合寧高鐵引入合肥鐵路樞紐方案研究

姬燕男

(陜西省鐵道及地下交通工程重點實驗室(中鐵一院)，西安 710043)

1 概述

合肥鐵路樞紐目前為銜接合蚌高速鐵路(合肥—蚌埠)、合福高速鐵路(合肥—福州)及合武鐵路(合肥—武漢)、合寧鐵路(合肥—南京)、寧西鐵路(合肥—新豐鎮(zhèn))、合九鐵路(合肥—九江)以及淮南鐵路(合肥—蕪湖)等7條鐵路、8個方向的環(huán)形樞紐。其中合肥、合肥南為主要客運(yùn)站，合肥東站為編組站，合肥北為主要貨運(yùn)站，合肥西為合九線起點站。

1.1 樞紐在建及擬建工程概況

在建鐵路有合安九高鐵，樞紐內(nèi)主要工程為新建合肥站動車運(yùn)用所及新合肥西站；商合杭高鐵，樞紐內(nèi)主要工程為改建肥東站，擴(kuò)建合肥南動車運(yùn)用所。預(yù)計2020年底通車運(yùn)營。

擬建及規(guī)劃鐵路主要有合新高鐵、沿江高鐵(上海至武漢段)、合新六及合巢馬城際鐵路。

1.2 批復(fù)的總圖規(guī)劃

如圖1所示，根據(jù)2017年12月26日《中國鐵路總公司和安徽省人民政府關(guān)于合肥鐵路樞紐規(guī)劃(2016—2030年)的批復(fù)》(鐵總發(fā)改函[2017]1004號)，規(guī)劃年度合肥樞紐將形成銜接南京、杭州、福州、九江、武漢、西安、阜陽、蚌埠、新沂等9個方向，商合杭、合福、合安九、合蚌、合新、沿江高鐵、合新六、合巢馬城際、合寧、合武、寧西、淮南、合九鐵路等13條線路引入的大型放射狀樞紐。

圖1 合肥樞紐總圖規(guī)劃示意

客運(yùn)系統(tǒng)規(guī)劃將形成合肥、合肥南、新合肥西站“三主”客運(yùn)站布局。 貨運(yùn)系統(tǒng)規(guī)劃形成“1+4”物流節(jié)點網(wǎng)絡(luò)[1-4]。合肥東為樞紐編組站。配套設(shè)施包括規(guī)劃合肥、合肥南動車所配套建設(shè)動車快運(yùn)設(shè)施；動車和機(jī)輛等設(shè)施，并在車站東側(cè)規(guī)劃城際動車所1處；根據(jù)需要優(yōu)化完善機(jī)輛設(shè)施及其他配套。

1.3 城市規(guī)劃及綜合交通規(guī)劃

合肥市2017年常住人口796.5萬人，規(guī)劃至2020年市域總?cè)丝?50萬人，其中城鎮(zhèn)人口741萬人。合肥市以中心城區(qū)為核心，城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)區(qū)為重點發(fā)展區(qū)，沿主要交通軸線向東、北、西、南、東南輻射的5條拓展軸，形成“一核一區(qū)五軸”市域城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，規(guī)劃建立以新橋機(jī)場、合肥港以及主要鐵路、公路客貨運(yùn)站場為樞紐，以干線鐵路、高等級干線公路、合裕航道為骨架的綜合交通運(yùn)輸體系，提高城市綜合運(yùn)輸能力，建設(shè)國家交通樞紐城市。建立高效便捷的對外交通圈。城市軌道交通規(guī)劃骨架網(wǎng)4條共126 km，其中1、4、5號線經(jīng)由合肥南站，合肥南站與合肥站間可通過1號線換乘[1]。

圖2 合肥市城市總體規(guī)劃示意

1.4 客運(yùn)量預(yù)測及客流特點

預(yù)測近期(2035年)、遠(yuǎn)期(2045年)合肥樞紐旅客列車開行總對數(shù)分別為627，790對/d，其中通過列車對數(shù)分別為313，378對/d。樞紐車流始發(fā)終到和通過客車占比均衡。

