蘭白城際鐵路引入蘭州站改擴(kuò)建方案研究

郭建喜

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 蘭州鐵道設(shè)計(jì)院，甘肅 蘭州 730000)

蘭白城際鐵路(蘭州—白銀)位于甘肅省蘭州市境內(nèi)，呈南北走向，正線自蘭州站東端引出，向東經(jīng)蘭州東站、焦家灣、東崗立交后折向北跨越黃河，經(jīng)青白石鎮(zhèn)、什川鎮(zhèn)、皋蘭縣、石洞鎮(zhèn)，于土龍川雙方向疏解引入正在建設(shè)的中衛(wèi)—蘭州高速鐵路白銀南站至蘭州新區(qū)南站區(qū)間，正線全長59.121 km (雙線)，疏解線全長10.105 km (單線)。蘭白城際鐵路南連既有蘭州站、北接中衛(wèi)—蘭州高速鐵路，形成蘭州站與中衛(wèi)—蘭州高速鐵路之間便捷的聯(lián)絡(luò)線，實(shí)現(xiàn)蘭州至白銀、銀川等地城際運(yùn)輸功能，完善蘭州樞紐客運(yùn)布局，暢通樞紐各方向運(yùn)輸，增加樞紐靈活性，是蘭州鐵路樞紐的重要組成部分[1]。

1 概述

1.1 蘭州鐵路樞紐概況

蘭州鐵路樞紐位于亞歐大陸橋中部，是陸橋通道的主要支點(diǎn)和客貨運(yùn)集散中心，也是我國西部鐵路網(wǎng)中的主要樞紐之一，承擔(dān)著西北與內(nèi)地、西南地區(qū)以及西北地區(qū)內(nèi)部的客貨運(yùn)交流，發(fā)揮承東啟西的作用。

蘭州鐵路樞紐現(xiàn)狀銜接隴海(連云港—蘭州）、蘭新(蘭州—烏魯木齊)、蘭青(蘭州—西寧)、包蘭(包頭—蘭州)、蘭渝(蘭州—重慶)鐵路等普速鐵路，以及蘭新高速鐵路(蘭州—烏魯木齊)、寶蘭高速鐵路(寶雞—蘭州)、蘭州至中川城際等快速鐵路，待中衛(wèi)—蘭州高速鐵路、蘭合(蘭州—合作)鐵路建成后將進(jìn)一步提升蘭州鐵路樞紐的重要性。

根據(jù)《蘭州鐵路樞紐總圖規(guī)劃》(2016—2030年)，蘭州鐵路樞紐將形成銜接重慶、西安、包頭、烏魯木齊、西寧、成都(合作)、臨洮等方向，蘭新、寶蘭、中衛(wèi)—蘭州高速鐵路、隴海、蘭渝、蘭合、包蘭、蘭新、蘭青鐵路、蘭州—張掖三四線等干線及蘭州—平?jīng)?，白銀、臨洮等區(qū)域城際引入的放射狀鐵路樞紐?？瓦\(yùn)系統(tǒng)維持蘭州、蘭州西兩站格局，蘭州站主要辦理樞紐各方向普客始發(fā)終到及通過作業(yè)；重慶、包頭方向部分動(dòng)車始發(fā)終到及通過作業(yè)；兼顧臨洮、白銀等方向部分城際動(dòng)車作業(yè)[2]。蘭州鐵路樞紐總布置圖如圖1 所示。

1.2 蘭州站客運(yùn)量預(yù)測

（1）蘭州站現(xiàn)狀。蘭州站為蘭州鐵路樞紐內(nèi)主要客運(yùn)站之一，主要辦理樞紐內(nèi)普速旅客列車的始發(fā)、終到及通過作業(yè)，以及部分中川城際動(dòng)車組的始發(fā)、終到作業(yè)。2018 年旅客發(fā)送量為1 231 萬人，辦理旅客列車67 對/d。蘭州站設(shè)客車到發(fā)線11 條、正線2 條，基本站臺1 座(500 m×20 m×0.5m)、中間站臺5 座(2、3、4 站臺500 m×10 m×0.5 m，5、6 站臺550 m×11.5 m×1.25 m)，旅客進(jìn)站地道(寬4 m)和天橋(寬10 m)各1 處、東西兩側(cè)各有出站地道1 處(寬4 m、5 m)。車站無行包和郵政地道，郵政車經(jīng)由站臺東端平過道上站臺，行包車經(jīng)由站臺西端平過道上站臺?？驼⒖蛙嚩挝挥跂|端上下行兩正線間，客車機(jī)務(wù)段位于東端下行正線南側(cè)。蘭州站布局示意圖如圖2 所示。

