韓國興，鄭 洪

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，武漢 430063)

1 概述

“米字型”高速鐵路樞紐是指銜接8個及以上方向，有2條及以上高速鐵路主通道、多條區(qū)域鐵路連接線銜接或城際鐵路補充的大型鐵路客運樞紐?！吨虚L期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》在“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng)的基礎(chǔ)上[1]，構(gòu)建以“八縱八橫”主通道為骨架、區(qū)域連接線銜接、城際鐵路補充的高速鐵路網(wǎng)[2]，在這張網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點位置，將形成鄭州、武漢、合肥、重慶、貴陽等多個“米字型”高速鐵路樞紐[3]。本文主要研究“米字型”高速鐵路樞紐的總布置圖型。

2 “米字型”高速鐵路樞紐引入線路特征

“米字型”高速鐵路樞紐引入線路的主骨架是“八縱八橫”主通道，根據(jù)我國高速鐵路網(wǎng)布局特點，其縱向通道和橫向通道一般呈十字垂直交叉，在交叉的各象限之間，引入?yún)^(qū)域連接或者城際鐵路，在“米字型”高速鐵路樞紐的主要方向，還會形成多線共通道的格局。例如，在鄭州鐵路樞紐(圖1)，京港澳通道與陸橋通道呈十字交叉；呼南通道從WN象限引入、從SW象限引出，呼南通道的鄭太客專實際上是將鄭焦城際鐵路往太原方向延伸；鄭濟(jì)客專、鄭合客專分別從NE、ES象限引入，在陸橋通道的東向還引入了鄭開城際鐵路；新一輪鄭州鐵路樞紐總圖規(guī)劃中，在陸橋通道的西向還規(guī)劃了鄭洛城際鐵路及鄭登洛城際鐵路，一個通道上呈多線布置格局，形成典型的“米字型”高速鐵路樞紐格局[3-4]。

圖1 鄭州“米字型”高速鐵路樞紐布局

3 “米字型”高速鐵路樞紐客流特點

可從兩個方面分析“米字型”高速鐵路樞紐客流特點，一是樞紐銜接的“八縱八橫”主通道，二是樞紐銜接的區(qū)域連接線及城際鐵路。對于“米字型”高速鐵路樞紐銜接的“八縱八橫”主通道，其客流大多以通道各自的直通客流為主，部分方向的跨線客流也占有一定的比例，這種樞紐可稱作客流通過性樞紐，如鄭州樞紐銜接的京港澳通道與陸橋通道的客流就呈現(xiàn)這一特征[4]；還有少數(shù)樞紐，盡管銜接的是“八縱八橫”主通道，但大多為始發(fā)終到客流，直通客流占比較少，這種樞紐可稱作客流始發(fā)終到性樞紐，如重慶樞紐銜接的蘭(西)廣通道及沿江通道，這兩個通道跨過重慶的直通客流就不多[5]。對于樞紐銜接的區(qū)域連接線及城際鐵路，其客流則以始發(fā)終到客流為主。

4 國外高速鐵路樞紐總體布局

研究國外高速鐵路樞紐總體布局的主要目的，是為研究我國“米字型”高速鐵路樞紐的總布置圖型提供借鑒。從高速鐵路網(wǎng)規(guī)模及樞紐總體布局方面分析，日本東京樞紐和法國巴黎樞紐可供參考。

日本高速鐵路網(wǎng)以東京為中心，在其以北和以南基本呈現(xiàn)樹枝狀分布的特征。在東京樞紐以北，以東北新干線為主枝，逐步分叉出上越、北陸、秋田等新干線；在東京樞紐以南，以東海道新干線為主枝，逐步分叉出中央、山陽等新干線。兩條主枝在東京樞紐呈順列式布局，客運作業(yè)主要集中在東京站辦理，品川站輔助辦理南向各主分枝的客運作業(yè)，大宮站輔助辦理北向各主分枝的客運作業(yè)(圖2)。東京站受地形條件限制，東海道新干線和東北新干線的車場各自為盡端式“穿袖子”布置，并沒有相互貫通[6-8]。

