鐵路樞紐是互聯(lián)互通的主要節(jié)點(diǎn)，樞紐方案直接決定了樞紐范圍內(nèi)的行車徑路，從基礎(chǔ)上支撐互聯(lián)互通方案[1]。根據(jù)客流特點(diǎn)和功能定位規(guī)劃開行方案，根據(jù)作業(yè)量和開行方案選擇經(jīng)濟(jì)合理的樞紐方案，最終形成單個(gè)節(jié)點(diǎn)暢通、全線節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)匹配、突出功能定位、發(fā)揮路網(wǎng)功能的互聯(lián)互通方案。

1.2 客流特點(diǎn)和功能定位分析

圖1 石衡滄港城際示意圖Fig.1 Geographical location of Shijiazhuang-Hengshui-Cangzhou-Huanghua Port Intercity Railway

線路客流特點(diǎn)和功能定位是互聯(lián)互通的本質(zhì)需求。石衡滄港城際服務(wù)的主要對象是京津冀城市群的城際客流，以本線客流為主，跨線客流為輔。本線客流為沿線各地之間的交換客流，跨線客流為津滄、環(huán)渤海城際、衡邢城際等相鄰線至本線或通過本線的客流。統(tǒng)籌考慮相關(guān)路徑的距離、用時(shí)和費(fèi)用，滄州至石家莊經(jīng)本線最快捷，石家莊至天津經(jīng)津保鐵路最為快捷，但本線出行費(fèi)用具有一定優(yōu)勢，邢衡城際開通后，經(jīng)本線至天津，耗時(shí)增加不多，而且費(fèi)用節(jié)省明顯。因此，本線功能定位為滄州至省會石家莊之間的快速客運(yùn)通道，是邢臺、邯鄲等冀南地區(qū)至天津、唐山、滄州等地區(qū)快速客運(yùn)通道的重要組成部分，是保滄城際向黃驊地區(qū)的重要延伸，是黃驊至保定便捷客運(yùn)通道的重要組成部分，是服務(wù)沿線城鎮(zhèn)間客流交換的快速軌道交通線[2-3]。石衡滄港城際鐵路規(guī)劃旅客列車開行方案如表1 所示。

表1 石衡滄港城際鐵路規(guī)劃旅客列車開行方案Tab.1 Passenger train operation plan

圖2 石濟(jì)客專引入石家莊樞紐示意圖Fig.2 Shijiangzhuang-Jinan passenger dedicated line linking to Shijiazhuang hub

1.3 互聯(lián)互通主要節(jié)點(diǎn)分析

鐵路樞紐是互聯(lián)互通的主要節(jié)點(diǎn)，根據(jù)石衡滄港城際鐵路規(guī)劃及開行方案分析，本線互聯(lián)互通的主要節(jié)點(diǎn)為石家莊鐵路樞紐、衡水鐵路樞紐、滄州鐵路樞紐、黃驊鐵路樞紐。結(jié)合石濟(jì)客專的運(yùn)輸能力和衡水鐵路樞紐的互聯(lián)互通分析，確定石衡滄港城際利用石濟(jì)客專石家莊至衡水段引入石家莊樞紐[4]，主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與石濟(jì)客專匹配，石家莊站作為本線的始發(fā)終到站，滿足各節(jié)點(diǎn)與石家莊的連通，形成沿線各節(jié)點(diǎn)與石家莊的快速客運(yùn)通道。石濟(jì)客專引入石家莊樞紐示意圖如圖2 所示。

根據(jù)線路客流特點(diǎn)、功能定位及列車開行方案，衡水、滄州、黃驊樞紐需研究互聯(lián)互通方案，經(jīng)過運(yùn)量預(yù)測分析，各樞紐規(guī)劃分方向動車組列車對數(shù)如表2 所示。

