京唐鐵路引入唐山站方案研究

張永平，林永全，朱筱紅

（1.中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司 唐山站，河北 唐山 063000；2.中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司貨運(yùn)部，北京 100860)

1 京唐鐵路規(guī)劃及唐山站現(xiàn)狀

1.1 京唐鐵路規(guī)劃

京唐鐵路(北京城市副中心—唐山)正線全長(zhǎng)148 km，跨越北京市通州區(qū)、河北省廊坊市、天津市寶坻區(qū)、河北省唐山市4個(gè)區(qū)域，同時(shí)連通承德、濱海、秦皇島等方向，沿途設(shè)燕郊、大廠、香河、寶坻南、鴉鴻橋、唐山機(jī)場(chǎng)等站，是環(huán)渤海及京津冀地區(qū)具有重要意義的一條城際高速鐵路。該鐵路于2019年1月正式開(kāi)工建設(shè)，現(xiàn)中間站及區(qū)間設(shè)計(jì)均已完成并正在施工中，計(jì)劃于2022年9月底竣工并完成與唐山站的接軌[1]。

1.2 唐山站概況

唐山站位于河北省唐山市路北區(qū)境內(nèi)，中心里程位于津山線(天津—山海關(guān)) k261+701，津秦高速鐵路(天津—秦皇島) k130+725處，為電氣化區(qū)段一等客運(yùn)站中間站，主要辦理津山線、津秦高速鐵路列車接發(fā)、旅客運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù)。唐山站為津秦高速鐵路與津山線的交匯點(diǎn)，高速、普速分場(chǎng)共站并列設(shè)置，自東向西依次為高速場(chǎng)(津秦場(chǎng))、普速場(chǎng)，共7臺(tái)16線。唐山站設(shè)無(wú)站臺(tái)柱雨棚、旅客進(jìn)出站的地下通道，候車室面積15 967 m2，為跨越線路站臺(tái)的高架模式，候車、廣播、引導(dǎo)等設(shè)備設(shè)施齊全。唐山站高速場(chǎng)、普速場(chǎng)的聯(lián)鎖系統(tǒng)各自獨(dú)立設(shè)計(jì)，車站北部設(shè)有客車存車庫(kù)(6條線路)，用于停留普速客車底、動(dòng)車組，并具備庫(kù)內(nèi)上水功能。

1.2.1 唐山站高速場(chǎng)設(shè)備及作業(yè)情況

唐山站高速場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱“高速場(chǎng)”)為分散自律CTC中心控制模式，由列車調(diào)度員集中操作指揮，車站設(shè)應(yīng)急值守人員；遇特殊情況轉(zhuǎn)為非常站控模式時(shí)，使用DS6-K5B計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，轉(zhuǎn)由應(yīng)急值守人員負(fù)責(zé)行車指揮。車場(chǎng)規(guī)模為3臺(tái)7線，其中2條正線不鄰靠站臺(tái)，用于辦理通過(guò)的高速鐵路列車，5條到發(fā)線均鄰靠站臺(tái)并設(shè)有雨棚，可辦理高速鐵路列車到發(fā)及旅客乘降業(yè)務(wù)；設(shè)450 m×12 m×1.25 m基本站臺(tái)1座、中間站臺(tái)2座。高速場(chǎng)圖定日均辦理高速鐵路列車57.5對(duì)/d(含動(dòng)檢車2對(duì)/d)，其中始發(fā)終到列車4對(duì)/d、通過(guò)列車8.5對(duì)/d、停車辦客45對(duì)/d。高速場(chǎng)施工及維修任務(wù)執(zhí)行津秦高速鐵路垂直天窗，均安排夜間進(jìn)行，每周5次，具體時(shí)間為0 : 30—4 : 30。