圖2 日本東京高速鐵路樞紐布局

巴黎樞紐內(nèi)TGV北方線、東方線、東南線、大西洋線等四線呈放射狀，輔以東環(huán)線連接的布置格局，各方向各線對應(yīng)在巴黎北站、東站、里昂站和蒙巴納斯站辦理客運作業(yè)，東環(huán)線經(jīng)過了戴高樂機(jī)場和迪士尼樂園，并設(shè)置了相應(yīng)的中間站(圖3)，巴黎樞紐各客站以城市軌道交通及快速公路交通連接，換乘便捷[7-9]。

圖3 法國巴黎高速鐵路樞紐布局

5 我國“米字型”高速鐵路樞紐的總布置圖型研究

對于“米字型”高速鐵路樞紐，將所有的客運作業(yè)集中在一站辦理或分散在多站辦理都是不合適的。集中在一站辦理客運作業(yè)，不管是在車站布置還是在各線疏解引入方面都難以實現(xiàn)；客運作業(yè)分散在多個站辦理，則會帶來旅客出行及換乘不便、城市配套設(shè)施代價大、客運設(shè)施資源不能集中使用等諸多問題。根據(jù)我國“米字型”高速鐵路樞紐分期實施、逐步形成的實際情況，結(jié)合高鐵樞紐各引入線路特征、客流特點以及城市規(guī)劃，研究提出我國“米字型”高速鐵路樞紐的兩種總布置圖型，一種是雙十字延伸型布局，另一種是環(huán)型布局[10-11]。這兩種總布置圖型都建議設(shè)置兩個高鐵主要客站，一個服務(wù)于老城區(qū)或中心城區(qū)，一個服務(wù)于新城區(qū)或城市副中心，也可在線路經(jīng)過的組團(tuán)根據(jù)客流需要增設(shè)中間站。

雙十字延伸型高鐵樞紐總布置圖型(圖4)適用于客流通過性樞紐。將“米字型”高速鐵路樞紐的8個方向分成兩組，分別引入樞紐的A車站和B車站。引入線路分組的原則主要根據(jù)各線跨線客流的大小確定，應(yīng)將相互間跨線客流較多的線路集中到一個車站；當(dāng)跨線客流不明顯時，可按“八縱八橫”主通道線路、“八縱八橫”主通道線路與區(qū)域連接線或城際鐵路分別組合分組，而不宜將區(qū)域連接線和城際鐵路集中組合引入一個車站[12]。

圖4 雙十字延伸型高鐵樞紐總布置圖型

環(huán)型高鐵樞紐總布置圖型(圖5)適用于客流始發(fā)終到性樞紐。環(huán)線的敷設(shè)根據(jù)城市現(xiàn)狀及規(guī)劃確定，不一定與城市的環(huán)狀道路相協(xié)調(diào)，可將A車站及其相鄰環(huán)形線路敷設(shè)在城市的二、三環(huán)線附近，而將B車站及其相鄰環(huán)形線路敷設(shè)在城市的三、四環(huán)線附近甚至其以外。對直通客流較大的兩引入線路，可設(shè)置地下直徑線直接連通[12]。

圖5 環(huán)型高鐵樞紐總布置圖型

6 “米字型”高速鐵路樞紐客運設(shè)施的幾個關(guān)鍵問題

6.1 主要車站的布置圖型

“米字型”高速鐵路樞紐的主要車站一般都有4個及其以上方向的引入線路，車站主要有分場和合場兩種布置圖型[13]。車站布置原則上應(yīng)采用分場布置圖型(圖6、圖7)，這種圖型有利于立折列車的開行，但當(dāng)跨線列車較多時，應(yīng)注意跨線車聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置；當(dāng)采用合場布置圖型時，特別應(yīng)注意立折列車運行徑路的處理，一般采用設(shè)置一根套線、方向別加線路別的疏解布置形式[14](圖8)。