（1）衡水樞紐。衡水樞紐辦理的動車組業(yè)務(wù)為北京、石家莊、德州、滄州方向的始發(fā)終到列車，北京至商丘、德州方向的通過列車，石家莊至商丘、德州、滄州方向的通過列車，滄州至邢臺方向的通過列車。 衡水樞紐內(nèi)銜接既有石德鐵路、京九鐵路、邯黃鐵路和石濟(jì)客專，石濟(jì)客專、石德鐵路橫通東西，京九鐵路縱貫?zāi)媳?，為“十字”型樞紐布置。樞紐內(nèi)既有衡水站、衡水北站為主要客運(yùn)站。規(guī)劃雄商高速鐵路、石衡滄港城際、邢衡城際引入樞紐。結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃、開行方案及石濟(jì)客專能力分析，石衡滄港城際在衡水樞紐需接入石濟(jì)客專，同時(shí)存在與邢衡城際的跨線列車，因而在衡水樞紐需與石濟(jì)客?；ヂ?lián)互通，解決本線與既有線的接軌方案，充分利用既有工程和鐵路通道能力，節(jié)省投資，形成滄州、黃驊港至省會石家莊的快速客運(yùn)通道，需與邢衡城際互聯(lián)互通，形成邢衡城際的后方通路[5-6]。

（2）滄州樞紐。京滬高速鐵路在研究區(qū)段內(nèi)能力趨于飽和，全線為無砟軌道，因此石衡滄港城際不宜考慮與京滬高速鐵路直接銜接。除京滬高速鐵路動車組列車外，滄州樞紐規(guī)劃辦理的動車組業(yè)務(wù)為衡水、保定和天津方向的始發(fā)終到列車，衡水、保定至黃驊方向的通過列車，衡水至天津方向的通過列車，天津至黃驊方向的通過列車。滄州樞紐內(nèi)銜接既有京滬鐵路、京滬高速鐵路。朔黃鐵路自城市北側(cè)穿過，滄黃鐵路自滄州站接軌。滄州站、滄州西站為地區(qū)內(nèi)主要客運(yùn)站。規(guī)劃引入石衡滄港城際、保滄城際、津滄城際，結(jié)合路網(wǎng)及開行方案分析，石衡滄港城際在滄州樞紐與保滄城際和津滄城際間存在跨線列車，根據(jù)保滄城際前期方案研究，在本線泊頭西站接軌，實(shí)現(xiàn)保滄城際向黃驊地區(qū)的延伸，溝通保定與黃驊地區(qū)，因此，石衡滄港城際在滄州樞紐需與津滄城際互聯(lián)互通，形成邢臺、邯鄲、衡水等地區(qū)至天津的便捷客運(yùn)通道，形成石家莊至天津的第二快速通道[5-6]。

（3）黃驊樞紐。黃驊樞紐辦理的動車組業(yè)務(wù)為滄州至渤海新區(qū)方向的通過列車，滄州至天津(濱海)方向的通過列車，天津(濱海)至濱州方向的通過列車，滄州至濱州方向的通過列車。黃驊樞紐銜接朔黃鐵路、邯黃鐵路、黃萬鐵路、滄黃地方鐵路等多條貨運(yùn)通道，無辦理客運(yùn)業(yè)務(wù)鐵路。規(guī)劃石衡滄港城際和環(huán)渤海城際引入樞紐。結(jié)合路網(wǎng)及開行方案分析，石衡滄港城際在黃驊樞紐內(nèi)存在與環(huán)渤海城際天津(濱海)和濱州方向的跨線列車，因此，需與環(huán)渤海城際互聯(lián)互通，形成邯鄲、邢臺、衡水、滄州等地區(qū)至唐山、秦皇島的快速客運(yùn)通道，形成唐山、秦皇島至省會石家莊的第二快速通道，同時(shí)形成天津至濱州方向的輔助客運(yùn)通道[5-6]。

表2 各樞紐規(guī)劃分方向動車組列車對數(shù)Tab.2 Planned quantity of EMU trains to each direction in railway hub

2 石衡滄港城際鐵路互聯(lián)互通樞紐方案分析

樞紐方案需要考慮點(diǎn)線協(xié)調(diào)能力，做好車站分工，配套聯(lián)絡(luò)線、疏解線，優(yōu)化行車路徑，在經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)可行的前提下實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施連通，是通道互聯(lián)互通的基礎(chǔ)[7]。

