阜阳北编组站改扩建方案探讨

2014-01-06

铁道货运 2014年10期

（中铁上海设计院集团有限公司线站处，上海 200070）

1 概述

1.1 阜阳北编组站现状

阜阳北编组站所处阜阳铁路枢纽位于安徽省西北部，地处京九大通道中段，衔接京九线 (北京—九龙)、青阜线 (青龙山—阜阳)、漯阜线 (漯河—阜阳)、阜淮线 (阜阳—淮南)、阜六线 (阜阳—六安)5条铁路线路，是青阜线、漯阜线的终点，也是华东二通道 (阜阳—合肥—芜湖—杭州) 和阜鹰汕通道 (阜阳—六安—鹰潭—梅州—汕头) 的起点，是路网“一主两翼”运输战略中的重要节点。

阜阳北编组站是华东路网的西北大门，主要承担丰台西、南仓、徐州北、武汉北、郑州北、向塘西、合肥东等相邻技术站间直达、直通、区段列车和摘挂列车解编任务，在华东路网中起着承上启下、集散梳理的重要作用。阜阳北编组站现为单向纵列式三级四场站型。到达场：到达线12条 (含正线、军供线各1条)。出发场：到发线14条 (含正线2条)。调车场：调车线32条。上行到发场：到发线9条 (含正线1条)。解编系统：设有自动化驼峰1座，峰高3.52 m，采用双推单溜，编尾采用计算机联锁，设编尾牵出线3条，车站配有 DF7型调车机车6台 (驼峰头部2台、编尾4台)。根据统计资料，2013年阜阳北站日均办理辆数 18 700 辆，其中有调 10 450 辆，有调比为56%。

目前，漯阜线增建二线扩能改造工程在建，青阜线电气化改造工程、商丘—阜阳—合肥—杭州客运专线等工程的建设已提上日程[1]。阜阳铁路枢纽总布置示意图如图1所示。

图1 阜阳铁路枢纽总布置示意图

1.2 存在的主要问题

（1）编组去向多，编组分类线不足。目前车站编组去向达28个，武汉北、向塘西方向组号车流量较大，高峰时组号车流量最大为800～900 辆，需占用3条股道。另外，还承担相邻区段8列摘挂列车的编组任务，而编组线仅32 条，车站编组分类线运用十分紧张。

（2）车流量大，车站能力紧张。新运行图实行后，车站办理车流量明显增大，日均办理达 18 700辆，解编作业量达到 10 450 辆，车站行车设备经常处于满负荷运转。

（3）车流到发不均衡。受旅客列车密集开行等影响，列车到发不均衡比较明显，进一步加剧了车站能力紧张状况。在密集到达时到达场始终是满线状态，到发线运用较紧张，而且外围有等线接车现象。

（4）铁路局分界口接车不畅。阜阳北为上海、郑州、武汉铁路局的分界口，距离王楼、淮滨口较近，因存在邻局接车不积极或阶段性不接车现象，导致车站列车待发时间延长，特别是18点前后为局界口交车时间，各铁路局为压缩运用车保有量更为明显。

（5）现有站型难以适应路网发展和作业量增长的需求。目前，京九线大能力电气化通道已经拉通，青阜线双线能力已经形成，漯阜线、阜淮线扩能即将完成，新建阜六线即将竣工，相关线路如符夹线 (符离集—夹河寨)、华东二通道扩能也将逐步实施。而阜阳北编组站衔接的线路大都以货运为主，研究年度内，枢纽货物交流量将有一个快速增长的过程，现有站型难以适应路网发展和作业量增长的需求[2]。

2 车流组织及车站功能定位

近年来，阜阳枢纽货运量逐年增长，2013年货物总交流量达 13 090 万t。研究年度内枢纽地方运量和通过运量都将呈快速增长趋势，运量增长的主要因素是新线的引入、既有线相继增建第二线或电气化扩能改造、相关通道客运专线的建成将释放既有线的货运能力及枢纽内大型货场的建成引起地方运量的增长。预测枢纽总货运量近期 (2025年)为20 838 万t，远期 (2035年)为24 565 万t。