1.2.2 唐山站普速場(chǎng)設(shè)備及作業(yè)情況

唐山站普速場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱“普速場(chǎng)”)采用EI32-JD計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，由車站值班員負(fù)責(zé)操作及行車指揮；車場(chǎng)規(guī)模為4臺(tái)9線，其中2條正線不鄰靠站臺(tái)，用于辦理通過(guò)的客貨列車(含超限列車)，7條到發(fā)線均鄰靠站臺(tái)，可辦理列車到發(fā)及旅客乘降業(yè)務(wù)，唐山站普速場(chǎng)現(xiàn)狀如圖1所示。普速場(chǎng)設(shè)500 m×12 m×1.25 m基本站臺(tái)1座、中間站臺(tái)3座。存車線庫(kù)內(nèi)停留普速動(dòng)車組車底1列、普速旅客列車車底1列，由普速場(chǎng)值班員與調(diào)度所聯(lián)系，共同準(zhǔn)備出入庫(kù)調(diào)車進(jìn)路，其中動(dòng)車組采用自走行模式，普速客車底入庫(kù)頂送、出庫(kù)牽引運(yùn)行。普速場(chǎng)圖定辦理旅客列車67對(duì)/d，其中始發(fā)終到列車3對(duì)/d、通過(guò)列車3對(duì)/d、停車辦客61對(duì)/d；圖定辦理貨物列車60對(duì)/d，均為通過(guò)業(yè)務(wù)，基本上不辦理保留、待避等作業(yè)。施工及維修為V型天窗，每周2次(周一、周四)，具體時(shí)間為：下行9 : 39—12 : 39，上行13 : 15—16 : 15。

圖1 唐山站普速場(chǎng)現(xiàn)狀Fig.1 Existing conventional yard of Tangshan Station

2 京唐鐵路原接軌方案研究

2.1 高速場(chǎng)接軌的可能性分析

從唐山站現(xiàn)有布局來(lái)看，一是高速場(chǎng)可?？空九_(tái)線路5條，其中下行2條、上行3條，在現(xiàn)有辦理57.5對(duì)/d高速鐵路列車的情況下，車站通過(guò)能力已較緊張，如果再加入京唐鐵路46對(duì)/d城際列車混跑，到發(fā)線及咽喉通過(guò)能力均不能滿足；二是受地理位置、車站結(jié)構(gòu)和周邊限制，唐山站無(wú)法進(jìn)行擴(kuò)建和增容，股道間沒(méi)有預(yù)留線位，也難以增加到發(fā)線；三是如果從高速場(chǎng)3臺(tái)7線中劃撥出1臺(tái)2線用于京唐鐵路，那么高速場(chǎng)只剩余3條線路2座站臺(tái)用于?？拷蚯馗咚勹F路上、下行列車，難以滿足需求。因此，在沒(méi)有大規(guī)模站改設(shè)計(jì)規(guī)劃的情況下，不建議京唐鐵路在高速場(chǎng)接軌[2-4]。

2.2 原設(shè)計(jì)接軌方案

2013年津秦高速鐵路引入時(shí)，普速場(chǎng)已經(jīng)按京唐鐵路引入設(shè)計(jì)方案一次建設(shè)到位，在車站北端預(yù)留京唐鐵路接軌點(diǎn)(機(jī)待線1、機(jī)待線2)，在車站南端預(yù)留客車直通線接軌點(diǎn)(機(jī)待線4、站后折返線)，京唐鐵路原接軌方案如圖2所示。具體方案為在現(xiàn)有普速場(chǎng)4臺(tái)9線不變的情況下，將其重新劃分為2部分，西側(cè)2臺(tái)4線為京唐城際場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱“京唐場(chǎng)”) ，東側(cè)2臺(tái)5線為普速場(chǎng)；京唐鐵路利用普速場(chǎng)兩端預(yù)留的接軌點(diǎn)分別連接津山、唐曹鐵路(唐山—曹妃甸)，并對(duì)兩端部分道岔進(jìn)行改造[1]。

圖2 原接軌方案Fig.2 Former connection plan

2.3 方案分析

原方案優(yōu)點(diǎn)是施工改造工程量較少，京唐鐵路只需要跨越津山線北端接入唐山站普速場(chǎng)，僅需要對(duì)部分道岔進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，即可直接將普速場(chǎng)部分線路改造為京唐場(chǎng)，基本不需要改動(dòng)或擴(kuò)建站房，施工難度小。但是，原方案缺點(diǎn)也比較明顯，對(duì)津山線旅客及貨物運(yùn)輸方案產(chǎn)生重大影響，具體分析如下。

