陳富強(qiáng)

(太原鐵路局總工辦,太原 030013)

1 問(wèn)題提出

1.1 樞紐概況(圖1)

太原鐵路樞紐位于山西省中部,樞紐范圍含省會(huì)太原市及晉中市的榆次區(qū)。銜接既有南北同蒲線，既有石太、太焦、石太客運(yùn)專線、太中銀6條干線,形成貫通南北的“一”字型樞紐。另外樞紐西北部還銜接有太古嵐鐵路、西山支線、上蘭村支線等多條支線鐵路,隨著在建的大西客運(yùn)專線鐵路、太興鐵路引入樞紐,以及樞紐內(nèi)在建的西南環(huán)線、規(guī)劃預(yù)留的東環(huán)線,太原樞紐最終構(gòu)架為客內(nèi)貨外的環(huán)形樞紐格局。樞紐內(nèi)既有及規(guī)劃各類車站30個(gè),其中太原站、太原南站(在建)為客運(yùn)站,榆次、太原北為編組站,其余均為中間站。

1.2 樞紐客運(yùn)系統(tǒng)存在問(wèn)題

太原站現(xiàn)為太原樞紐主要客運(yùn)站,車站共有到發(fā)線10條(含正線4條,其中1條臨靠站臺(tái)),到發(fā)線有效長(zhǎng)度564～824 m,既有石太線下行正線(Ⅳ道)受平面條件及朝陽(yáng)大街等建筑物控制未貫通。車站現(xiàn)有500 m×13 m×1.25 m基本站臺(tái)1座,500 m×12 m×1.25 m中間站臺(tái)2座,480 m×12 m×1.25 m中間站臺(tái)1座,各站臺(tái)上均設(shè)有無(wú)站臺(tái)柱雨棚,車站為高架候車室,有旅客出站地道和行包地道各1座。

太原樞紐2011年客運(yùn)全部在太原站辦理,始發(fā)終到車57.5對(duì),通過(guò)車22對(duì),主要方向是石家莊方向占26.28%,其次是中衛(wèi)銀川方向和南同蒲方向,分別占10.90%。太原站2011年旅客發(fā)送2 362萬(wàn)人。特別是春運(yùn)期間太原樞紐客運(yùn)系統(tǒng)處于超負(fù)荷狀態(tài),遠(yuǎn)不能滿足旅客出行的需要。

圖1 太原鐵路樞紐總平面

隨著太原樞紐鐵路建設(shè)的推進(jìn),樞紐客運(yùn)系統(tǒng)分工和布局需進(jìn)行統(tǒng)一研究。

2 客運(yùn)系統(tǒng)分工研究

2.1 客運(yùn)作業(yè)量

隨著石太客運(yùn)專線、太中銀的建成通車,大西客運(yùn)專線的引入、樞紐西南環(huán)線的建設(shè)以及相關(guān)路網(wǎng)的逐步完善,太原樞紐客流構(gòu)成和總量將發(fā)生較大變化,預(yù)測(cè)樞紐各方向的客流密度見(jiàn)表1。綜合分析樞紐各方向客流生成特點(diǎn),始發(fā)終到客流約占總客流的2/3,通過(guò)客流約占總客流的1/3。

表1 太原樞紐至各方向客流密度構(gòu)成 萬(wàn)人

根據(jù)預(yù)測(cè)的客流密度,結(jié)合客流特點(diǎn)、旅客需求、列車輸送能力、滿員率及客流波動(dòng)系數(shù)等因素,以鐵路運(yùn)輸企業(yè)效益及旅客出行效用滿足最大化為目標(biāo),分析計(jì)算確定旅客列車開(kāi)行方案和旅客列車對(duì)數(shù)。太原樞紐各年度預(yù)測(cè)的樞紐旅客列車分方向?qū)?shù)見(jiàn)表2。

從表2可見(jiàn),2015年辦理始發(fā)終到車166對(duì),通過(guò)車80對(duì)；2020年辦理始發(fā)終到車209對(duì),通過(guò)車105對(duì)；2030年辦理始發(fā)終到車257對(duì),通過(guò)車137對(duì)。從車流特點(diǎn)來(lái)看,太原樞紐旅客列車以始發(fā)終到為主(占67%),通過(guò)為輔(占33%)。