2 本線引入合肥樞紐方案研究

2.1 研究思路

根據(jù)2017年12月《中國鐵路總公司、安徽省人民政府關(guān)于合肥鐵路樞紐規(guī)劃(2016—2030年)的批復(fù)》，樞紐客運(yùn)系統(tǒng)形成合肥、合肥南及新合肥西三個主要客運(yùn)站格局。隨著研究年度合新高鐵、合寧高鐵及合六、合巢馬城際鐵路的引入，樞紐近、遠(yuǎn)期辦理客車總對數(shù)分別達(dá)到627對/d和790對/d，經(jīng)檢算，總圖批復(fù)的客運(yùn)系統(tǒng)規(guī)?？梢赃m應(yīng)近期旅客列車運(yùn)輸需求，但遠(yuǎn)期能力不足。另外批復(fù)的總圖規(guī)劃僅考慮了沿江高鐵(上海至合肥段)的新建引入線位及車站。因此本次研究在批復(fù)總圖的基礎(chǔ)上，研究合武高鐵引入方案，分析近、遠(yuǎn)期樞紐內(nèi)客運(yùn)能力適應(yīng)性及補(bǔ)強(qiáng)方案[5-10]。

2.2 引入方案

為進(jìn)一步比較分析本線引入樞紐工程可行性、難易性以及運(yùn)輸組織順暢性，結(jié)合合寧高鐵宏觀走向及既有客運(yùn)布局，對以下3個方案展開深入研究。

2.2.1 引入肥東站并還建普速場方案

如圖3所示，本線沿既有合寧鐵路并線走行，自肥東站東端5.61 km處置換利用既有合寧鐵路引入合肥南站，并與合武鐵路貫通，肥東站南側(cè)還建普速場，既有合寧鐵路經(jīng)普速場引入三十里鋪站，修建肥東高速場至合肥站聯(lián)絡(luò)線，受拆遷控制需利用合肥動車走行線接入合肥站。該方案本線武漢、南京方向始發(fā)終到及通過動車組列車均在合肥南站辦理。

2.2.2 經(jīng)肥東引入合肥南站方案

如圖4所示，本線沿既有合寧鐵路并線走行，在既有肥東站并場后按方向別引入合肥南站滬漢蓉場。同時修建肥東高速場至合肥站聯(lián)絡(luò)線，同引入肥東站并還建普速場方案，受拆遷控制需利用合肥動車走行線接入合肥站。該方案本線武漢、南京方向始發(fā)終到及通過動車組列車均在合肥南站辦理。

圖3 引入肥東站并還建普速場方案示意

圖4 經(jīng)肥東引入合肥南站方案示意

2.2.3 經(jīng)合新高鐵新站區(qū)引入新合肥西站方案

如圖5所示，本線自樞紐東部引入，上跨繞城高速后按方向別引入擬建合新高鐵新站區(qū)站，出站后外包合新高鐵引入桃花店站，同時修建桃花店—新合肥西—合九線路所三四線，并與合武鐵路貫通。該方案本線武漢、南京方向始發(fā)終到及通過動車組列車均在新合肥西站辦理，車站規(guī)模不足，需改擴(kuò)建，既有合肥南站能力富裕較多。

2.3 方案比選及推薦意見

3個引入方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表1所示，綜合分析如表2所示。

綜合上述分析，本次研究推薦走行徑路順暢、運(yùn)輸組織便捷、旅客出行方便、與城市發(fā)展方向相符、對環(huán)境影響較小的引入肥東站并還建普速場方案。

