进出关铁路通道扩能措施研究

丁学锋 李晓音 付昌友

(中铁工程设计咨询集团有限公司, 北京 100055)

广义地讲,进出关铁路通道就是东北地区与国内其余地区的铁路通道。东北地区包括辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古东部地区,土地面积为126万km2,占全国的13%,GDP总量2004年1.6万亿元,占全国的11.76%,人口1.2亿,占全国的9.18%,是我国东北边疆地区自然地理单元完整的大经济区域。由于受东北地区周边的俄、朝、蒙各国相对落后的经济及政治环境的影响,使得其外向型经济贸易发展无法同其余沿海地区相比；因此，东北地区应该注重与国内其他地区的贸易、市场、人员的交往，进出关铁路通道成为东北经济振兴的关键部分之一。

1 进出关通道既有概况

1.1 进出关通道及分工

目前进出关铁路主要有京哈线、沈山线、京通线、锦承线、烟大轮渡、集通线等六条铁路,其中京哈线与沈山线是主要干线(如图1所示)。

图1 进出关铁路通道地理位置示意

京哈线与沈山线：担当车流的主要是东北—华东间车流、东北(四平以南)—中南、西南、华北间的重车,山海关口图定货车66对、牵引质量5 500～6 000 t；分界口图定客车77对,其中京哈线44对、沈山线33对,主要是东北地区与北京、上海、广州、武汉等间的客车。

京通线：担当车流的主要为东北(四平及以北)—中南、西南、华北间的重车,隆化口图定货车24对,牵引质量4 000 t；分界口图定客车7对,具体为蒙东四盟市的赤峰、通辽、乌兰浩特、海拉尔及齐齐哈尔进京客车6对、赤峰—承德间1对。

锦承线：担当车流主要是京通线隆化昌平段、承隆线、京承线巨各庄—承德、锦承线上板城—平泉间—东北地区间的部分重车,以及叶赤线、锦承线叶柏寿—杨树岭段发往西南方向的部分重车,分界口图定货车7对,牵引质量1 100 t；分界口图定客车3对,具体为丹东与阜新的进京客车2对、沈阳—承德间客车1对。

烟大轮渡只担当东北—山东、苏北、皖北间的车流,分界口图定货车3对,牵引质量4 000 t,不担当客运。

集通线：担当车流主要是东北—西北间重车,分界口图定货车20对,牵引质量5 000 t；分界口图定客车5对,具体为蒙西—蒙东间区内4对、蒙西—哈尔滨间1对。进出关客货流现状如表1所示。

表1 进出关客货流现状情况

注:通辽北口资料暂缺,山海关口包括京哈、沈山两线。

1.2 进出关通道技术标准

进出关铁路主要技术标准如表2所示。

表2 进出关铁路主要技术标准

1.3 沈山线客车开行方案分析

京哈线秦沈段(即秦沈客运专线)于2003年10月12日开通运营,按《铁路主要技术政策》,修建客运专线后,京哈通道秦沈段应实行客货分线,但目前沈山线仍然开行大量客车,其原因是现有城市中心离京哈线车站距离较大，沈山沿线客流不能转向京哈线,动车组旅客列车票价较高(达0.32元/人·km,普通旅客列车票价仅0.15元/人·km),既有旅客列车装备较差，不宜上客运专线运行等,具体情况分析如下。

2008年京哈、沈山线沈阳—锦州间主要站日均旅客发送量如表3所示。

锦州站到锦州南站间约18 km,出租车的车费38元，时间约20 min,公交车的车费2～3元，时间约50 min；葫芦岛站到葫芦岛北站间约15 km,出租车的车费30元，时间约20 min,公交车的车费1元，时间约35 min。北京—沈阳间动车二等座票价为218元,如乘坐出租车往返于高速站与城市间,则市内交通费用将比较可观。

