合肥樞紐商合杭鐵路繞行原因分析及方案研究

周博拓

(中國鐵路設計集團， 天津 300041)

隨著沿江高速鐵路武漢至南京段、合巢馬城際等一系列規(guī)劃項目的引入，合肥樞紐形成了合肥、合肥南、新合肥西三主客站的格局。受樞紐點線能力影響，商合杭鐵路開通后需在合肥北城轉線合福鐵路繞行合肥南站，在巢湖東站通過聯(lián)絡線回歸商合杭本線運行[1-2]。本文整體梳理合肥樞紐通道和車站能力，分析商合杭鐵路繞行原因，通過提升通道能力、優(yōu)化客站分工、增設聯(lián)絡線等各方面措施，解決商合杭鐵路阜陽至湖州客流與合蚌客專蚌埠至福州方向客流在合肥北城“X”交叉問題。

1 合肥樞紐既有及在建概況

合肥鐵路樞紐現銜接既有滬漢蓉、合蚌、合福、商合杭鐵路以及淮南、寧西、合九等普速鐵路，與在建合安客運專線及寧西貨車外繞線，形成以合肥站、合肥南站和在建新合肥西站為主要客運站，合肥東站為編組站，合肥北站為主要貨運站，客內貨外的環(huán)形樞紐格局。

(1)合肥站：為樞紐主要客運站，銜接合蚌客運專線、商合杭鐵路合杭段以及所有普速鐵路?，F有規(guī)模為5臺12線，到發(fā)線9條，車站東側設客機折返段、客整所和客車車輛段，合安客專在合肥站以東10 km配套新建合肥動車運用所。合肥站平面布置如圖1所示。

圖1 合肥站平面布置示意圖

(2)合肥南站：為樞紐主要客運站，銜接既有滬漢蓉、京福鐵路、商合杭鐵路及在建合安客運專線，總規(guī)模為12臺26線，其中滬漢蓉場7臺14線，京福場5臺12線，站房為高架站房；動車運用所設于合肥南站西南側。合肥南站平面布置如圖2所示。

圖2 合肥南站平面布置示意圖

(3)新合肥西站：為合安客運專線在建客運站，銜接滬漢蓉、京福鐵路、商合杭鐵路及在建合安客運專線，最終規(guī)模8臺18線，其中京福場2臺4線，合安場近期3臺9線、預留3臺5線，車站北端設有京福(商合杭)鐵路至合安場的跨線車聯(lián)絡線，可溝通蚌埠、阜陽?武漢、九江方向運輸徑路，利用合武繞行線經合肥站溝通在建的合肥動車所。新合肥西站平面布置如圖3所示。

圖3 新合肥西站平面布置示意圖

2 樞紐總圖規(guī)劃概述

2017年12月，中國鐵路總公司聯(lián)合安徽省人民政府批復鐵總發(fā)改函[2017]1004號《合肥鐵路樞紐規(guī)劃(2016～2030年)》，相關內容如下：

“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、合蚌、合新高速鐵路，合寧、合六、合巢馬城際鐵路，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。

(1)客運系統(tǒng)布局

規(guī)劃形成合肥、合肥南、新合肥西站“三主”客站格局。

客運系統(tǒng)：擴建新合肥西站，合肥南站新建城際場，規(guī)劃形成合肥、合肥南、新合肥西站“三站”客站布局。

合肥站以承擔樞紐普客、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、阜陽方向至杭州、南京方向動車通過作業(yè)。

合肥南站以承擔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)，以及武漢方向至南京、杭州方向，九江方向至南京方向，蚌埠、阜陽方向至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)。

新合肥西站以承擔樞紐東北、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、新沂方向至武漢、九江、福州方向動車通過作業(yè)。

(2)引入線、疏解線及聯(lián)絡線

①規(guī)劃合寧城際鐵路，自樞紐東側接入既有合寧鐵路經肥東站引入合肥南站滬漢蓉場，銜接既有合武鐵路合肥南—六安段(六安—武漢段另規(guī)劃新通道)，形成新的沿江高速通道，并新建聯(lián)絡線與商合杭高速鐵路共線引入合肥站；既有合寧鐵路規(guī)劃調整為客貨共線鐵路，樞紐內局部線路向南改移，新建肥東普速場后經三十里鋪引入合肥站及合肥東編組站。

