通遼西站北京端咽喉區(qū)通過能力分析

葉海昌

(中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司 線路站場設(shè)計院，天津300308)

1 通遼樞紐概況

1.1 既有概況

目前，通遼地區(qū)鐵路樞紐主要設(shè)有大鄭線(大虎山—鄭家屯)、京通線(北京—通遼)、集通線(集寧—通遼)、通霍線(通遼—霍林河)、通讓線(通遼—讓湖路)5條鐵路，銜接該地區(qū)6個方向。其中大鄭線南北貫穿通遼樞紐，京通線為國鐵I級客貨鐵路，集通線為地方鐵路，通霍線為運煤專線，通讓線為大慶油田運油的電氣化鐵路，另外，樞紐內(nèi)還有南環(huán)線(通遼西—通遼東)、東環(huán)線(通遼站—通遼南)、通霍Ⅱ線(通遼北—通遼南)等聯(lián)絡(luò)線。

1.2 樞紐總圖概況

通遼地區(qū)鐵路樞紐規(guī)劃為1座客運站、1座編組站和2座貨運站的環(huán)狀樞紐格局[1-2]。鐵路運輸客、貨運系統(tǒng)及解編系統(tǒng)規(guī)劃如下。

（1）客運系統(tǒng)：通遼站為樞紐客運站，辦理各方向旅客列車的始發(fā)、終到及通過作業(yè)。

（2）貨運系統(tǒng)：通遼站、昆都廟站設(shè)綜合貨場，雙泡子站為樞紐內(nèi)工業(yè)站。其中，通遼站貨場承擔(dān)樞紐內(nèi)整車、零擔(dān)及集裝箱貨物到發(fā)作業(yè)，昆都廟貨場辦理樞紐內(nèi)散堆、長大笨重貨物，雙泡子站辦理電廠煤炭專列到發(fā)。通遼北站為集通線蒙煤東運的終點站。

（3）解編系統(tǒng)：通遼南站為雙向三級六場編組站，承擔(dān)樞紐銜接各方向列車改編作業(yè)、直達(dá)直通列車的無調(diào)中轉(zhuǎn)作業(yè)、樞紐內(nèi)地區(qū)車流作業(yè)；通遼站北場為地區(qū)車場，承擔(dān)地區(qū)車流作業(yè)及貨場、專用線取送車作業(yè)。樞紐解編作業(yè)集中在通遼南站辦理。

通遼地區(qū)鐵路樞紐總平面布置示意圖如圖1所示。

圖1 通遼地區(qū)鐵路樞紐總平面布置示意圖Fig.1 General layout of railway hub in Tongliao

1.3 通遼西站概況

1.3.1 既有車站概況

通遼西站為京通線與大鄭線交會的中間站，通往通遼北站、通遼南站的聯(lián)絡(luò)線在本站接軌，車站有到發(fā)線7條(含正線6條)，有效長滿足1 050 m。站房同側(cè)兩端設(shè)有貨場及糧食儲備專用線。通遼西站既有平面布置示意圖如圖2所示。

圖2 通遼西站既有平面布置示意圖Fig.2 Existing layout in Tongliaoxi Station

1.3.2 存在的主要問題

目前，通遼西站北京端有京通單線與大鄭上下行雙線按線路別分別引入，兩干線的客貨列車到發(fā)存在交叉干擾。根據(jù)車站作業(yè)量對車站既有設(shè)備能力進(jìn)行檢算，通遼西站北京端咽喉京通上行方向旅客列車(近期7列/d、遠(yuǎn)期8列/d)、貨物列車(近期20列/d、遠(yuǎn)期21列/d)與大鄭上行方向旅客列車(近期15列/d、遠(yuǎn)期15列/d)、貨物列車(近期76列/d、遠(yuǎn)期82列/d)存在交叉干擾；京通下行方向貨物列車(近期20列/d、遠(yuǎn)期21列/d)與大鄭線下行方向旅客列車(近期15列/d、遠(yuǎn)期15列/d)存在交叉干擾。通過對道岔咽喉能力檢算，通遼西北京端咽喉道岔組通過能力利用率近期為89%，遠(yuǎn)期為97%。由此可見，北京端咽喉能力非常緊張。通遼西站北京端咽喉能力分析示意圖如圖3所示。