（2）主要作業(yè)內(nèi)容。根據(jù)《蘭州鐵路樞紐總圖規(guī)劃》(2016—2030 年)及相關(guān)區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整情況，蘭州站及蘭州西站作為蘭州鐵路樞紐主要客站，依據(jù)樞紐內(nèi)列車開行方案及加強(qiáng)客流的吸引能力，確定蘭州站、蘭州西站兩站分工。蘭州站主要辦理樞紐內(nèi)所有普速車始發(fā)、終到和通過(換掛機(jī)車)作業(yè)，蘭渝、蘭白城際動(dòng)車組的始發(fā)、終到作業(yè)，部分中川城際、蘭州—張掖三四線及蘭州至臨洮城際動(dòng)車組的始發(fā)、終到作業(yè)，以及樞紐內(nèi)跨線客車的通過作業(yè)；蘭州西站辦理蘭新高速鐵路、寶蘭高速鐵路、蘭合鐵路、部分蘭州—張掖三四線的動(dòng)車組的始發(fā)、終到作業(yè)及樞紐內(nèi)跨線客車的通過作業(yè)[3]。

（3）主要作業(yè)量。蘭州站2018 年辦理旅客列車67 對/d，始發(fā)終到與通過列車基本相當(dāng)，隨著近期中衛(wèi)—蘭州高速鐵路及蘭白城際建成，中短途城際旅客增加較多，因而始發(fā)終到旅客列車比重將提高。經(jīng)預(yù)測得出蘭州站遠(yuǎn)期最高聚集人數(shù)為7 000 人[4]，蘭州站近、遠(yuǎn)期年旅客發(fā)送量將分別達(dá)到1 250 萬人、1 500 萬人，蘭州站近期辦理旅客列車總對數(shù)為161 對/d，其中始發(fā)115 對/d (動(dòng)車組75 對/d)、通過46 對/d (動(dòng)車組15 對/d)；遠(yuǎn)期蘭州站旅客列車總對數(shù)為191 對/d，其中始發(fā)144 對/d (動(dòng)車組104 對/d)、通過47 對/d (動(dòng)車組19 對/d)。蘭州站各方向旅客列車對數(shù)如表1 所示。

圖1 蘭州鐵路樞紐總布置圖Fig.1 General layout of Lanzhou Railway Hub

圖2 蘭州站布局示意圖Fig.2 Layout of Lanzhou Station

（4）存在的主要問題。①蘭州站房候車室面積不足。②蘭州站到發(fā)線能力不足?，F(xiàn)有車站到發(fā)線11 條，已滿負(fù)荷運(yùn)行，無法再適應(yīng)其他線引入客車對數(shù)增加的運(yùn)輸需要。③蘭州站客運(yùn)設(shè)備不完善。除5、6 站臺為550 m×11.5 m×1.25 m 高站臺外，其余站臺長度均為500 m×10 m×0.5 m，站臺寬度和高度均不能適應(yīng)運(yùn)輸發(fā)展需要。④東、西兩處出站通道寬度分別僅為4 m、5 m，中間1 處進(jìn)站地道寬度均僅為4 m，高峰時(shí)人滿為患；同時(shí)出站旅客流線與進(jìn)站旅客流線存在交叉干擾。⑤車站客運(yùn)服務(wù)設(shè)施陳舊，部分客運(yùn)服務(wù)設(shè)備不滿足開行動(dòng)車的需要，急需更新改造。

表1 蘭州站各方向旅客列車對數(shù)表 對/ dTab.1 Number of passenger trains in each direction of Lanzhou Station

2 蘭白城際鐵路引入蘭州站改擴(kuò)建方案研究

2.1 引入蘭州站方案比選

根據(jù)《蘭州鐵路樞紐總圖規(guī)劃》(2016—2030年)，蘭白城際將從樞紐東端引入蘭州站，結(jié)合蘭州市城市規(guī)劃及蘭州站周邊既有鐵路設(shè)施情況[5]，研究蘭白城際和蘭渝客車線按線路別和方向別引入蘭州站2 個(gè)方案。

