太原枢纽点线能力分析及榆次编组站扩能方案研究
2014-06-07胡友生
胡友生
(中国铁路总公司运输局调度部高级工程师,北京100844)
太原枢纽点线能力分析及榆次编组站扩能方案研究
胡友生
(中国铁路总公司运输局调度部高级工程师,北京100844)
结合太原枢纽大西客专引入、枢纽西环线建设和相关线路扩能引起枢纽既有运输格局发生变化,从枢纽功能布局、路网定位、编组站分工、车流组织等方面,分析了太原枢纽两个编组站分工和榆次编组站存在的路网节点梗阻等问题,提出榆次编组站作为枢纽主要编组站的定位和榆次编组站按双向二级六场扩能改造的建议。
太原枢纽;点线能力;榆次编组站;扩能方案
1 太原枢纽概况
图1 太原枢纽总平面示意图
1.1本情况
太原枢纽衔接石太客专、北同蒲、南同蒲、石太、太焦、太中银等6条铁路干线和太岚、上兰村、玉门沟3条支线,为顺列式“一”字形铁路枢纽(见图1)。枢纽共有车站30个,其中,太原站为客运站,太原北、榆次站为编组站,太原东、鸣李等站为货运站,玉门沟站为工业站,其余为中间站。
太原枢纽在建铁路项目主要有:大西客专引入枢纽工程、枢纽西南环线,太古岚增二线工程(太原至兴县铁路)。
拟建铁路项目主要有:太原北六堡货运中心、石太线扩能改造、榆次编组站扩能改造。
规划铁路项目主要有:新建枢纽东环线,太焦线复线电化改造。
1.2纽编组站的路网分工
按枢纽总图规划,太原枢纽解编系统为“一主一辅”格局。其中:
榆次站为枢纽主要编组站,位于南、北同蒲线与太中银、石太线交汇点,在区域路网中主要担任承接东西、贯穿南北的车流中转任务,主要办理石太、太中银、南同蒲、太焦等线列车到发、解编作业[1]。主要车流:一是与南仓、迎水桥、银川南、包头西、大保当站互编技术直达列车;二是与石家庄南、良各庄、侯马北站互编直通列车;三是与介休、长治北、榆林站互编区段列车;四是与介休、长治北、迎水桥、银川南、榆林站互编摘挂列车;五是与柳林南、清徐、太原北站互编小运转列车。
太原北站为辅助编组站,位于枢纽南北运输主轴北端,主要办理北同蒲线,上兰村、太古岚、玉门沟支线,以及太钢等企业的列车到发、解编作业。主要车流:一是与良各庄、郑州北、新丰镇、济西编组站互编技术直达列车;二是与丰台西编组站、石家庄南、大同、侯马北站互编直通列车;三是与阳泉、原平站互编区段列车;四是与大新、原平、阳泉站互编摘挂列车;五是与榆次编组、太原东、镇城底、古交、三给村、玉门沟、太原西、上兰村、阳曲等站互编小运转列车。
1.3次编组站的既有技术设备概况
榆次编组站现为单向二级四场站型,驼峰位于石太下行、太中银下行一侧,共设4个车场,其中:Ⅰ场为峰前到达场(设到发线9条,办理各方向解体列车到达作业),Ⅱ场为上行出发兼直通场(设正线2条、到发线6条,办理石太、南同蒲、太焦线始发列车作业),Ⅲ场为编组场(设编组线20条、编发线4条,办理各方向列车解编作业),Ⅳ场为下行出发兼直通场(设正线1条、到发线8条,办理太中银、太原北方向列车始发作业)。
榆次编组站各车场到发线(调车线)有效长为1 050m系列,其中,Ⅰ场到发线有效长为915~1 097 m,Ⅱ场到发线有效长为1 052~1 158 m,Ⅲ场调车线有效长为746~1 106 m,Ⅳ场到发线有效长为960~1 266 m;设牵出线2条,有效长分别为1 032 m、1 080 m;配备调机3台,其中负责峰尾编组作业2台,负责推峰1台(具备双推单溜作业条件)。
1.4次编组站能力利用情况
根据能力查定及相关分析,榆次编组站办理能力12 990辆,其中有调车3 710辆,有调比28.5%;接车能力147列,发车能力141列,全站解体能力44.1列(其中,驼峰解体能力37.6列)、编组能力54.4列。