②規(guī)劃合新高速鐵路，自樞紐東北側引入，接入既有桃花店—合肥東聯(lián)絡線引入新合肥西站，并規(guī)劃桃花店—新合肥西—合九線路所三、四線。

③規(guī)劃合肥—六安城際鐵路，自樞紐西側經新橋機場接入合肥南站城際場，貫通合巢馬城際鐵路，并規(guī)劃聯(lián)絡線連通合武鐵路長安集站、合寧鐵路肥東站。

④規(guī)劃建設合肥南西聯(lián)絡線、淮南鐵路雙墩集站—合肥東編組站相關聯(lián)絡線等，遠景規(guī)劃預留淮南鐵路—寧西貨車外繞線西北聯(lián)絡線等。

3 樞紐存在的問題

合肥樞紐現銜接有滬漢蓉鐵路、京福鐵路(含合蚌客運專線)、商合杭鐵路、淮南鐵路、寧西鐵路西合段和合九鐵路，形成銜接蚌埠、阜陽、西安、武漢、九江(安慶)、銅陵(福州)、 蕪湖、南京等八個方向，以合肥東為編組站，合肥北為主要貨運站，合肥、合肥南為主要客運站的環(huán)型樞紐格局。

3.1 樞紐通道能力不足

(1)考慮合武高速鐵路、合安高速鐵路、合巢馬城際I期工程引入樞紐，通過分析樞紐能力，長安集至合肥南區(qū)間能力飽和、合肥南至肥東區(qū)間能力不夠[3-5]。

目前，合肥南站滬漢蓉場向西銜接合武高速鐵路、合武鐵路2條線路，合肥至武漢方向始發(fā)列車22對，由合肥南站滬漢蓉場解決，區(qū)間能力近期為155對列車；

合肥南站滬漢蓉場向東銜接合寧高速鐵路、合寧鐵路以及合巢馬城際3條線路，其中合巢馬利用巢湖東至肥東合杭正線引入樞紐，受合肥至合寧高速鐵路(39/48)對列車的影響、合肥至巢湖東始發(fā)(36/46)對列車的影響，合肥南至肥東區(qū)間在扣除通過列車后，僅能平衡20對始發(fā)車，需大量轉移至合肥站辦理，但合肥站僅有6條到發(fā)線，車站作業(yè)能力異常緊張，無法消納轉移過來的始發(fā)終到列車。

為平衡區(qū)間能力，需要調整武漢?南京(合寧鐵路)40對列車經合肥西、合肥站繞行來釋放合肥南至肥東區(qū)間以及合肥站能力。同時均衡合肥站及合肥南至肥東區(qū)間能力，近期合巢馬始發(fā)、終到列車的20%由合肥站辦理，80%由合肥南站辦理。合肥至合寧高速鐵路始發(fā)、終到列車的30%由合肥站辦理，70%由合肥南站辦理。

(2)隨著合新六城際、合景六、合巢馬Ⅱ期工程引入，需要新建城際場來解決新線引入問題。

3.2 商合杭車流樞紐繞行

按照最短徑路原則，京福通道路徑為：合蚌客運專線經合肥北城—合肥西站—合肥南站—巢湖東站合福場；商合杭通道路徑為：商合客運專線經合肥北城—合肥站—肥東站—巢湖東站合杭場。

結合車流走向，合肥北城車站站型布置直接導致咽喉區(qū)能力緊張。合肥北城車站跨線布置為通過42號道岔直接連通正線，沒有連通到發(fā)線，導致運輸組織困難，且存在大量阜陽向合肥站、蚌埠方向合肥南站跨線列車，造成咽喉區(qū)能力異常緊張，為平衡車流組織，通過巢湖東站修建合福場至商合杭聯(lián)絡線，經合肥南繞行后來實現阜陽至杭州方向列車運行。

3.3 商合杭繞行原因分析

(1)樞紐客流介紹

合肥樞紐方向客站分工如表1所示。從表1可以看出，阜陽至杭州方向客流最多，其次為福州方向、再次之為南京、京九方向。同時蚌埠至福州方向有較大客流。但受合肥北城車站站型布置，存在蚌埠至福州與阜陽至杭州客流的“X”交叉，造成咽喉區(qū)能力緊張，以及阜陽方向至杭州方向不能按照最短徑路經合肥站[6-8]。根據審查意見，通過經合肥南、巢湖東合福場后修建聯(lián)絡線銜接合杭高速鐵路，以有效避免樞紐內車流運輸組織不暢的問題，但引起該部分車流在樞紐內繞行，經合肥南為112 km，經合肥站為92 km，繞行距離20 km。