2.2 客運(yùn)站分工

太原市地處山西省境中央,太原盆地的北端,西、北、東三面環(huán)山,中、南部為河谷平原,汾河縱貫市區(qū)南北。太原市城市總體發(fā)展規(guī)劃為“南移西進(jìn),北展東擴(kuò)”,而實(shí)際上東西北三面因山脈阻隔,可供拓展區(qū)域有限,按照太原市的地理方位和城市格局,南移成為太原發(fā)展的主要方向。將逐步形成“一區(qū)一廊雙軸”的空間結(jié)構(gòu)體系?！耙粎^(qū)”是指太原都市區(qū)中的太原市部分,包括太原市區(qū)、清徐縣、陽(yáng)曲縣;“一廊”是太原市作為發(fā)揮國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略功能、起到承東啟西的國(guó)家級(jí)、東西向交通走廊型軸帶,核心功能是聯(lián)系對(duì)接中西部、沿海地區(qū)等;“雙軸”主要是指太原市域內(nèi)的城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展軸帶,包括大運(yùn)(太原段)一級(jí)軸帶和太焦(太原段)二級(jí)軸帶。

表2 太原樞紐分方向旅客列車對(duì)數(shù) 對(duì)

客運(yùn)站分工原則：一是結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃和旅客生成特點(diǎn)；二是盡量利用既有設(shè)備,符合客運(yùn)站的功能定位；三是盡量減少機(jī)車、車底在樞紐內(nèi)的走行距離；四是所有客運(yùn)站的能力利用率相匹配；五是點(diǎn)線能力協(xié)調(diào)、交叉干擾少；六是提高鐵路服務(wù)頻率,盡量方便旅客乘車,緩解市政交通壓力。

根據(jù)太原樞紐銜接線路及兩客運(yùn)站設(shè)備設(shè)施特點(diǎn),客運(yùn)系統(tǒng)合理分工為：太原站以辦理普速車作業(yè)為主,即樞紐環(huán)線、太興線、北同蒲、南同蒲、太焦線、既有石太線方向普速列車的始發(fā)終到作業(yè)在此站辦理；太原南站以辦理高速車作業(yè)為主,即石太客運(yùn)專線、太中銀、大西客運(yùn)專線方向動(dòng)車組的始發(fā)終到作業(yè)在此站辦理。

通過(guò)車：為縮短大西客運(yùn)專線鐵路大同方向至石太客運(yùn)專線方向折角車在樞紐內(nèi)走行距離,此部分通過(guò)車應(yīng)在太原站辦理；同時(shí),因大西客運(yùn)專線運(yùn)城方向至太中銀方向無(wú)聯(lián)絡(luò)線,且太原南站兩車場(chǎng)未連通,在太原南站無(wú)法折角,故此部分折角車需在太原站辦理作業(yè)。其他5個(gè)方向的折角車流,因太原站、太原南站和所有銜接方向都連通,原則上在2個(gè)車站都能辦理通過(guò)作業(yè),重點(diǎn)需要考慮的是兩客運(yùn)站能力適應(yīng)性。

太原站2015年(2020年、2030年)辦理始發(fā)終到普速車57對(duì)(69對(duì)、77對(duì)),折角車6對(duì)(7對(duì)、8對(duì)),能力已經(jīng)非常緊張,無(wú)法再承擔(dān)通過(guò)車作業(yè)。而太原南站2015年(2020年、2030年)辦理始發(fā)終到高速車109對(duì)(140對(duì)、180對(duì)),能力富裕很多,故樞紐內(nèi)通過(guò)車(2015年77對(duì),2020年98對(duì),2030年129對(duì))應(yīng)在太原南站辦理作業(yè),同時(shí),太原站往南始發(fā)的普速車(2015年13對(duì),2020年15對(duì),2030年16對(duì))和樞紐環(huán)線客車(2015年25對(duì),2020年33對(duì),2030年34對(duì))亦可在太原南站辦理作業(yè),以方便旅客乘車。

兩客運(yùn)站分工方案見(jiàn)表3。

3 客運(yùn)系統(tǒng)布局研究

3.1 問(wèn)題分析

根據(jù)分工,太原站2015年(2020年、2030年)辦理始發(fā)終到普速車57對(duì)(69對(duì)、77對(duì)),折角車6對(duì)(7對(duì)、8對(duì)),至2020年能力已經(jīng)飽和,2030年作業(yè)將更加緊張,遠(yuǎn)期需要擴(kuò)能改造或分流,以緩解車站能力緊張問(wèn)題。