2013年,实际日均办理列车9 715辆,其中有调车3 229辆,有调比33.2%;日均接车101.7列、发车115.0列;全站日均解体42.7列(其中,驼峰解体36.8列)、编组46.6列,全站解体能力利用率96.8%(其中,驼峰利用率97.9%),编组能力利用率85.7%。
2 枢纽点线能力不匹配的分析
2.1线能力不能满足枢纽格局的需要
1)大西客专、太古岚铁路增二线引入枢纽、枢纽西南环线等项目建成投产后,太原枢纽将从现状“一”字型枢纽变为“4客、2编、5货”的环形枢纽格局:一是客运系统按“两主两辅”布局,即太原、太原南站为主要客站,榆次编组站客场为第三客站(普速),规划预留义井站为第四客站。二是解编系统仍为“一主一辅”格局,榆次站作为主要编组站扩建,太原北站作为辅助编组站且功能弱化。三是货运系统按五站布局,其中,北六堡站为主要综合性货场,太原西站货场为辅助综合性货场,鸣李站货场为集装箱办理站;规划东环线七府站为综合货场,上兰村站为办理危险品货物的货场。
2)上述三个项目引入太原枢纽形成环形枢纽后,原有的枢纽运输格局被打破:一是枢纽南北运输主轴将以客运为主,太原北—太原南站间4条线路均被大西、石太客专和太中银铁路客车占用,货车将分流至西南环线运行,形成“客内货外”的格局。二是按大西客专引入太原枢纽方案,其正线引入必须对太原北站进行站改,占用太原北站峰前到达场、上行出发场(石太线、南同蒲出发方向)部分站线,这两个车场各减少到发线3条、机走线1条、调车线2条、牵出线1条,导致太原北接发列车能力大幅降低,其解编功能大大弱化。
3)太原北编组站车流将主要为北进北出,基本上为尽头式车站,仅办理北同蒲及相关支线车流到发、解编作业。榆次编组站则办理太中银、南同蒲、石太、太焦等线以及枢纽西南环线、规划建设的枢纽东环线车流的到发和解编作业。榆次编组站作为枢纽主要编组站,承担了原由太原北编组站办理的区域路网和相邻编组站的直达和直通车流,现有能力不能满足枢纽格局变化和区域路网建设发展的需要。
2.2纽规划建设滞后形成新的能力瓶颈
1)太中银铁路引入太原枢纽榆次编组站的扩能工程未解决能力不足的问题。太中银铁路引入太原枢纽相关工程,即榆次编组站二级四场站改工程于2011年与太中银铁路同步开通。该项目建设时未从规划层面研究大西客专引入太原枢纽的方案,太中银客车和部分货物列车还是走枢纽南北同蒲中轴线,对枢纽两个编组站的分工定位模糊,使得榆次编组站布局未做大的调整,站改工程仅增加了Ⅳ场一个车场。驼峰布局先天不足、解编能力不匹配、各车场间接发列车和调车进路平面交叉严重等问题都未完全解决,导致榆次编组站改造投产后仍然处于堵塞状态。2013年上半年,日均办理车数9 715辆(其中,有调车3 229辆),驼峰能力利用率97.9%。此外,太中银铁路绥德—榆次区段现行运行图图定客车20对,行包2对,货物列车36对。受榆次编组站能力紧张影响,太中银铁路开通后,日均开行货物列车18对左右,远未达到设计开通初期货物列车30对的预期值,直接影响太中银线作为西北地区至华北和东北地区主要客货运通道的功能。西北地区(兰州、迎水桥、银川南支点)本应经太中银—榆次编组站—石太线运输的车流迂回至京包、陇海线运输,增加了京包线包西编组站、北京枢纽丰台西编组站、陇海线及新丰镇编组站的运输压力。