（1）旅客到發(fā)線路運(yùn)用緊張。唐山站普速場(chǎng)每日辦理乘降作業(yè)的旅客列車61對(duì)/d，在現(xiàn)有4臺(tái)9線情況下，7條股道可以辦理旅客乘降，分工為固定上行2條、固定下行3條，2條上下行兼用。按照該方案劃分京唐場(chǎng)、普速場(chǎng)后，由于兩場(chǎng)線路不能混用，普速場(chǎng)將縮小為2臺(tái)5線，除去上行正線不鄰靠站臺(tái)外，僅4條到發(fā)線(含下行正線)可以辦理上、下行旅客乘降，導(dǎo)致線路運(yùn)用緊張，影響各次到發(fā)旅客列車作業(yè)組織。此外，下行正線臨臺(tái)辦理客運(yùn)作業(yè)，影響下行客貨列車的通過(guò)能力，在現(xiàn)有旅客列車密度下無(wú)法滿足使用需求。

（2）結(jié)合部問(wèn)題影響大。按照該方案，普速場(chǎng)、京唐場(chǎng)線路兩端咽喉相互交叉，且共用1座站臺(tái)(8—9臺(tái))，在組織接發(fā)列車作業(yè)時(shí)，兩場(chǎng)列車進(jìn)路、調(diào)車進(jìn)路易產(chǎn)生交叉干擾，造成相互等待，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。兩場(chǎng)列車同站臺(tái)乘降時(shí)，容易造成部分旅客誤乘對(duì)方場(chǎng)別列車的現(xiàn)象，客運(yùn)人員引導(dǎo)組織存在困難。同時(shí)，兩場(chǎng)施工維修天窗時(shí)間不同，一場(chǎng)施工作業(yè)可能與另一場(chǎng)旅客乘降同時(shí)進(jìn)行，存在行車和旅客人身的雙重安全隱患。兩場(chǎng)接觸網(wǎng)停送電時(shí)間不同步，給施工維修組織工作帶來(lái)較大困難。

（3）接發(fā)列車作業(yè)組織存在困難。津山線下行線超限貨物列車目前經(jīng)普速場(chǎng)下行正線(XV道)通過(guò)。改造后，該股道劃入京唐場(chǎng)管轄，津山下行超限列車只能經(jīng)京唐場(chǎng)XV道運(yùn)行，或經(jīng)津山上行線站內(nèi)反向運(yùn)行，運(yùn)輸組織不暢，也存在較大行車安全隱患。京唐鐵路接軌后，兩場(chǎng)線路道岔交叉，聯(lián)鎖關(guān)系較為復(fù)雜，唐山站由非多方向變更為多方向，增加了錯(cuò)辦列車方向的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 京唐鐵路新接軌方案探討

3.1 接軌方案建議

既有唐山站為高架站房跨越線路站臺(tái)，東西兩側(cè)為廣場(chǎng)建筑，京唐鐵路引入唐山站只能在現(xiàn)有線路站臺(tái)的規(guī)?；A(chǔ)上進(jìn)行，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)建改造，因而通過(guò)現(xiàn)有接發(fā)列車、旅客乘降、維修施工等作業(yè)組織的經(jīng)驗(yàn)，展望京唐鐵路接軌后的各項(xiàng)作業(yè)發(fā)展，進(jìn)行合理分工安排，按照“普速場(chǎng)、京唐場(chǎng)分場(chǎng)設(shè)置”的原則，分別提出3種接軌及車場(chǎng)劃分方案[5-7]。方案中各參數(shù)統(tǒng)一取值，京唐鐵路天窗時(shí)間T停暫取6 h，空費(fèi)系數(shù)γ空取0.15，始發(fā)旅客列車作業(yè)取22 min、終到旅客列車作業(yè)取19 min、立折旅客列車作業(yè)取27 min。唐山站普速場(chǎng)津山線綜合維修天窗為V型天窗，T停取3 h、空費(fèi)系數(shù)γ空取0.25，津山線普客停站到開(kāi)作業(yè)取20 min、始發(fā)作業(yè)取45 min、終到作業(yè)取50 min、通過(guò)作業(yè)取7 min，津山線動(dòng)車組到開(kāi)作業(yè)取13 min、始發(fā)作業(yè)取22 min、終到作業(yè)取19 min、通過(guò)作業(yè)取3 min。

3.1.1 方案I (1臺(tái)2線方案)