（1）蘭白城際與蘭渝線按線路別引入蘭州站方案(方案I)。蘭白城際自蘭州市區(qū)東北側(cè)引入樞紐、上跨黃河和南環(huán)路后在蘭渝線北側(cè)引入蘭州東站，改移既有包蘭線至蘭白城際北側(cè)。蘭州東站東咽喉共銜接5 條正線，由北向南分別為包蘭線(單線)、蘭白城際(雙線)和蘭渝線(雙線)，其中蘭州東站到發(fā)線僅與包蘭線連接，辦理包蘭客車通過及樞紐內(nèi)小運(yùn)轉(zhuǎn)列車作業(yè)，蘭白城際和蘭渝線均不與蘭州東站到發(fā)線連接。向西在蘭州東站至蘭州站增建三、四線，其中包蘭線在蘭州東站西咽喉與蘭渝線正線連接，沿區(qū)間既有下行正線南側(cè)增建二線，分別作為蘭渝上、下行正線引入蘭州站；蘭白城際在蘭州東站西咽喉上跨包蘭線后，沿區(qū)間既有上行正線北側(cè)增建二線，分別作為蘭白城際上、下行正線引入蘭州站。按線路別引入蘭州站方案示意圖見圖3。

圖3 按線路別引入蘭州站方案示意圖Fig.3 Schematic diagram of Lanzhou Station linked by line type

優(yōu)點(diǎn)：①蘭白城際與蘭渝線按線路別引入蘭州站后，蘭州站即按高(速場)、普(速場)分場布置，兩線使用的到發(fā)線和站臺相對固定，即北側(cè)站臺主要辦理蘭白城際客車、南側(cè)站臺主要辦理蘭渝線客車，分工清晰明確，方便旅客乘降。②蘭白城際立即折返客車較多，蘭州站按高、普分場布置后，蘭白城際立折客車從蘭州站發(fā)出時(shí)，可避免與客車車底取送、蘭渝線到發(fā)客車的交叉干擾。缺點(diǎn)：①蘭渝線和蘭白城際之間客車交流進(jìn)路不暢，主要是與客車車底取送、機(jī)車出入段進(jìn)路存在交叉干擾，不過近、遠(yuǎn)期蘭渝線和中衛(wèi)—蘭州客專之間跨線客車均較少(均為2 對/d)，對車站東咽喉能力影響較小。②由于蘭州站至蘭州西站為2 條正線，因此通過列車從車站東端分線路別引入后在西咽喉存在交叉干擾。③蘭白城際與包蘭正線在蘭州東站西咽喉立交，由于場地狹小、兩線距離近，導(dǎo)致立交角度小，該立交實(shí)施困難、施工過渡難度大。④投資較大。

（2）蘭白城際與蘭渝線按方向別引入蘭州站方案(方案II)。該方案引入蘭州東站東咽喉方案與方案I 基本一致。向西在蘭州東站至蘭州站增建三、四線，蘭渝上行線與既有區(qū)間上行線連接，蘭白城際上行線在既有區(qū)間上行線北側(cè)增建二線引入蘭州站北側(cè)；蘭白城際下行線上跨蘭渝上行線后與蘭渝下行線并肩沿區(qū)間下行線南側(cè)增建二線，引入蘭州站南側(cè)[6]。按方向別引入蘭州站方案示意圖見圖4。

圖4 按方向別引入蘭州站方案示意圖Fig.4 Schematic diagram of Lanzhou Station scheme linked by direction

優(yōu)點(diǎn)：①蘭渝線和蘭白城際之間客車交流進(jìn)路順暢，對蘭州站咽喉區(qū)影響相對較小。②通過列車從車站東端分上下行引入后在蘭州站西咽喉不存在交叉干擾。缺點(diǎn)：①蘭州站按上、下行分場布置后，蘭渝線、蘭白城際兩線使用的站臺不固定，即上行客車混用北側(cè)站臺、下行客車混用南側(cè)站臺，分工不明確，旅客乘降不方便。②蘭白城際以中短途客車為主，立即折返客車較多，蘭渝線以中長途客車為主，立折客車較少，蘭州站按上、下行分場布置后，由于蘭白城際正線外包蘭渝正線，立折客車在蘭州站作業(yè)時(shí)，不可避免地與客車車底取送、蘭渝線下行到達(dá)、蘭渝上行出發(fā)客車存在交叉干擾。

綜合比較，方案I 兩線客車分場辦理，兩線使用的站臺相對固定，方便旅客乘降；兩線立折客車作業(yè)靈活，互不干擾，可充分發(fā)揮蘭州站能力。因此，推薦采用蘭白城際與蘭渝線按線路別引入蘭州站方案(方案I)。

2.2 蘭州站改擴(kuò)建方案研究

（1）蘭州站改擴(kuò)建規(guī)模。根據(jù)運(yùn)量預(yù)測及客運(yùn)作業(yè)分工，以及《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范》，蘭州站改擴(kuò)建到發(fā)線數(shù)量應(yīng)結(jié)合車站辦理的旅客列車對數(shù)、客流量和運(yùn)輸性質(zhì)確定[7-8]。經(jīng)檢算，蘭州站近期需設(shè)客車到發(fā)線15條，其中高速場需到發(fā)線6 條，普速場需到發(fā)線9條。遠(yuǎn)期需設(shè)客車到發(fā)線17 條，其中高速場需到發(fā)線8 條，普速場需到發(fā)線9 條，確定蘭州站規(guī)模為9 臺18 線(含機(jī)走線1 條)。