2.1 现状车流组织

（1）始发终到车流。商丘方向：阜阳北与丰台西、沈阳西、南仓、侯马北、月山、郑州北互编直达、直通列车；与商丘北互编区段、摘挂列车。青龙山方向：阜阳北与徐州北互编直通列车；与青龙山互编区段、摘挂列车。淮南方向：阜阳北与乔司、芜湖东互编技术直达列车；与合肥东互编直通列车；与淮南西互编区段、摘挂列车。麻城方向：阜阳北与向塘西互编直通列车；与麻城互编区段、摘挂列车；武昌南编组到达阜阳北的直通列车；阜阳北编组到达江岸西的直通列车。漯河方向：阜阳北与漯河互编区段、摘挂列车。枢纽内：与阜阳、阜阳西、颖南等站互开小运转列车。

（2）通过车流。通过的技术直达流：郑州北编组淮南西方向的直达列车，徐州北编组乔司方向的直达列车，徐州北编组向塘西方向的技术直达列车。通过的大宗始发直达流：符夹线、青阜线沿线组织的去往华东地区的煤炭专列。通过的空车直达流：华东地区编组去往符夹线、青阜线沿线的空车直达流。

2.2 编组站功能定位

阜阳北编组站衔接京九、青阜、漯阜、阜淮、阜六线5条铁路干线均已经或即将扩能改造，均为双线大能力通道。在地理位置上，阜阳北站地处郑州、武汉、上海铁路局3个铁路局的交界口，在华东路网中起着货流南下东进、车流集散梳理的重要作用，定位为路网性编组站。

2.3 车站工作量分析

根据研究年度预测运量，研究年度枢纽各方向车流情况如表1所示。

从表1 中可以看出，研究年度车站车流具有以下特点：以通过车流为主，地方车流少；主要通过车流有商丘方向至淮南方向和麻城方向、青龙山方向至淮南方向和六安方向、漯河方向至淮南方向，折角车流不大。

2.4 车流组织方案

研究年度由于相关线路电气化改造工程建成、路网逐步完善、枢纽衔接的相邻线路牵引质量的统一、华东二通道的运输“瓶颈”全被打通，阜阳枢纽车流可以实现“大进大出”；由于我国经济地理及“北煤南运、西煤东运”的运输格局不变，规划引入阜阳枢纽的重空车流不会有大的变化，但出入枢纽的车流量将继续增长；枢纽总车流中通过车流约占 96% 以上。因此，相邻编组站应尽量组织直达列车无改编通过阜阳北编组站。

表1 研究年度车流表辆

研究年度在维持现状分工的基础上，适当增加丰台西、南仓与向塘西互开远程直达；增加平顶山东及以远 (或漯河及以远) 编开合肥东及以远的直达列车；增加阜阳北至鹰潭及以远的直通列车；增加商丘以远至景德镇以远的技术直达；其余维持现行分工及编组计划。根据编组计划的调整，研究年度内阜阳北编组站承担的作业量较现状有较大增长，现有单向三级四场站型无法满足要求。

3 改扩建方案研究

根据研究年度路网规划、阜阳北编组站的功能定位、车站承担的作业量，结合编组站现状存在的问题，阜阳北编组站改扩建主要应解决以下问题：为适应车站作业量增长的要求，车站应增建上行系统；漯阜线增建二线工程即将完工，其未考虑新建上行系统的实施，因而新建上行系统应结合在建工程，尽量减少废弃工程，以有利于漯阜线的引入。

在我国编组站改扩建案例中，由单向三级四场系统向双向系统编组站发展一般有双向三级七场、双向三级八场、混合式双向三级七场几种形式，对应新建系统为新建三级三场、三级四场和两级三场3种形式[3]。

3.1 方案Ⅰ：新建三级三场站型方案

通常大型编组站由单向纵列式系统改建为双向三级式系统即双向三级七场站型比较具有代表性。双向三级式站型具有双方向改编车流在站内作业流水性好、作业行程短、上下行车流作业相对独立、交叉干扰少、改编能力强大等优点[4]。

方案Ⅰ上行系统采用三级三场站型，将既有上行到发场 (Ⅱ场) 部分股道改作交换场，车站形成双向纵列式三级七场的布置形式，如图2所示。根据车流计算，近、远期上行系统各场股道规模如下：到达场近期8条，远期10条；调车场近期24条，远期 32条；出发场近期12条，远期14条；交换场6条。