(2)樞紐車站分工

根據列車運輸進路最短原則，商合杭列車在合肥北城經合肥站辦理至杭州方向；合福高速鐵路作為京福高速鐵路的重要組成部分，在合肥南站辦理。但是受合肥北城車站站型影響，上述兩條線路在合肥北城形成“X”交叉，造成車站咽喉區(qū)能力緊張，進而影響了合肥站、合肥南站客流分工，造成合肥站能力緊張、合肥南站能力富余，商合杭列車需要繞行合肥南站至杭州方向。

為解決合肥北城站咽喉區(qū)交叉問題，調整車站分工，具體如下：合肥站：主要辦理樞紐所有①普速列車；②合蚌客運專線蚌埠方向始發(fā)終到動車組；③蚌埠?杭州、蚌埠?福州通過動車組；④阜陽?南京方向通過動車組⑤部分阜陽?杭州方向通過動車組(暫安排30%)。合肥南站合福場：主要辦理①全部始發(fā)福州、阜陽及杭州方向動車組；②大部分阜陽?杭州(70%)、全部阜陽?福州方向通過動車組，具體如表1所示。

表1 合肥樞紐分方向客站分工表

(3)合肥北城咽喉區(qū)能力計算

結合樞紐客站分工，并對合肥北城站通過車流進行梳理，以便核驗合肥北城站咽喉區(qū)能力，具體如表2所示。

表2 合肥北城咽喉區(qū)能力表

圖4 合肥北城站平面示意圖

(4)車站能力計算

對樞紐各客站作業(yè)分工進行車站能力檢算，核驗車站能力利用率，具體如表3所示。

表3 合肥樞紐各車站能力計算表

(5)區(qū)間能力計算

對樞紐各客站作業(yè)分工進行車站能力檢算，核驗車站能力利用率，具體如表4所示。

表4 合肥樞紐各區(qū)間能力計算表

結合上述情況，調整蚌埠至福州(近期22對/遠期23對)、蚌埠至杭州(近期7對/遠期8對)至合肥站辦理，以便有效緩解咽喉區(qū) “X”交叉引起的能力問題，以平衡合肥—肥東—巢湖東的列車對數。

肥東至巢湖東區(qū)間通過列車為(近期68對/遠期75對)，合巢馬城際鐵路(近期36對/遠期0對)近期利用商合杭接入合肥南站及合肥站，最終肥東至巢湖東區(qū)間為(近期104對/遠期75對)。

綜上所述，對于阜陽至湖州方向客車繞行合肥南，主要受控于樞紐北站把口車站合肥北城站咽喉區(qū)能力限制影響，雖合肥站能力相對緊張，但受控于合肥至南京經合寧鐵路、合寧高鐵始發(fā)車車站分配影響。

4 解決方案及措施

(1)樞紐通道擴能方案

①增加合武、合寧直通線方案(方案Ⅰ)

結合前面樞紐存在問題的分析，雖近期不修建合寧、合武直通線，能夠滿足點線能力，但會造成阜陽至杭州方向、武漢至南京方向車流不順，同時造成合巢馬城際列車通過肥東下線進入合肥南站，也導致了肥東咽喉區(qū)能力緊張。因此，近期修建合寧合武直通線工程有一定的研究價值，修建直通線后分工調整如下：

①調整合肥?南京(合寧鐵路)、合肥?武漢(合武鐵路)始發(fā)終到車至合肥南城際場辦理。②調整武漢(合武鐵路)?南京(合寧鐵路)通過車流至合肥南城際場辦理。③同步調整合巢馬城際始發(fā)終到車流至合肥南城際場辦理，進而釋放合肥南至肥東間區(qū)間能力。調整后近期長安集?合肥南區(qū)間114對，合肥南?肥東區(qū)間119對，遠期長安集?合肥南區(qū)間133對，合肥南?肥東區(qū)間161對。

調整阜陽?南京跨線車流至合肥南站滬漢蓉場辦理，置換阜陽?杭州方向列車通過在合肥北城跨線至合肥站辦理，同步實施合肥南合福至滬漢蓉場聯(lián)絡線。

對樞紐點線能力重新計算，區(qū)間能力、車站能力相對均衡，車流相對順暢。但受合肥站能力限制，商合杭至南京方向需要繞行合肥南站辦理，同步修建合肥南合福至滬漢蓉場聯(lián)絡線。同時調整合肥至南京方向部分始發(fā)終到車流至合肥南城際場辦理。