圖3 通遼西站北京端咽喉能力分析示意圖Fig.3 Passing capacity analysis at Beijing end throat of Tongliaoxi Railway Station

1.3.3 改建方案說明

鑒于北京端咽喉道岔組通過能力利用率近期已達(dá)到89%，咽喉能力非常緊張[3]，為減少京通線與大鄭線交叉干擾問題，提出在車站北京端咽喉新建京通上行疏解線及大鄭下行疏解線，具體方案如下。

（1）新建京通上行疏解線。在K793+000處設(shè)線路所，采用18號道岔，引出京通疏解線，線位在哈拉乎村南側(cè)通過，線路以特大橋形式小交角上跨大鄭疏解線和大鄭線，之后線路左偏折向北，靠近并行大鄭線在內(nèi)蒙古自治區(qū)東部區(qū)高等級公路管理處管轄用地西部邊緣穿過，經(jīng)清河村居民點西側(cè)通過后，下穿304國道公路橋，接軌于通遼西站Ⅵ道安全線車擋K797+936.47處。

（2）新建大鄭下行疏解線。在大鄭既有線下穿大廣高速公路橋K244+740處下行線設(shè)線路所，引出大鄭疏解線，線路下穿大廣高速公路后在哈拉乎村東側(cè)通過，向北并行既有大鄭線，曲線右偏上跨既有京通線。為滿足接觸網(wǎng)凈空要求，在既有京通線上修建10 m寬的框構(gòu)橋(軌面至梁底2 m)，橋長30 m，同時京通線軌面需降低1.3 m。之后線路并行既有京通線，自304國道公路橋北側(cè)邊跨下穿，接入通遼西站Ⅱ道。通遼西站改建方案平面布置示意圖如圖4所示。

圖4 通遼西站改建方案平面布置示意圖Fig.4 Layout of reconstruction plan of Tongliaoxi Station

1.3.4 在建工程實施情況

京通鐵路電氣化改造工程配套京通疏解線及大鄭疏解線工程，在具體實施階段，京通疏解線工程目前已實施完畢，但大鄭疏解線工程因現(xiàn)場征拆及有關(guān)部門意見暫未實施。結(jié)合目前實施進(jìn)展情況，僅以實施的京通疏解線為基礎(chǔ)對通遼西站北京端咽喉通過能力進(jìn)行分析檢算。通遼西站改建后平面布置示意圖如圖5所示。

圖5 通遼西站改建后平面布置示意圖Fig.5 Layout of Tongliaoxi Station after reconstruction

2 通遼西站北京端咽喉區(qū)通過能力計算

目前車站咽喉區(qū)通過能力主要有3種計算方法[4]，分別為公式計算法(包括直接計算法、利用率計算法)、圖解計算法和計算機模擬法[1]。車站咽喉通過能力一般采用利用率計算法，利用率計算法分析計算過程圖如圖6所示。

圖6 利用率計算法分析計算過程圖Fig.6 Analysis and calculation process of utilization rate calculation

2.1 通遼西站作業(yè)量分析

對近、遠(yuǎn)期通遼西站辦理的作業(yè)按類別進(jìn)行統(tǒng)計，通遼西站近期旅客列車對數(shù)表如表1所示，通遼西站遠(yuǎn)期旅客列車對數(shù)表如表2所示，通遼西站近期貨物列車對數(shù)表如表3所示，通遼西站遠(yuǎn)期貨物列車對數(shù)表如表4所示。

表1 通遼西站近期旅客列車對數(shù)表 對/dTab.1 Logarithm of short-term passenger trains in Tongliaoxi Station

表2 通遼西站遠(yuǎn)期旅客列車對數(shù)表 對/dTab.2 Logarithm of long-term passenger trains in Tongliaoxi Station

表3 通遼西站近期貨物列車對數(shù)表 對/dTab.3 Logarithm of short-term freight trains in Tongliaoxi Station

表4 通遼西站遠(yuǎn)期貨物列車對數(shù)表 對/dTab.4 Logarithm of long-term freight trains in Tongliaoxi Station