該方案中，唐山站普速場(chǎng)既有XI道、12道劃歸京唐場(chǎng)，其中XI道改造為京唐場(chǎng)上行正線、12道改造為京唐場(chǎng)下行正線，XI道、12道均鄰靠同一座站臺(tái)(8—9臺(tái))，京唐場(chǎng)包含在普速場(chǎng)之中，建議方案I如圖3所示。京唐鐵路雙線跨越津山下行線與普速場(chǎng)北端接軌，南端暫時(shí)不進(jìn)行改造。此時(shí)，京唐鐵路京唐場(chǎng)至曹妃甸列車(初期不開(kāi)行，近期8對(duì)/d，遠(yuǎn)期5對(duì)/d)仍利用津山線運(yùn)行。京唐場(chǎng)方案I能力利用率如表1所示。普速場(chǎng)方案I能力利用率如表2所示。

表1 京唐場(chǎng)方案I能力利用率Tab.1 Capacity utilization of Beijing-Tangshan Yard in Plan I

表2 普速場(chǎng)方案I能力利用率Tab.2 Capacity utilization of the conventional yard in Plan I

圖3 建議方案IFig.3 Plan I

3.1.2 方案II (1臺(tái)2線方案)

該方案中，唐山站普速場(chǎng)既有8道、9道劃歸京唐場(chǎng)，其中8道改造為京唐場(chǎng)上行正線(Ⅷ道)、9道改造為京唐場(chǎng)下行正線(Ⅸ道)，8道、9道均鄰靠同一座站臺(tái)(6—7臺(tái))，建議方案II如圖4所示。京唐鐵路接軌普速場(chǎng)北端不在原設(shè)計(jì)接軌點(diǎn)接軌，跨越津山上下行正線后直接與8道、9道北端接軌；南端同時(shí)進(jìn)行施工改造，也不在預(yù)留接軌點(diǎn)與唐曹鐵路接軌，而是由8道、9道南端直接引出，跨越津山上、下行正線后通過(guò)客車直通線與唐曹鐵路接軌。京唐場(chǎng)方案II能力利用率如表3所示。普速場(chǎng)方案II能力利用率如表4所示。

表3 京唐場(chǎng)方案II能力利用率Tab.3 Capacity utilization of Beijing-Tangshan Yard in Plan II

表4 普速場(chǎng)方案II能力利用率Tab.4 Capacity utilization of the conventional yard in Plan II

圖4 建議方案IIFig.4 Plan II

3.1.3 方案III (2臺(tái)3線方案)

該方案中，唐山站普速場(chǎng)既有XIV道、XV道、16道劃歸京唐場(chǎng)，將10站臺(tái)、11站臺(tái)調(diào)整至XIV道、XV道間，確保XIV道、XV道、16道均臨靠站臺(tái)，建議方案III如圖5所示。京唐鐵路雙線在津山線西側(cè)并行在北端接軌，南端暫時(shí)不進(jìn)行改造，京唐鐵路列車在京唐場(chǎng)辦理終到和始發(fā)作業(yè)，京唐鐵路去曹妃甸動(dòng)車組列車(初期沒(méi)有，近期8對(duì)/d，遠(yuǎn)期5對(duì)/d)仍利用津山線運(yùn)行[8]。京唐場(chǎng)方案III能力利用率如表5所示。普速場(chǎng)方案III能力利用率如表6所示。

表5 京唐場(chǎng)方案III能力利用率Tab.5 Capacity utilization of Beijing-Tangshan Yard in Plan III

表6 普速場(chǎng)方案III能力利用率Tab.6 Capacity utilization of the conventional yard in Plan III

圖5 建議方案IIIFig.5 Plan III

3.2 方案比選

3.2.1 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

方案I的優(yōu)點(diǎn)為：僅跨越1條正線，對(duì)現(xiàn)有車站布局改動(dòng)較小，施工空間大、難度小、施工過(guò)渡簡(jiǎn)單，可以滿足京唐鐵路初期運(yùn)營(yíng)需求。其缺點(diǎn)為：京唐場(chǎng)位于普速場(chǎng)上下行之間，相當(dāng)于在普速場(chǎng)間插入一根“楔子”，兩場(chǎng)存在干擾、錯(cuò)辦等事故風(fēng)險(xiǎn)；車底出入存車線調(diào)車進(jìn)路一定程度上干擾兩場(chǎng)的接發(fā)列車進(jìn)路；在列車密度(普速場(chǎng)—七道橋間客貨列車127對(duì)/d)不進(jìn)行調(diào)整的情況下，京唐場(chǎng)至曹妃甸動(dòng)車組與津山線既有列車共線運(yùn)行無(wú)法適應(yīng)區(qū)間通過(guò)能力。