图2 方案 I 示意图

该方案主要存在以下问题。

（1）对在建的漯阜线增建二线工程影响较大。该工程在阜阳北站主要包括漯阜上下行正线和京九上行客线工程，其中漯阜上下行正线大部分为高架线路，线下工程已经完成。漯阜线增建二线工程未考虑预留阜阳北上行系统三级三场的条件，为满足漯阜上行线从上行出发场引出，需要对在建的漯阜上行线和京九上行客线进行改线。漯阜上行线只能采用300m 小半径曲线，平面条件差。对于漯阜上行线与京九上行客线的交叉方式，因漯阜上行线无展线条件，只能采用京九上行客线上跨，为此还需要对京九上行客线 (即阜阳西至京九联络线) 进行改线。漯阜上行线改建长度 1.43 km，京九上行客线改建长度3.7 km，其中桥长 1.1 km。

（2）阜阳北至阜阳西站联络线设置条件困难。采用三级三场站型布置后，受京九上行客线的限制，阜阳北至阜阳西站联络线已经无法直接从上行出发场引出，只能从漯阜上行线和阜阳西至小梁庄上行联络线间设计联络线间接连通，运输条件困难，交叉干扰多。

3.2 方案 Ⅱ：新建三级四场站型方案

针对方案Ⅰ中存在的问题，方案Ⅱ提出了上行系统采用三级四场的站型方案，在上行调车场旁再增设1个漯阜场，办理漯阜线上行方向列车的到发，同时兼做地区车场功能，如图3所示。根据车流计算近、远期上行系统各场股道规模：到达场近期8条，远期10条；调车场近期24条，远期32条；出发兼直通场近期10条，远期12条；漯阜兼地区场近期5条，远期7条；交换场6条。

图3 方案Ⅱ示意图

该方案的主要优点：避免了方案Ⅰ中漯阜上行线和京九上行客线的改线工程，工程实施条件好，投资小，同时漯阜场兼做地区车场，为阜阳北物流中心提供了条件。主要缺点：上行系统多设1个车场，需要多设1套运转、列检等机构，增加了运营成本。

3.3 方案 Ⅲ：新建二级三场站型方案

上行系统采用二级三场站型方案也可以规避方案Ⅰ中存在的问题，方案Ⅲ将上行系统按到达场、直通兼到发场、调车场混合式二级三场站型布置。为避免编成车列转线影响编尾能力，将调车场内侧部分股道设置为编发线，京九、青阜方向车流较大的组号可以直接从调车场发车，其他列车和直通列车在到发场办理发车，方案 Ⅲ 如图4所示。

图4 方案 Ⅲ 示意图

经计算，二级三场站型解编能力可以达到 6 700辆，近期基本满足能力要求，但远期能力不足。根据车流计算，近、远期上下行系统各场股道规模如下：到达场近期8条，远期10条；调车场近期24条，远期32条 (设8股道为编发线)；出发兼直通场近期10条，远期12条；交换场6条。

方案Ⅲ存在的主要问题：二级三场站型解编能力比三级三场小，虽然设置了部分编发线，但大部分车列仍需转场发车，解编作业流水性差，作业效率及解编能力不如三级式站型方案，远期能力不足。

3.4 站型布置比选

虽然方案Ⅲ工程投资最节省，但能力适应性差，解编作业不顺畅，站型选择与阜阳北路网性编组站地位匹配不佳，也不满足运营部门要求；方案Ⅰ对在建工程影响大，影响了引入线路的平纵断面条件，工程投资大，实施难度大；方案 Ⅱ 三级四场方案虽然多设1个车场 (漯阜场兼地区车场)，但引入线路条件好，对在建工程影响小，而且漯阜场兼地区车场还为规划中的阜阳北物流中心提供了条件。因此，建议采用方案 Ⅱ，即新建上行系统采用三级四场、与既有下行系统形成三级八场站型布置。

编组站设计除选择合理站型外，还应研究各车场及车场间的进路布置。合理的站型布置是为了保证车站各场间配置协调、车流作业具有流水性和灵活性。而各车场及车场间的合理进路布置可以减少作业进路交叉和作业干扰，满足进路的灵活性，实现车站整体作业效率的最大化[5]。针对阜阳北编组站的布置及作业特点，应注意以下方面：①新建上行到达场进场咽喉，阜阳北编组站到达场衔接2个到达方向，为减少列车到达、推峰作业与调车机车走行及连挂的干扰，在到达场进场咽喉增设调车机车直接连挂进路，到达场进场咽喉平行进路为4个 (2个方向到达、向2个方向的待解列车挂机)；②上行出发兼直通场进场咽喉：实现4个平行进路 (调车、直通列车到达、场间联络、机车出入段)；③上行出发兼直通场出场咽喉，出场咽喉办理2个方向列车出发、本务机摘挂机、机车出入段，因而需要保证4个平行进路。