2.2 通遼西站到發(fā)線使用方案

根據(jù)通遼西站在建工程已實施情況平面布置，該站上行正線3條(V道、Ⅵ道、Ⅶ道)、下行正線3條(Ⅱ道、Ⅲ道、Ⅳ道)，雙方向共用到發(fā)線1條(1道)。Ⅲ道、Ⅵ道為旅客列車到發(fā)線，1道、Ⅱ道、Ⅳ道、V道、Ⅶ道為貨物列車到發(fā)線。各條正線及到發(fā)線近期固定使用方案如表5所示，各條正線及到發(fā)線遠(yuǎn)期固定使用方案如表6所示。

表5 各條正線及到發(fā)線近期固定使用方案 列Tab.5 Short-term fixed use plan of arrival and departure tracks and main lines

表6 各條正線及到發(fā)線遠(yuǎn)期固定使用方案 列Tab.6 Long-term fixed use plan of arrival and departure tracks and main lines

2.3 道岔分組

根據(jù)道岔分組原則[5]，對京通上行疏解線引入通遼西站后北京端咽喉區(qū)進(jìn)行道岔分組，由于北京端咽喉區(qū)無平行進(jìn)路，在咽喉區(qū)平行線(進(jìn)出站線路)的基礎(chǔ)上道岔分為①，③，⑤，⑦共4組，通遼西站北京端咽喉區(qū)道岔分組示意圖如圖7所示。

圖7 通遼西站北京端咽喉區(qū)道岔分組示意圖Fig.7 Grouping of turnouts in Beijing end throat of Tongliaoxi Station

2.4 咽喉占用時間標(biāo)準(zhǔn)的確定

占用咽喉道岔時間標(biāo)準(zhǔn)表如表7所示。

表7 占用咽喉道岔時間標(biāo)準(zhǔn)表 minTab.7 Standard of occupation time of turnouts in throat

2.5 通遼西站北京端咽喉區(qū)通過能力計算

對通遼西站北京端咽喉區(qū)各道岔組近、遠(yuǎn)期占用時間分別進(jìn)行計算[6]，北京端近期咽喉區(qū)各道岔組占用時間計算如表8所示，北京端遠(yuǎn)期咽喉區(qū)各道岔組占用時間計算如表9所示。

表8 北京端近期咽喉區(qū)各道岔組占用時間計算表Tab.8 Short-term calculation of occupation time of each turnout group in Beijing end throat

表9 北京端遠(yuǎn)期咽喉區(qū)各道岔組占用時間計算表Tab.9 Long-term calculation of occupation time of each turnout group in Beijing end throat

咽喉道岔(組)通過能力利用率計算公式如下。

式中：k為咽喉道岔(組)通過能力利用率；T為總占用時間，min；∑t固為固定作業(yè)時間，min；γ空費為考慮咽喉道岔(組)的空費時間和間接妨礙時間扣除的系數(shù)，本次研究取值0.20[7-8]。

經(jīng)公式⑴計算可知，通遼西站北京端咽喉各道岔組近期能力利用率如圖8所示，通遼西站北京端咽喉各道岔組遠(yuǎn)期能力利用率如圖9所示。

根據(jù)圖8、圖9可知，通遼西站北京端咽喉區(qū)最繁忙的道岔組為③組，咽喉區(qū)通過能力利用率近、遠(yuǎn)期分別為62.1%與67.3%。由此可知，考慮開通實施通遼西站京通疏解線后，通遼西站北京端咽喉區(qū)通過能力利用率近遠(yuǎn)期分別降低26.9與29.7個百分點，這不僅能夠釋放咽喉區(qū)通過能力，而且將大大增加通遼西站運輸組織的靈活性。若后續(xù)進(jìn)一步實施大鄭疏解線工程，通遼西站北京端咽喉區(qū)通過能力還將進(jìn)一步釋放。

圖8 通遼西站北京端咽喉各道岔組近期能力利用率Fig.8 Short-term capacity utilization rate of each turnout group at Beijing end throat of Tongliaoxi station

圖9 通遼西站北京端咽喉各道岔組遠(yuǎn)期能力利用率Fig.9 Long-term capacity utilization rate of each turnout group at Beijing end throat of Tongliaoxi Station

3 結(jié)束語

通過分析既有通遼西站概況，對通遼西站北京端咽喉進(jìn)行能力計算，提出了新建京通疏解線的改進(jìn)措施。研究結(jié)果表明，實施京通疏解線對保證運輸安全、滿足客貨運輸需求等具有重要意義，對研究類似項目具有一定的參考價值和借鑒作用。