3 客運(yùn)站分工及適應(yīng)性分析

3.1 客運(yùn)站分工

按照“通道徑路順暢、點線能力匹配、運(yùn)輸組織靈活、方便旅客乘降”的原則[9-11]，合肥樞紐客站分工如下。

圖5 經(jīng)合新高鐵新站區(qū)引入新合肥西站方案示意

表1 引入方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

表2 引入方案綜合分析

合肥站： 以承擔(dān)樞紐普客、北向動車始發(fā)終到作業(yè)為主。主要辦理樞紐各方向普客始發(fā)終到及通過作業(yè)；蚌埠、阜陽方向動車始發(fā)終到作業(yè)，以及蚌埠、阜陽方向—杭州、阜陽—南京方向動車通過作業(yè)。

合肥南站：以承擔(dān)樞紐東西向及南向動車始發(fā)終到作業(yè)為主。主要辦理武漢、南京、福州、杭州方向動車始發(fā)終到作業(yè)，以及武漢方向—南京(高鐵)、杭州方向，九江方向—南京方向，蚌埠、阜陽方向—福州方向動車通過作業(yè)；城際場主要辦理六安、馬鞍山方向城際動車作業(yè)及少量武漢方向—南京通過作業(yè)。

新合肥西站：新合肥西站以承擔(dān)樞紐東北、西南向動車始發(fā)終到作業(yè)為主。主要辦理新沂、九江方向動車始發(fā)終到作業(yè)，以及蚌埠、阜陽、新沂方向—武漢、武漢方向—南京(滬漢蓉鐵路)、九江、福州方向動車通過作業(yè)。

3.2 樞紐內(nèi)主要客站能力分析

如表3所示，合肥站近期到發(fā)線可維持既有9條、遠(yuǎn)期需改建為11條，新合肥西站合安場近期需設(shè)到發(fā)線10條、遠(yuǎn)期需設(shè)到發(fā)線12條，合肥南站城際站工程近期需實施，研究年度可結(jié)合合新高鐵、合六城際、合巢馬城際等項目具體實施。

表3 研究年度合肥樞紐主要客站能力分析

3.3 樞紐內(nèi)部分區(qū)間線路能力分析

結(jié)合車站分工，對樞紐內(nèi)各區(qū)間通過能力適應(yīng)性進(jìn)行分析。合九線路所至新合肥西近期行車量達(dá)184對/d，雙線能力難以滿足運(yùn)輸需求，因此建議增建三、四線，淮南線雙墩集—合肥東行車量達(dá)121對/d，因此建議增建三、四線，合肥至三十里鋪至肥東近期行車量達(dá)161對/d，雙線能力不能滿足需求，建議結(jié)合本線引入樞紐，新建肥東至合肥站聯(lián)絡(luò)線，上述工程實施后，近、遠(yuǎn)期樞紐內(nèi)各區(qū)段能力適應(yīng)情況如表4、表5所示。

表4 近期樞紐內(nèi)各區(qū)間通過能力適應(yīng)性分析

由表4、表5可見，近期各區(qū)間能力利用率均不超過85%，能力可以滿足需求，遠(yuǎn)期新合肥西—桃花店區(qū)間能力利用率達(dá)93.5%，建議增建三、四線，其他各區(qū)間能力均可滿足運(yùn)輸需求。

表5 遠(yuǎn)期樞紐內(nèi)各區(qū)間通過能力適應(yīng)性分析

因此，樞紐內(nèi)各站分工合理，功能突出，運(yùn)輸徑路順暢，經(jīng)檢算，研究年度車站及相關(guān)線路能力均能滿足運(yùn)輸需要[12-15]。

3.4 向西延伸樞紐方案適應(yīng)性分析

因沿江高鐵將從合肥延伸至武漢，合肥至六安段主要有利用既有合武鐵路、利用擬建合六城際和新建合武高鐵3種方案。因此對3種方案下樞紐方案適應(yīng)性進(jìn)行分析。