表2 蘭州站車站擴(kuò)建規(guī)模檢算表Tab.2 Calculation list of expansion scale of Lanzhou Station

（2）蘭州站改擴(kuò)建方案。蘭白城際接入蘭州站北側(cè)設(shè)高速場，規(guī)模為5 臺9 線，蘭渝線接入蘭州站南側(cè)設(shè)普速場，規(guī)模為4 臺8 線。其中高速場5站臺可與普速場共用，5 站臺共用后，可接發(fā)高速列車的到發(fā)線有8 條，接發(fā)普速列車的到發(fā)線有11 條，其中重復(fù)作業(yè)到發(fā)線2 條。

結(jié)合蘭州站既有現(xiàn)狀，以維持5、6 站臺位置不改動(dòng)為原則，在6 站臺南側(cè)增加7、8、9 站臺，北側(cè)基本站臺維持既有寬度不變，1 ～ 4 站臺根據(jù)5、6 站臺位置向北側(cè)依次按站臺寬度11.5 m 調(diào)整線路間距。新增7、8、9 站臺寬度按11.5 m 設(shè)計(jì)，普速場增設(shè)機(jī)車走行線1 條，設(shè)于13、15 道之間。同時(shí)對車站兩端咽喉區(qū)進(jìn)行改建，增加平行進(jìn)路條件。由東向西普速場兩處旅客地道分別按8 m、16 m向南北兩側(cè)延長，封閉既有進(jìn)站地道，站臺西側(cè)端部1 座行包地道調(diào)整為8.0 m 寬，站臺東側(cè)端部1 座郵政地道調(diào)整為8.0 m 寬。

（3）咽喉區(qū)改建方案[9]。①東咽喉。蘭州站東咽喉銜接4 條正線，同時(shí)銜接客整所和機(jī)務(wù)段，改建時(shí)，考慮蘭渝、蘭白城際正線連通所有線路及站臺，客整所和機(jī)務(wù)車間通過咽喉區(qū)與所有到發(fā)線銜接，改建機(jī)務(wù)段的咽喉區(qū)，受咽喉長度控制，采用復(fù)式交分道岔。該咽喉最多可實(shí)現(xiàn)7 個(gè)平行進(jìn)路，分別是蘭渝線客車到、發(fā)，蘭白城際客車到、發(fā)，客車車底取、送以及客車機(jī)車出入段。②西咽喉。蘭州站西咽喉上行正線與高速場銜接，下行正線與普速場銜接，2 條正線通過咽喉區(qū)與所有到發(fā)線銜接。站內(nèi)下行正線兼做機(jī)走線后，下行正線至上行正線北側(cè)的機(jī)待線與下行出發(fā)、上行到達(dá)存在進(jìn)路交叉，考慮保留正線之間的機(jī)待線，在下行正線南側(cè)新建機(jī)待線1 條，機(jī)待線與下行發(fā)車增設(shè)平行進(jìn)路。西咽喉改建后，上行正線北側(cè)、下行正線南側(cè)及正線之間，各設(shè)機(jī)待線1 條。該咽喉最多可實(shí)現(xiàn)4 個(gè)平行進(jìn)路，分別是客車到、發(fā)，客車機(jī)車出、入機(jī)待線。

3 結(jié)束語

蘭白城際鐵路是蘭州站和中蘭高速鐵路便捷的聯(lián)絡(luò)線，是蘭州、白銀、銀川等黃河上游都市圈的快速通道，是西北地區(qū)與華北地區(qū)、東北地區(qū)旅客交流的主要通道之一，也是蘭州樞紐客運(yùn)系統(tǒng)的重要組成部分。蘭州站是蘭白城際鐵路的接軌站和最主要的客運(yùn)站，通過研究蘭白城際鐵路引入蘭州站方案，可以更好地優(yōu)化蘭州鐵路樞紐客運(yùn)系統(tǒng)布局，提升蘭州站客運(yùn)服務(wù)水平和運(yùn)營效率，有助于完善西部“一帶一路”重要節(jié)點(diǎn)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增強(qiáng)區(qū)域路網(wǎng)通達(dá)性，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)樞紐內(nèi)點(diǎn)線能力協(xié)調(diào)，推進(jìn)城市綜合交通發(fā)展。