2.1 衡水樞紐互聯(lián)互通方案

（1）比選方案。石衡滄港城際在衡水樞紐內(nèi)需與石濟(jì)客專和邢衡城際互聯(lián)互通，本項(xiàng)目在前期研究階段，結(jié)合雄商鐵路在樞紐內(nèi)的不同方案進(jìn)行了多方案比選，雄商鐵路方案穩(wěn)定后，本線在樞紐內(nèi)的方案趨于明確，關(guān)鍵問題是與石濟(jì)客專銜接如何解決。與石濟(jì)客專銜接可選擇方向別引入石濟(jì)客專衡水北站或新建衡水北站城際車場，邢衡城際相應(yīng)與石衡滄港城際銜接。衡水樞紐比選方案示意圖如圖3 所示。

（2）比選方案分析。方案I 中，石衡滄港城際方向別引入石濟(jì)客專衡水北站，邢衡城際在衡水北站北側(cè)新建城際車場，通過聯(lián)絡(luò)線與石衡滄港城際銜接，此方案中石衡滄港城際線路長度短，靜態(tài)投資節(jié)省約11.14 億，邢衡城際較方案II 長 11.04 km，遠(yuǎn)期投資增加較多，對石濟(jì)場改造工程較大，實(shí)施相對困難，對石濟(jì)客專運(yùn)營影響較大，本線線形較差，與邢衡城際銜接條件不好。方案II中，石衡滄港城際在石濟(jì)客專區(qū)間接軌，在衡水北站與石濟(jì)客專分場分線布置，車流運(yùn)輸組織順暢，與石濟(jì)客專工程投資界面清晰，資產(chǎn)劃分明確，對衡水北站改造工程少，對石濟(jì)客專運(yùn)營影響?。煌瑫r(shí)衡水北站運(yùn)輸組織相對靈活，與邢衡城際近、遠(yuǎn)期工程投資結(jié)合好。綜合比選推薦采用方案II，本線在石濟(jì)客專區(qū)間接軌，在衡水北站石濟(jì)車場北側(cè)新建城際車場[8-9]。

2.2 滄州樞紐互聯(lián)互通方案

（1）比選方案。石衡滄港城際在滄州樞紐內(nèi)需與津滄城際互聯(lián)互通。本線引入滄州樞紐，與既有鐵路沒有跨線列車交路，關(guān)鍵問題是銜接津滄城際，配合城市規(guī)劃，利用好既有鐵路設(shè)施，方便旅客出行?？煽紤]引入既有滄州站或滄州西站，進(jìn)行綜合比選。滄州樞紐比選方案示意圖如圖4 所示。

（2）比選方案效益分析。方案I 引入既有滄州站方案線路長度短2.2 km，距離居民聚集區(qū)近，便于市區(qū)人員出行，但是拆遷量巨大，投資高約17.2億元，對鐵路和市政設(shè)施影響較大；方案II 引入京滬高速鐵路滄州西站方案，市政配套設(shè)施已經(jīng)成熟，有利于集中利用，能夠較好的吸引客流，地形相對開闊，拆遷量很小，便于高速鐵路間乘客換成，有利于滄州西交通樞紐的建設(shè)，符合城市規(guī)劃。綜合比選推薦采用方案II，本線引入京滬高速鐵路滄州西站，在高速車場西側(cè)新建城際車場。

圖3 衡水樞紐比選方案示意圖Fig.3 Comparison scheme of different solutions in Hengshui railway hub

2.3 黃驊樞紐互聯(lián)互通方案

（1）比選方案。石衡滄港城際在黃驊樞紐內(nèi)需與環(huán)渤海城際互聯(lián)互通，樞紐內(nèi)既有鐵路均未辦理客運(yùn)業(yè)務(wù)，關(guān)鍵問題是兩條客運(yùn)專線同時(shí)引入樞紐，需結(jié)合運(yùn)輸需求和城市規(guī)劃，多方案綜合比選，突出兩條鐵路功能定位，做好客運(yùn)鐵路布局和互聯(lián)互通。環(huán)渤海城際以中長途客流為主兼顧城際客流，南北走向，石衡滄港城際是以服務(wù)京津冀短途客流為主，東西走向，在樞紐內(nèi)十字交叉，兩線有跨線車流，以天津方向?yàn)橹鳎h(yuǎn)期有少量濱州方向跨線車。因此，應(yīng)以高速干線環(huán)渤海城際選線走向?yàn)榛A(chǔ)，盡量保證順直，石衡滄港城際與環(huán)渤海城際共站和分站方案綜合比選。黃驊樞紐比選方案示意圖如圖5 所示。