根據(jù)上述分工,受太原站能力控制,樞紐內(nèi)幾乎所有的通過(guò)車(2015年77對(duì),2020年101對(duì),2030年129對(duì))均只能在太原南站辦理作業(yè),以及太原南站往大西客運(yùn)專線鐵路大同方向、石太客運(yùn)專線方向的始發(fā)終到車(2015年76對(duì),2020年92對(duì),2030年112對(duì)),都須在太原站直接通過(guò),無(wú)法停車,從而大大降低了鐵路的服務(wù)頻率,而太原站至太原南站間距離為8 km多,北部居民去太原南站乘車非常不便,若能增加太原站旅客列車停車數(shù)量,提高服務(wù)頻率,將更加方便旅客乘車,緩解市政交通壓力。

表3 太原樞紐客運(yùn)作業(yè)分工 對(duì)

受既有線兩側(cè)拆遷控制,大西客運(yùn)專線鐵路引入樞紐在太原北站和太原南站之間未貫通,K222+700～K234+100 段落利用既有石太線,為四線區(qū)間,能力比較緊張,而石太客運(yùn)專線在太原站為中穿既有石太線,同時(shí)在車站南咽喉又外包客技站和機(jī)務(wù)段,由此,太原站始發(fā)終到客車的機(jī)車、車底出入必將與石太客運(yùn)專線方向列車產(chǎn)生敵對(duì)交叉。從客運(yùn)分工方面緩解交叉的辦法,是將石太客運(yùn)專線方向始發(fā)終到客車改在太原站辦理,但太原站能力緊張,又無(wú)法承擔(dān)此作業(yè),而且太原站至動(dòng)車運(yùn)用所距離較遠(yuǎn),動(dòng)車車底出入走行將使四線區(qū)間能力更加緊張。太原站平面示意見(jiàn)圖2。

圖2 太原站平面示意

3.2 優(yōu)化建議

對(duì)于太原樞紐客運(yùn)系統(tǒng)存在的不足,初步研究如下3個(gè)解決方案。

Ⅰ方案是對(duì)太原站進(jìn)行擴(kuò)能改造,既可緩解普速系統(tǒng)能力緊張問(wèn)題,又能增加樞紐通過(guò)車在太原站停車作業(yè)條件,從而提高鐵路服務(wù)頻率。但該方案未解決太原站南咽喉敵對(duì)交叉問(wèn)題,而且太原站位于市區(qū)內(nèi),鐵路兩側(cè)建筑物林立,控制因素很多,無(wú)進(jìn)一步改擴(kuò)建條件。

Ⅱ方案是修建連通太原南站和普速客技站、機(jī)務(wù)段的走行線,將樞紐部分普速始發(fā)終到車改到太原南站辦理作業(yè),從而緩解太原站能力緊張問(wèn)題。但此方案未有效解決太原站南咽喉敵對(duì)交叉問(wèn)題,而且太原站仍然沒(méi)有能力辦理通過(guò)車作業(yè),鐵路服務(wù)頻率并未提高。此外,太原南站遠(yuǎn)期能力已經(jīng)基本飽和,無(wú)力承擔(dān)太多普速車的始發(fā)終到作業(yè)。

Ⅲ方案是新建樞紐第三客站,辦理樞紐普速車的始發(fā)終到作業(yè),太原站只辦理高、普速車的通過(guò)作業(yè),如此,太原站南咽喉敵對(duì)交叉問(wèn)題徹底解決,規(guī)模緊張問(wèn)題得到有效緩解,有足夠能力辦理客車通過(guò)作業(yè),從而提高了鐵路服務(wù)頻率。

經(jīng)過(guò)綜合研究,上述3個(gè)方案中,III方案比較可行,即太原樞紐適時(shí)建設(shè)第三客站,不但能緩解普速系統(tǒng)能力緊張問(wèn)題,還能切實(shí)有效地解決太原站南咽喉敵對(duì)交叉問(wèn)題,更有意義的是可以提高鐵路服務(wù)頻率,提升鐵路服務(wù)功能,方便居民出行,緩解城市交通壓力。

結(jié)合樞紐總圖特點(diǎn),太原站和太原南站均位于客運(yùn)主軸上,致使作業(yè)相互交叉干擾,故第三客站宜在西南環(huán)線上選擇比較合理。經(jīng)過(guò)分析,義井站站前廣場(chǎng)正對(duì)長(zhǎng)風(fēng)街,與城市交通配合好,同時(shí)可以帶動(dòng)汾河以西城市發(fā)展,提升晉祠等旅游經(jīng)濟(jì),適合作為樞紐第三客站。因樞紐內(nèi)2020年(2030年)始發(fā)終到普速車為69對(duì)(77對(duì)),故建議義井站規(guī)模為6臺(tái)10線,同時(shí)設(shè)必要的機(jī)務(wù)、車輛設(shè)備(可搬遷利用太原站既有設(shè)備)。

