太焦铁路（北段）扩能改造必要性及方案探讨

白沛锋

（太原铁路局计统处处长、工程师，山西太原030013）

太焦铁路（北段）扩能改造必要性及方案探讨

白沛锋

（太原铁路局计统处处长、工程师，山西太原030013）

太焦铁路（北段）扩能改造对于发挥太中银铁路和太兴铁路等相关路网的通道能力和效益、消除晋煤外运瓶颈意义重大。分析太焦线既有线的现状及存在问题，根据未来10年及20年线路预测运量，阐明了太焦线既有线改造必要性，提出了北太焦线改造定位原则及比选方案，并得出了相应的结论。

铁路；太焦线；扩能改造；方案

0 前言

太原至焦作铁路（以下简称太焦线）是我国重要的南北运输通道，山西中南部地区煤炭集运系统的重要组成部分。其中太焦线北段（以下简称北太焦线）太原（修文）至长治北区段线路全长229 km。近年来，既有太焦线已不能满足地方日益增长的运输需求，太焦线改造已成为必然，北太焦线改造更是迫在眉睫，如何确定北太焦线改造方案成为当务之急。

1 太焦线既有线概况

1.1 既有铁路及相邻铁路主要技术标准

太焦线修建于上世纪70年代，建设初衷为战备铁路，线路技术标准低于相邻线路，为单线非电气化区段，线路最小曲线半径300m。目前旅客列车运行速度仅为50～60 km/h，图定旅客列车5对，太原到焦作平均运行时间近9 h；货物列车11对，货物运输能力最大1 000万t，2013年太原到长治段年实际完成运量188万t。

相关线路技术标准见表1。

表1 太焦线既有铁路及相邻铁路技术标准

1.2 运营状况

在货运量方面，近年来太焦线货流密度总量呈缓慢上升趋势，增幅较小，2013年北太焦线运量188万t。究其原因，主要是北太焦线夏店口是太原铁路局与郑州铁路局的交接口，而长治北又是郑州铁路局与北京铁路局的交接口，多年来此三角地带的运输组织问题尤其是排空问题一直困扰地区的发展。同时北太焦线技术标准低，目前货物输送能力不足1 000×104t；南太焦线铁路（太焦线南段）多年来一直满负荷运行。

在客运量方面，近年来太焦线一直呈基本平稳之势，但远远低于全路及山西省平均水平。受既有线路技术标准低且前方主要通路能力不足之限，多年来太焦线开行客车对数几乎未增。2013年北太焦线图定列车对数5对，2013年实际完成客运量264万人。

1.3 存在的主要问题

1.3.1 客车数量少、旅行速度低，无法满足客运快速化需求

太焦线仅开行5对客车，旅速50～60 km/h，无论是客车开行数量还是客车旅行速度，都无法满足旅客运输需求。

1.3.2 主要技术标准低，不适应能力需求

单线能力不能适应客、货运量增长需求。

太焦线与邯长—邯济线是“三西”煤炭外运中通路的辅助通路，随着邯长、邯济线增二线电化扩能完工，将突显其技术标准低、单线能力小的不足。太焦线无法满足日益增长的客、货运量需求，成为制约晋煤外运的瓶颈。

1.3.3 太焦线修文至长治北段牵引种类与周边路网不匹配，运输效率低、运营成本高

区域路网现状除太焦线修文至长治北段、京原线、邯长—邯济线（正增二线电化改造）为内燃外，其余线路均已电化。牵引种类不一致，需在技术站频繁进行机车换挂和增减轴作业，运输效率低、运营成本高，不能为晋煤外运创造优质运输条件。

2 规划运量预测

2.1 山西省运量

北太焦线途经山西省太原市、晋中市、长治市，直接吸引区总面积3.72×104km2,总人口约为979万人，间接则覆盖山西省、陕西省等，为“三西”煤炭运输的重要通道。据预测，2025年和2035年，山西煤炭外运量分别为6.7亿t、7.5亿t,其中铁路外运分别为6.3亿t、7.2亿t。

2.2 北太焦线未来运量预测

北太焦线所处路网和枢纽地位决定了其未来货物运量以通过为主，起分流作用。主要承担太原、太兴、太中银铁路经由邯长线往胶东半岛、鲁北煤炭流量以及邯长、邯济沿线、邯郸地区地方运量，分流部分石太线运量和晋中地区至山东省和华东地区煤炭运量，实现晋北、太原地区、晋中南地区、介休以北、以西地区与华东、中南地区的部分货物交流。据测算，近期2025年，北太焦线运量将达3 500万t左右；远期2035年，将近6 000万t左右。