（2）比選方案分析。從運(yùn)營方面分析，環(huán)渤海與石衡滄港城際均以通過車流為主，跨線車流比例近、遠(yuǎn)期僅為4%、11%，分站設(shè)置方案(方案I)線路順直、運(yùn)營長度短，更能適應(yīng)兩條鐵路的運(yùn)營特點(diǎn)；從旅客出行方面分析，合站設(shè)置方案(方案II，方案III)客運(yùn)設(shè)施相對集中，方便旅客出行，市政配套設(shè)施利用率較高；從城市發(fā)展方面分析，分站設(shè)置方案(方案I)符合城市東進(jìn)、南拓的發(fā)展規(guī)劃，有利于城市發(fā)展；從工程方面分析：分站設(shè)置方案(方案I)較合站設(shè)置方案(方案II，方案III)線路正線長度短18.8 km，9.9 km，樞紐內(nèi)工程綜合投資分別節(jié)省14.1 億元，7.43 億元。綜上所述，方案I 分站設(shè)置方案中，石衡滄港城際與環(huán)渤海城際走向順直，線路總建設(shè)長度最短、工程投資最省，更好地適應(yīng)2 條鐵路的交通功能定位和車流特點(diǎn)，符合城市發(fā)展方向。綜合比選推薦采用方案I，分站設(shè)置方案。

圖4 滄州樞紐比選方案示意圖Fig.4 Comparison scheme of different solutions in Cangzhou railway hub

圖5 黃驊樞紐比選方案示意圖Fig.5 Comparison scheme of different solutions in Huanghua railway hub

2.4 石衡滄港城際鐵路互聯(lián)互通方案

本線利用石濟(jì)客專引入石家莊站；在衡水樞紐自石濟(jì)客專區(qū)間接軌，區(qū)間線路所預(yù)留邢衡城際引入條件，在既有衡水北站新建城際車場；在滄州樞紐引入既有京滬高速鐵路滄州西站，新建城際車場，預(yù)留津滄城際引入條件，同時(shí)預(yù)留遠(yuǎn)期津滄城際與本線的北東聯(lián)絡(luò)線接軌條件，保滄城際在泊頭接軌；在黃驊樞紐與環(huán)渤海城際銜接，分站設(shè)置，預(yù)留近期北西聯(lián)絡(luò)線接軌條件、預(yù)留遠(yuǎn)期西南聯(lián)絡(luò)線接軌條件。石衡滄港城際互聯(lián)互通方案示意圖如圖6 所示。

3 結(jié)束語

新建城際鐵路以樞紐方案為基礎(chǔ)，服務(wù)運(yùn)輸需求，發(fā)揮路網(wǎng)功能，結(jié)合功能定位做好與通道內(nèi)線路的互聯(lián)互通是技術(shù)方案研究的重要內(nèi)容。路網(wǎng)互聯(lián)互通是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，石衡滄港城際鐵路兼顧城際鐵路和區(qū)域連接線路功能，銜接高速鐵路網(wǎng)主要通道與京津冀城際鐵路網(wǎng)，互聯(lián)互通功能突出。石衡滄港城際鐵路在路網(wǎng)中互聯(lián)互通的推薦方案和研究思路，為高速鐵路網(wǎng)區(qū)域連接線互聯(lián)互通、城際鐵路互聯(lián)互通方案研究提供借鑒。

圖6 石衡滄港城際互聯(lián)互通方案示意圖Fig.6 Interconnection plan of Shijiazhuang-Hengshui-Cangzhou-Huanghua Port Intercity Railway