②修建商合杭外繞線方案(方案Ⅱ)

為解決阜陽至合肥外繞合肥南方案，修建合肥北城至肥東直通線，線路全長35 km，直通外繞上行線位于淮南鐵路與合蚌客運專線之間，工程實施困難，需改建淮南鐵路5 km，可行性差，且拆遷量較大；直通客流僅 35對 左右，較原合肥北城?合肥站?肥東徑路縮短6 km；如選址三十里鋪方案，在合肥樞紐總圖評審過程中，地方意見三十里鋪站位不符合城市發(fā)展方向，建議結合合新高速鐵路線位走向，在合肥工業(yè)園選址共站設置；該方案需要進一步征求地方意見。

外繞線通道能力分析：①南北方向形成了三個通道，合肥北城至合肥東區(qū)間能力富裕，經合肥東繞行后，進一步稀釋合肥北城至合肥南、合肥北城經合肥站至肥東區(qū)間能力，造成合肥南站到發(fā)線能力富裕；②合巢馬城際近期引入樞紐調整為合肥東站辦理，僅增加了合肥東至巢湖東遠期能力，直通流無顯著增加；③根據安徽省城際網規(guī)劃，合新六、合巢馬應在樞紐形成環(huán)狀布局，合肥東站選址、站位較合肥南站位無顯著優(yōu)勢。

(2)基于修建合寧合武直通線基礎上點線能力協(xié)調方案

雖修建合寧、合武直通線可解決阜陽至杭州方向繞行問題，但依然受合肥北城站型限制，進一步研究合肥北城至合肥站區(qū)間點線能力，來徹底解決車流繞行問題。

①合肥北城增加接發(fā)平行進路(方案Ⅲ-1)

修建北段咽喉區(qū)42號渡線至合蚌場到發(fā)線進路，以解決咽喉區(qū)能力緊張問題，使阜陽至湖州方向列車實現合肥站辦理，如圖5所示。但新增工程位于兩條正線之間，且為無砟軌道，施工相對困難。

圖5 合肥北城增加接發(fā)平行進路示意圖

合肥站既有9臺面9線規(guī)模，承擔了樞紐全部普速客車的始發(fā)、終到及通過作業(yè)，結合近遠期車流分析，需占用3條到發(fā)線。僅剩余6條到發(fā)線供動車使用，近遠期車站到發(fā)線能力使用率達到了0.74/0.72。即使合肥北城改造后，合肥站因受到發(fā)線能力緊張限制，無法徹底解決阜陽至杭州在合肥南站繞行的問題。

②合肥北城增加合蚌至商合聯(lián)絡線(方案Ⅲ-2)

盡量減少合肥北城交叉，適當調整徑路，優(yōu)化點線能力方案，修建合蚌客運專線至商合鐵路聯(lián)絡線，以解決蚌埠至福州與阜陽至杭州列車交叉問題，如圖6所示。

圖6 合肥北城增加合蚌至商合聯(lián)絡線示意圖

5 方案優(yōu)缺點分析及推薦意見

(1)方案優(yōu)缺點分析

方案優(yōu)缺點對比如表5所示。

表5 商合杭鐵路合肥樞紐繞行解決方案優(yōu)缺點分析表

(2)推薦意見

①結合合肥樞紐總圖批復，建議加快推進武漢至南京方向直通線研究。近期修建合武合寧直通線，解決合肥南至肥東區(qū)間問題。

②考慮建設年度及時機，按照最短徑路分工或調整運輸徑路，增加樞紐配套工程。

③初期建議提高點線能力協(xié)調，通過疏通樞紐把口車站運輸瓶頸，徹底解決阜陽至湖州與蚌埠至福州方向客流在合肥北城“X”交叉問題，有效緩解阜陽至杭州方向運輸組織不順暢。

④對于方案Ⅲ-2合肥北城增加合蚌至商合聯(lián)絡線方案，考慮初期合蚌客運專線客流量為40對左右，區(qū)間能力相對富裕，可考慮水家湖與合肥北城區(qū)間單線雙方向運營，封鎖施工另一條線路，實現道岔插入。