方案II的優(yōu)點(diǎn)為：全站站場(chǎng)由東到西形成津秦、京唐、普速3場(chǎng)橫列式布局，可同時(shí)組織作業(yè)，各場(chǎng)接發(fā)列車、旅客乘降不產(chǎn)生干擾；普速場(chǎng)北端原接軌點(diǎn)修建存車場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線，不與京唐鐵路交叉，減少到發(fā)線占用時(shí)間；京唐鐵路運(yùn)行至曹妃甸列車?yán)@開(kāi)七道橋站經(jīng)客車直通線運(yùn)行，徹底解決與津山線既有列車共線運(yùn)行影響津山線通過(guò)能力問(wèn)題。其缺點(diǎn)為：普速場(chǎng)南、北兩端同時(shí)組織跨越津山上下行線路的施工，工程量大、組織難度較大，施工資金投入將增加，且施工期間將不可避免地引起津山線客貨列車臨時(shí)調(diào)整運(yùn)行，對(duì)唐山地區(qū)鐵路運(yùn)輸秩序?qū)a(chǎn)生較大影響。

方案III的優(yōu)點(diǎn)為：京唐場(chǎng)與普速場(chǎng)完全分開(kāi)，相互之間接發(fā)列車不產(chǎn)生交叉干擾，兩場(chǎng)旅客乘降不產(chǎn)生同臺(tái)作業(yè)，客車底出入存車線也實(shí)現(xiàn)物理隔離，3條股道均可辦理乘降作業(yè)，能夠滿足京唐鐵路運(yùn)營(yíng)初期的要求。其缺點(diǎn)為：站場(chǎng)改造影響較大，涉及股道的調(diào)整、咽喉區(qū)的改造、站臺(tái)的拆除與補(bǔ)建(含地道、檢票口等處的改造)。

3.2.2 方案比選

方案I雖然投資少、見(jiàn)效快，但后續(xù)產(chǎn)生瓶頸遺留問(wèn)題較難解決，京唐鐵路、津山鐵路交叉干擾長(zhǎng)期存在，且后期京唐場(chǎng)—曹妃甸動(dòng)車組對(duì)普速場(chǎng)能力影響較大。方案II雖然投資大、難度高，但只要克服短時(shí)間整體施工帶來(lái)的局部影響，對(duì)確保行車及調(diào)車安全、后期運(yùn)輸組織暢通、提升運(yùn)輸效率比較有利。但是，僅1臺(tái)2線的站場(chǎng)設(shè)計(jì)，在滿足京唐動(dòng)車組到開(kāi)及折返的能力上略有不足。方案III投資及施工難度在方案I和II之間，京唐場(chǎng)2臺(tái)3線設(shè)計(jì)可以基本滿足京唐列車的到開(kāi)與折返。京唐鐵路、津山鐵路實(shí)現(xiàn)分線運(yùn)輸，對(duì)于提升唐山樞紐疏解能力、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必將起到重要作用。綜上分析，推薦方案III為優(yōu)選方案，后期還可考慮對(duì)12站臺(tái)進(jìn)行延長(zhǎng)并在站臺(tái)西側(cè)增加1條盡頭式到發(fā)線以滿足京唐鐵路增量需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

京唐鐵路引入唐山站，對(duì)現(xiàn)有唐山站到發(fā)能力、津山線輸送能力產(chǎn)生重要影響。在唐山站地理位置及擴(kuò)展受限的情況下，推薦采用京唐場(chǎng)與普速場(chǎng)分場(chǎng)設(shè)置的2臺(tái)3線方案(方案III)，將接軌引入唐山站工程與京唐鐵路建設(shè)同步實(shí)施，對(duì)今后規(guī)劃新線路引入既有大中型客運(yùn)站，有一定的借鑒參考作用。