表3 2008年进出关主要站日均旅客发送量

目前我国铁路机车牵引的旅客列车装备基本上可满足120 km/h速度的要求,京哈线秦沈段、石太客运专线均开行一定数量的机车牵引的旅客列车,因此,客车装备应不是旅客列车上京哈线秦沈段运行的主要因素。

综上所述,研究认为沈山线仍然开行大量客车的主要原因是现有城市中心离京哈线车站距离较大，沈山沿线客流不能转向京哈线。

1.4 通道行车量与能力适应情况

目前进出关铁路能力普遍饱和,能力缺口为沈山线8对、京通2.7对、锦承线2.8对、集通线2对,具体情况见表4。

表4 进出关线路通过能力适应情况

2 既有进出关通道存在的问题

2.1 京哈通道

京哈线秦皇岛—沈阳段：该线为我国的第一条客运专线,由于建设时间早,其技术标准较低,如速度目标值仅250 km/h,与目前新建的350 km/h客运专线有较大差距,且采用有碴轨,线路维修养护影响运营的时间较大；且从宏观与长远来看,一条客运专线的能力也不能满足进出关运输的需求。

沈山线：为吸引沿线客流,在秦沈客运专线开通后,该线仍开行大量的客车,导致该线能力饱和。

从通道角度看,目前京哈通道存在的问题是运能与需求不匹配所引起的,如京哈线秦沈段与沈山线能实行客货分线运输,则通道的能力与速度均能适应运输需求。

2.2 京通线

该线线路允许速度仅95 km/h,不能适应客运市场竞争的需要；目前客货行车量达31对,已接近单线铁路的最大合理负荷；目前我国投入运营的内燃机车(除HXN型机车外)在6‰的限坡单机只能牵引4 000 t,京通线赤峰以南为6‰系列的限坡、以北为4‰系列的限坡,这样引起直通列车在赤峰需进行增减轴作业。

2.3 锦承线

该线标准低、且各段不统一,其能力虽然已饱和,但与单线铁路一般可达到的运输能力有很大的差距；从担当的运输任务来看,目前锦承线实际上基本按北京、沈阳两铁路局分段运营。

2.4 集通线

该线线路允许速度为90～95 km/h,部分地段仅有60 km/h；目前客货行车量为24对,由于车站分布不均衡,区间通过能力已饱和；为提高输送能力,采用双机牵引5 000 t,机力浪费较严重。

3 区域路网规划及遗留问题

目前京沈客运专线、集通线增建二线已立项,通辽赤峰至京沈客运专线快速铁路、高台山阜新锦州铁路增建二线已开展前期研究,集通线电气化改造已列入中长期铁路网发展规划,津秦客运专线与企业投资的赤大白铁路、赤锦铁路、巴新铁路已开工建设,此外,锦承线义县—叶柏寿段也已开展扩能的前期研究,这些铁路的主要技术标准如表5所示。

表5 区域路网规划新建与改建线路铁路主要技术标准

规划年度,京通线、锦承线的客车基本上分流至京沈客运专线及其衔接的快速铁路,经分析,进出关的客运专线、京通线、锦承线、集通线等已能适应需求；但如不放弃沈山沿线的客流,则沈山线还需采用客货共线的运输组织模式,其通过能力肯定不能满足要求。

4 扩能方案比选与结论

4.1 方案的提出

经分析研究,可能的扩能方案一为沈山线货流分流至锦承线、京承线,该方案需要对锦承线叶柏寿—承德段与京承线增建二线；方案二是沈山线货流分流至高锦线及其延长线、京哈线客车分流至沈山线,该方案需要将高锦线延长至葫芦岛(甚至到绥中)，修建沈山线至高锦线延长段间的货车联络线与京哈线至沈山线间的客车联络线；方案三是修建葫芦岛至沈阳的城际铁路,为避免沈山线葫芦岛—山海关段能力不足和京哈线客车下线至城际铁路,另需修建京哈线至葫芦岛的客车联络线。