至于義井站具體開(kāi)站時(shí)機(jī),需待大西客運(yùn)專線、太興線、西南環(huán)線等鐵路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后,結(jié)合樞紐內(nèi)實(shí)際客運(yùn)作業(yè)量,環(huán)線市郊列車開(kāi)行方案等,以及太原站南咽喉能力適應(yīng)性等綜合確定。

3.3 分工調(diào)整

遠(yuǎn)期義井站建成后,3個(gè)客站的分工方案如下。

義井站：作為樞紐內(nèi)普速站,只辦理樞紐環(huán)線和各銜接方向普速列車的始發(fā)終到作業(yè)；

太原南站：作為樞紐內(nèi)高普速客運(yùn)站,主要辦理樞紐內(nèi)所有銜接方向高速車的始發(fā)終到作業(yè),樞紐環(huán)線及各方向高、普速車的通過(guò)作業(yè)；

太原站：作為樞紐內(nèi)的高普速客運(yùn)站,除辦理樞紐環(huán)線客車通過(guò)作業(yè),大西客運(yùn)專線大同方向至石太客運(yùn)專線方向、大西客運(yùn)專線運(yùn)城方向至太中銀鐵路方向折角車外,還可辦理樞紐各方向高、普速車的通過(guò)作業(yè),在能力許可情況下,還可辦理部分經(jīng)太原南站往北始發(fā)(大同、石太客運(yùn)專線方向)的高速車通過(guò)作業(yè)。

具體客運(yùn)分工方案見(jiàn)表4。

表4 太原樞紐客運(yùn)作業(yè)分工 列

3.4 適時(shí)建設(shè)太原第三客站

建設(shè)第三客站—義井站,可彌補(bǔ)太原鐵路樞紐客運(yùn)系統(tǒng)存在的不足,提高服務(wù)頻率,提升鐵路服務(wù)功能,居民出行更加方便快捷,并且有效緩解市政交通壓力,帶動(dòng)城市西部和旅游經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展。另外,從樞紐格局看,義井站的建設(shè)開(kāi)通,必將進(jìn)一步提升西南環(huán)線在樞紐內(nèi)的地位和作用,太原樞紐作為環(huán)形樞紐的格局更加突出和清晰、明朗。應(yīng)適時(shí)建設(shè)太原第三客站義井站。

4 研究結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)太原樞紐客運(yùn)系統(tǒng)分工及布局的研究,得出如下結(jié)論。

4.1 合理調(diào)整作業(yè)分工,有效減少交叉,提升鐵路服務(wù)質(zhì)量

太原樞紐現(xiàn)狀客運(yùn)系統(tǒng)位于同一軸線上,致使作業(yè)相互交叉干擾,通過(guò)在西南環(huán)線上建設(shè)第三客站,調(diào)整作業(yè)分工,變不利因素為有利條件,不但解決了交叉

矛盾,提升了鐵路服務(wù)功能,而且使西南環(huán)線在樞紐內(nèi)的地位和功能更加突出,太原樞紐環(huán)形樞紐的格局更加清晰、明朗。

4.2 合理調(diào)整鐵路客運(yùn)站分工,有效提高鐵路服務(wù)頻率

對(duì)于省會(huì)級(jí)鐵路樞紐,因?yàn)槌鞘锌臻g較大,特別是當(dāng)市政交通相對(duì)滯后時(shí),通過(guò)合理調(diào)整鐵路客運(yùn)站分工,有效提高鐵路服務(wù)頻率,提升鐵路服務(wù)功能,可大大方便旅客乘車,降低市政交通壓力,充分貫徹以人為本的宗旨,是類似樞紐客運(yùn)系統(tǒng)研究的最佳選擇。

4.3 樞紐總圖需統(tǒng)籌考慮

隨著太原樞紐新建及改建項(xiàng)目,格局已發(fā)生了很大變化,目前項(xiàng)目建設(shè)時(shí)機(jī)相互交叉,缺少樞紐總圖統(tǒng)籌規(guī)劃,建議及時(shí)開(kāi)展樞紐總圖修編工作,協(xié)調(diào)各項(xiàng)目建設(shè),統(tǒng)一研究客貨運(yùn)系統(tǒng)布局,適時(shí)建設(shè)太原第三客站—義井站。

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