3.4.1 合武通道主要利用既有合武鐵路

本線沿既有合寧鐵路并線走行，自肥東站東端5.61 km處置換利用既有合寧鐵路引入合肥南站，并與合武鐵路貫通，肥東站南側(cè)還建普速場，既有合寧鐵路經(jīng)普速場引入三十里鋪站，預(yù)留合六城際至普速場聯(lián)絡(luò)線，修建肥東高速場至合肥站聯(lián)絡(luò)線，利用合肥動車走行線接入合肥站。此方案沿江高鐵合寧段與既有合武鐵路貫通，承擔(dān)沿江通道主要運(yùn)量，合六城際以城際客流為主，兼顧部分通道功能，可解決既有合武鐵路(合肥—六安段)雙線通過能力不足的問題。

3.4.2 合武通道主要利用合六城際

本線沿既有合寧鐵路并線走行，自肥東站東端5.61 km處置換利用既有合寧鐵路引入合肥南站，并與合武鐵路連通，修建肥東高速場至合六城際雙線引入合肥南站城際站，修建肥東高速場至合肥站聯(lián)絡(luò)線，利用合肥動車走行線接入合肥站。肥東站南側(cè)還建普速場，既有合寧鐵路經(jīng)普速場引入三十里鋪站。

此方案沿江高鐵合寧段與既有合武鐵路和合六城際均連通，合六城際主要承擔(dān)沿江通道主要運(yùn)量，輔以城際客流，合武鐵路也承擔(dān)部分通道功能，可解決既有合武鐵路(合肥—六安段)雙線通過能力不足的問題。

3.4.3 新建合武高鐵

方案3-1：本線沿既有合寧鐵路并線走行，自肥東站東端5.61 km處置換利用既有合寧鐵路引入合肥南站，通過長安集站后，在合九聯(lián)絡(luò)線以西將合武鐵路與新建合武高鐵置換，最終與合武高鐵貫通。肥東站南側(cè)還建普速場，既有合寧鐵路經(jīng)普速場引入三十里鋪站，修建樞紐內(nèi)合寧合武鐵路新線并設(shè)合肥南城際站，在合九聯(lián)絡(luò)線以西將合武鐵路與新建合武高鐵置換，最終與合武鐵路貫通。

此方案合六城際暫按修建至新橋機(jī)場，作為機(jī)場城際鐵路考慮。沿江高鐵合寧段與新建合武高鐵貫通，承擔(dān)沿江通道主要運(yùn)量，以解決既有合武鐵路(合肥—六安段)雙線通過能力不足的問題。

考慮到新建合武高鐵與合寧高鐵為樞紐內(nèi)新建通道，可直接貫通，在肥東站可不進(jìn)行高、普速場置換，又研究了方案3-2：本線沿既有合寧鐵路并線走行，在既有肥東站北側(cè)并站新建高速場后，新建雙線引入合肥南站城際站，并與合武高鐵貫通，預(yù)留肥東高速場至三十里鋪聯(lián)絡(luò)線和合武高鐵至長安集聯(lián)絡(luò)線。

此方案合六城際暫按修建至新橋機(jī)場，作為機(jī)場城際鐵路考慮。沿江高鐵合寧段與新建合武高鐵貫通，承擔(dān)沿江通道主要運(yùn)量，以解決既有合武鐵路(合肥—六安段)雙線通過能力不足的問題。

4 結(jié)語

客運(yùn)專線引入樞紐受城市規(guī)劃、在建工程接軌條件、環(huán)境、線路分工與能力適應(yīng)性等影響[16-20]。合寧高鐵作為沿江高鐵的重要組成部分，在進(jìn)行其引入合肥鐵路樞紐方案研究時，還需考慮合武高鐵引入樞紐并與其貫通的可行性研究，以實現(xiàn)整個沿江通道高標(biāo)準(zhǔn)快速運(yùn)輸。本文通過對合寧高鐵引入合肥鐵路樞紐方案進(jìn)行比較和適應(yīng)性分析，可為沿江高速鐵路通道研究提供前置性參考，同時對其他樞紐項目具有指導(dǎo)意義和借鑒作用。