圖6 高速鐵路車站分場布置圖型一

圖7 高速鐵路車站分場布置圖型二

圖8 高速鐵路車站合場布置圖型

6.2 主要車站間的互聯(lián)互通

主要有兩種情況，一是兩個主要高鐵客站間的互聯(lián)互通，二是高鐵車站與既有普速鐵路的主要客站間的互聯(lián)互通。對于環(huán)型高鐵樞紐的兩個主要高鐵客站，其間的互聯(lián)互通容易解決，環(huán)形線路本身就起到了這個作用；至于其和普速鐵路的主要客站間的互聯(lián)互通，則可在普速鐵路與環(huán)形高鐵交叉的節(jié)點位置附近設(shè)置聯(lián)絡(luò)線來實現(xiàn)。對于雙十字延伸型高鐵樞紐，可考慮一個方向的高鐵引入線路同時貫通兩個高鐵主要車站，用干線來起到互聯(lián)互通的作用，當(dāng)然也可根據(jù)需要設(shè)置專門的聯(lián)絡(luò)線；與普速鐵路的主要客站間的互聯(lián)互通，可結(jié)合高鐵樞紐分期實施過程中的有關(guān)疏解聯(lián)絡(luò)線來統(tǒng)籌考慮[15]。

6.3 跨線車聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置

“米字型”高速鐵路樞紐銜接8個及以上方向，有多條高速鐵路主通道、區(qū)域鐵路連接線或城際鐵路引入，必然存在某些方向的客車跨線運行的需要。當(dāng)跨線客流較少時，可考慮換乘，這時可不設(shè)置跨線車聯(lián)絡(luò)線；當(dāng)跨線客流較多時，為方便旅客，減少換乘，減輕因旅客換乘導(dǎo)致的車站能力緊張，這時就要設(shè)置聯(lián)絡(luò)線。在車站兩端的咽喉附近設(shè)置聯(lián)絡(luò)線，可達(dá)到有利運營、減少工程、節(jié)省投資等效果(圖6)；對分場布置的高鐵車站，也可考慮在兩車場間設(shè)置1～2條交換線來辦理跨線客車的作業(yè)(圖7)。當(dāng)跨線客流達(dá)到了一定的比例，需要開行10對以上的跨線客車時，可考慮在樞紐的外圍，兩引入線路靠近的適當(dāng)位置設(shè)置直接外繞樞紐的跨線車聯(lián)絡(luò)線[16]。

6.4 動車組設(shè)施

“米字型”高速鐵路樞紐均為特大型樞紐，除了高速鐵路主要車站外，普速鐵路的主要車站大多也辦理動車組作業(yè)，有的還設(shè)置有輔助客站，動車組設(shè)施的配置應(yīng)遵循“運用分散、檢修集中”的原則[17]。高速鐵路的主要車站均應(yīng)設(shè)置動車運用設(shè)施，普速鐵路的主要車站可在既有的客整所內(nèi)劈出一個單獨的區(qū)域，做適當(dāng)?shù)募几暮蠊﹦榆囘\用，輔助客站可配套設(shè)置動車組存車場。動車檢修設(shè)施則應(yīng)結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)動車設(shè)施的總體布局，設(shè)置在“八縱八橫”主通道引入較多的高鐵車站；如果是管理體制的原因，當(dāng)城際鐵路為獨立運營時，在有城際鐵路引入的主要車站上，也需要單獨設(shè)置動車檢修設(shè)施[18]。

7 結(jié)語

《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》實施以來，隨著高速鐵路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國“米字型”高速鐵路樞紐正在逐步形成。在分析“米字型”高速鐵路樞紐引入線路特征及客流特點的基礎(chǔ)上，借鑒國外高速鐵路樞紐規(guī)劃布局，研究提出我國“米字型”高速鐵路樞紐雙十字延伸型和環(huán)型兩種總布置圖型，并研究了各自的適用范圍和關(guān)鍵技術(shù)問題，既是對目前高速鐵路樞紐規(guī)劃及建設(shè)的總結(jié)，也希望能對我國“米字型”高速鐵路樞紐的進(jìn)一步形成和發(fā)展提供借鑒和指導(dǎo)作用。