客运方面，随着旅客运输服务质量的快速上升，北太焦线客流结构较现状也将有较大变化。山西境内旅客交流将由现状的约15%提高至40%～45%，成为晋东南地区与省会太原以及山西其他地区旅客交流的主通道。据测算，远期北太焦线日均开行客车26对左右。

3 北太焦线改造必要性分析

太焦线沿线吸引区经济发展需求和在路网中的地位，决定改造北太焦线必要性。

3.1 是保障山西中南部地区能源输出、充分发挥太中银能力，保障我国国民经济发展的需要

山西作为我国重要的能源基地，自北向南分布有6大煤田，产量约占全国的1/4，煤炭调出量占“三西”煤炭外运的约50%以上，是我国国民经济持续发展的重要支柱。晋中南地区拥有国家14大煤炭基地之晋中、晋东南两大基地，是未来山西煤炭资源开发的重要区域。

目前，晋中南地区煤炭外运通道主要有石太、侯月、太焦（南）、邯长及南同蒲（风陵渡口）等，近期山西中南部铁路建成、邯长线扩能改造完成，将建立较为完善的山西中南部地区铁路煤炭外运系统。而北太焦线扩能改造后，将形成西自太原，东至胶东半岛的大能力货物运输通道，与侯月、石太铁路等共同构筑晋中南地区能力强大的煤炭运输系统，以保障山西能源输出，保障我国国民经济的快速发展。

3.2 是提高通道客运服务质量，体现和谐铁路、以人为本理念的需要

北太焦线扩能改造后，将与郑焦城际贯通，直接衔接太原和中原两个城市群，大大缩短山西与我国中部地区的时空距离，对进一步促进我国城市群尤其是中部欠发达城市群的发展具有重要意义。同时将彻底解决晋东南旅客运输“死角”问题，加强长治、晋城地区与山西其他地区尤其是省会太原的经济、人员交流，促进全省经济共同发展[1]。

3.3 是完善华北区际通道、优化铁路网布局的需要

太焦线全线扩能改造完成后，衔接在建的郑焦城际，与陇海、京广、商阜杭等快速客运网沟通，成为继石太客专之后，山西与中东部地区旅客交流的又一重要通道，可进一步发挥铁路快速客运网整体功能效益。

3.4 是保障国家能源安全运输的需要

“三西”是我国重要的能源基地，太焦线作为邯长线煤炭外运以及胶东半岛、冀南地区煤炭消费的主要保障，将可形成较大能力的客货运输通道，能够适应全国煤炭市场需求，保障国家能源安全运输的需要。

3.5 是完善综合运输体系、提升区域旅游产业的需要

长治、晋城地区，旅游资源丰富，山光水色、文化传承与红色经典相交辉映，但多年来受交通条件制约，旅游业主要依靠公路运输，难以进一步发展。太焦线能力提高后，将成为沿线城市旅游业发展的重要引擎，对于拓展沿线旅游资源的吸引腹地、做大做强区域旅游产业将起到重要推动作用。

3.6 是节约资源、保护环境，实现可持续发展的需要

山西省中南部地区由于受铁路能力限制，近年来大量煤炭由公路承担运输，既造成原油资源浪费，也给沿线地区环境带来了严重污染。太焦扩能改造实施后，将形成贯通山西、冀南、胶东半岛的煤运通道，铁路大能力、无污染的运输优势，不仅可为冀鲁二省工业基地提供充足的煤炭资源，也对加强沿线地区环境保护具有重要意义。

4 北太焦线改造线路定位原则

北太焦线改造方案确定原则取决于线路的功能定位，而不同的需求则决定了功能定位标准。

4.1 从满足客运需求分析

太焦线是太原至郑州通道中最便捷的铁路运输通道，客运需求大。目前太原方向，石太客专、太中银线已经建成，大西客专正在建设中；郑州方向，京广、郑西客专已经建成运营，郑焦城际和郑徐客专正在建设中。若北太焦线改造完成，北与大西、太中银，南与陇海、京广以及规划的商阜杭等快速客运网沟通，成为继石太客专之后，山西与中东部地区旅客交流的又一重要快速通道，可进一步发挥铁路快速客运网整体效益，提高运输服务质量。北太焦线改造首先应满足客运需求。

4.2 从能力适应性分析

根据客货运量预测，远期修文至长治北段客车将达26对、货运量6 000万t，已远远超出单线的运输能力，北太焦线的扩能方案应为双线及其以上的建设规模。

4.3 从牵引种类分析

太焦线东倚太行山，西屏太岳山，穿行于山区，线路坡度大，条件较差，电力机车牵引力大，能更好地适应地形，降低运营成本，且电力牵引污染小、能耗低。从区域路网分析，今后，区域路网（太中银、太兴、石太、南北同蒲、南太焦、邯长—邯济等线）均为电力牵引，为与相邻线运输组织模式相匹配，便于机车运用，太焦线各个扩能方案牵引种类均应采用电力牵引。