4.2 方案比较

(1)新建线路长度与工程投资分析

方案一：按既有线运营里程计算,叶柏寿—怀柔段长402 km；该段既有线限制坡度达20‰、最小曲线半径为300 m,技术标准较低,改造工程巨大。

方案二：葫芦岛至锦州新建铁路长度为50 km,另需建设客车联络线与货车联络线。

方案三：葫芦岛至沈阳城际铁路长度为283 km,另需建设与京哈线间的客车联络线；由于主要客流基本上在既有沈山线各站到发,故葫芦岛至沈阳的城际铁路要进既有客站,这样拆迁工程量巨大。

(2)路网既有关资产利用与运营成本

规划年度北京与天津—秦皇岛间将形成8线(津秦客运专线、京唐(秦)城际铁路)、秦皇岛—锦州间4线、锦州—沈阳间6线。因此,如采用方案二或方案三,则北京与天津—山海关间的铁路资产与能力可得到充分利用,而如采用方案一,则这部分资产得不到充分的利用,但方案一的通道总体能力较大。

从运营长度来看,方案一与方案二、三相比,东北与京广线间货流要绕行近200 km,而东北与京沪线、京九线间货流要绕行近300 km,因此方案一的运营成本较大。

(3)能力适应性

由于方案一、三均需新建双线铁路,其能力均可满足要求且有较大的富余,现重点研究方案二的能力适应性。

目前我国双线客货共线铁路的实际最大日行车量已达到140对左右,如京沪线南京—上海段客车100对、行包车2对、货车39对、计141对,新月线客车6对、货车142对、计148对。因此,根据类比法分析,高锦线约可开行货车150对,沈山线约可开行客车70～100对、货车60～40对,即使按5 000 t的牵引质量计算,两线货运年输送能力最大可达2.3～2.6亿t,如开行万吨级列车,则能力更大；另有关研究表明,客运专线最大日行车量应可达到200对。

另根据运量预测,进出关货流为30年3.3亿t,其中山海关口2.0亿t,折合成5 000 t列车的日均行车量为90对；进出关客流为30年2.4亿人,其中山海关口1.3亿人(含京沈客运专线、京哈线、沈山线),折合成旅客列车的日均行车量为230对(全部按16辆编组计算)。另外锦州港打造亿吨能源大港,高锦铁路锦州段的30年预测运量为客车5对、货运5 400万吨(折合5 000 t货车44对)

考虑到沈山线客车经京哈线秦沈段运行,山海关口的能力可达约客车400对、货车150对；葫芦岛—沈阳间能力可达客车500对、货车190对,能满足预测的客货运需求。

(4)速度

方案三是新建城际铁路,其速度目标按200 km/h考虑,方案一、二均是利用沈山线来开行客车,沈山线现状允许速度为140 km/h；站间距离均按沈山线计算,两方案沈阳—葫芦岛间的旅行时间相差30 min,具体数据见表6。

表6 沈阳—葫芦岛段旅行时间比较

注:采用CRH5动车组计算。

(5)效益分析

综上所述,方案二新建铁路里程最短，工程投资最小；对既有线路与规划线路利用率最大，运输径路最短，运营成本最小,相关线路能力可满足要求,客车运行时速虽较低,但有条件采用较低的票价,具有较大的综合竞争能力,因此,方案二的铁路效益最佳。

5 研究结论

目前沈山线最大区段年货流密度不超过6 000万t,即使2020年只开行5 000 t列车,沈山、高锦两线的运输能力可达客车100对、货运2.3亿t；如高锦线开行万吨级列车,则其输送能力更大。因此,在已明确的前述规划基础上,进出关通道扩能措施宜采用京哈通道扩能,锦承、京承通道的扩能可作为远期预留。

京哈通道扩能的具体措施为延长高锦线至葫芦岛，修建相关联络线方案,这样可有效地解决沈山线的能力饱和问题；沈阳—葫芦岛间全程旅行时间仅比新建城建铁路方案慢30 min,但可节约巨大的工程投资。

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