4.4 从客货运输特点分析

太焦线主要承担晋北、太原、介休地区、北太焦沿线经由邯长线发往冀南地区（以邯郸为主）、胶东半岛、鲁北煤炭流量和少量发往山东、华东地区的货物交流；部分晋中地区（南太焦沿线）至山东省和华东地区的货物交流，北太焦线还承担分流部分石太线运量的运输任务。从货物流向分析，今后被太焦线承担的运量中发往邯长线方向的运量占60%以上，其余发往山西中南部通路和太焦线月山方向。太焦线北段将成为“三西”煤运中通路邯长—邯济铁路的主要集运线路，其扩能方案应以提高运输能力为主；太焦线南段（长治北至月山）则以承担客运为主。

5 北太焦线改造线路方案的探讨

北太焦线改造分为客货共线与客货分线方案。从提高运输能力角度分析，单线已远远不能满足该线承担的运输需求，需要双线及以上的建设规模[2]。5.1客货共线方案I

方案I-1，既有线全线增建第二线。该方案修文至长治北既有线增二线电化，延长1 050 m到发线，自动闭塞改造，全段双线客货混运，速度目标值80km/h,主要工程内容修文至长治北增二线，车站延长1 050 m电化改造；线路长度196 km，其中新建双线126 km，投资约130亿元。

方案I-2,沿既有通道新建双线电气化铁路。既有线维持现状，沿既有通道新建160 km/h客货共线双线，形成3线格局。该方案线路仅引入武乡、襄垣等中间站，其余段落为减少对既有线的干扰，均新建，全线线路长183 km。静态工程投资165亿元。5.2分线方案Ⅱ

方案Ⅱ-1,新建太原至长治客运双线；既有线修文至长治北维持单线，电化延长1 050 m到发线改造。该方案仅可解决客运问题，不能适应货运量增长需求，不可行，故不再进行方案比较。

方案Ⅱ-2新建客运双线；北太焦修文至长治北增二线，车站延长1 050m到发线电化改造。

5.3 改造方案技术标准及优缺点分析

见表2。

表2 改造方案技术标准及优缺点分析

5.4 方案建议

通过比选，方案Ⅱ-2与方案Ⅰ-1、Ⅰ-2相比，客货分线，客运能力得到提高，有利于满足旅客快速出行需要，但方案Ⅱ-2从功能上考虑与北太焦线功能定位有出入，从经济上考虑投资估算达240亿元，远高于方案Ⅰ-1、Ⅰ-2，建设投入大、回报期长，投入产出率低，因此不予考虑。客货共线方案Ⅰ-1虽投资较少，但后期施工对既有线干扰较大，线路能力得不到充分发挥；方案Ⅰ-2虽然工程相对方案Ⅰ-1投资大，但运输组织简单、客运快速化、路网机动性强，尤其是160 km/h速度方案，较好地满足了太原、长治、焦作、郑州等城市旅客快速出行需求，且投资适中，符合线路功能定位。建议采用方案Ⅰ-2，即客货共线运输，保留既有线，新建电气化160 km/h双线方案。

6 结语

山西地方经济的发展和路网规划的需求使得北太焦线改造成为大势所趋。采用客货共线、新建160 km/h电气化双线方案，既能够满足货运发展需求，解决晋煤外运通道瓶颈问题，增加路网通道灵活性，又尽可能满足周边地区旅客快速出行需求，且节省投资，是一可推荐采用方案，北太焦线改造方案应尽早实施。

［1］杨忠民.中国高速铁路路网规划研究[J].铁道经济研究，2010（6）：4-7

［2］丁亮.关于铁路枢纽联络线与疏解线的设计分析[J].铁道经济研究，2011（3）：23-26

（责任编辑：魏艳红）

The capacity expansion and track reconstruction on Tai Jiao Railway is very important to exert the network efficiency of Tai Zhong Yin Railway and Tai Xing Railway, also important to eliminate coal transportation bottlenecks. This paper analyzes the actuality and existing problems of Tai Jiao Railway, predicts railway transport capacity in next ten to twenty years, explains the necessity of track reconstruction on existing railroad, advances positioning principle and comparison plan of North TaiJiao Railway.Finally corresponding conclusion is made.

railway;Tai Jiao Railway;capacity expansion and track reconstruction;plan

A

1004-9746（2014）03-0033-04

2014-05-10）