2)大西客专引入太原枢纽、新建枢纽西环线形成客内货外环形枢纽后,榆次编组站能力不足状况将进一步加剧。按批复的大西客专引入太原枢纽方案,需占用太原北站峰前到达场、上行出发场部分线位,并对太原北站进行站改,共减少到发线3条、机走线1条、调车线2条、牵出线1条,相当于减少了一个车场。特别是牵1线拆除后峰尾能力将急剧降低,直接影响太原北站解编能力。按预测,将减少西山、太古岚、北同蒲与石太、南同蒲间直通车流15列(现经Ⅰ场直通场运输),Ⅱ场始发减少7列,同时减少编组列车17列(现利用牵1线编组),太原北站解编功能将弱化。在不考虑太古岚等线开通后增量条件下,减少的解编17列、到发22列作业量均需转由榆次编组站承担,除增加榆次编组站的作业量外,加剧了太中银线—榆次编组站—石太线运输通道不畅的紧张状况。
3)太古岚、西南环等线建成开通后,榆次编组站将成为枢纽南北车流交换,联通西北与华北、东北货运通道的重要运输节点。榆次编组站畅通与否,将直接影响石太、太中银、南北同蒲等线的运输秩序和能力,同时还波及相邻干线如东西方向陇海、侯月、京包线及南北方向京广、京九、包西线运输的畅通。
以上分析表明,榆次编组站已成为区域路网点线能力不匹配的瓶颈。
3 榆次编组站存在问题的分析
3.1有技术设备存在的主要问题
1)榆次编组站现为单向二级四场站型,驼峰方向为下行方向,即列车解体方向为由南向北,驼峰方向与重车流方向相反。根据预测,太原枢纽重车流方向主要为太中银、西南环线至石太、南同蒲线方向,即榆次编组站上行方向为重车流方向,而该方向与驼峰方向相反。若维持既有站型,太中银、西南环线方向有调车流需经上行出发场(Ⅱ场)反接入峰前到达场(Ⅰ场),该发接作业与Ⅱ场上行发车、Ⅰ场驼峰解体作业严重交叉干扰,造成能力制约,存在安全隐患。
2)部分调车线股道有效长不足1 050m。榆次编组站衔接的太中银、在建西南环、太古岚铁路到发线有效长均为1 050m。榆次编组站Ⅰ场、Ⅲ场、Ⅳ场分别有5、16、1条股道不满足1 050 m,不利于满轴满长列车的到发、解编作业。
3.2站能力不能满足运量增长需要
1)解编能力不足。一是太原北站功能弱化后,榆次编组站将在现有编组计划基础上,增加石太、南同蒲与北同蒲间的车流改编任务。按照车流组号统计,除去太原北、榆次编组两站可以合并的车流组号,合计有40个左右,榆次编组站现有24条调车线将无法满足车流组号和运量增长需要。二是榆次编组站查定办理有调车的能力为3 710辆/日,根据预测,随着山西省产业结构调整,铁路运量构成将进一步多样化,“白货”运量所占比例将有所上升,预计榆次编组站近、远期有调中转车分别为5 928、6 988辆/日,远大于现有解编能力。
2)到发能力不足。一是太原枢纽以办理通过车流为主,大量来自太中银、太古岚铁路的技术直达、直通列车将在榆次编组站办理无调中转作业,根据预测,榆次编组站近、远期办理无调车9 428、12 459辆,现有Ⅱ、Ⅳ场到发能力将不能满足运量增长需求。二是太中银、太古岚铁路装点(货场和专用线)较多,以组织整列直达列车为主,但仍有部分直通列车须在榆次编组站进行列检和换挂机车,这将加剧Ⅱ、Ⅳ场到发线能力紧张状况。
4 实施榆次编组站扩能方案的建议
图2 榆次编组站平面示意图(二级六场)
鉴于太原枢纽将形成环形枢纽和“客内货外”格局,太原北编组站功能弱化,榆次编组站作为枢纽主要编组站在车站规模、技术设备、解编能力、到发能力等方面严重不足的实际,为尽快疏通太原枢纽,打通路网节点梗阻,发挥新线建成投产后的效率和效益,必须加快推进榆次编组站扩能改造工程。
4.1理调整榆次编组站功能定位
1)调整两个编组站的功能定位。结合在建项目的工程进展,在太原枢纽解编系统“一主一辅”格局的条件下,将榆次编组站调整为枢纽主要编组站,太原北调整为辅助编组站。
2)按“客内货外”枢纽格局明确两站分工。太原北站承担北同蒲及相关支线车流的到发解编作业,车流调整为北进北出。榆次编组站承担太中银、南同蒲、石太、太焦、西南环等线列车及枢纽小运转列车到发、解编作业。
3)明确对榆次编组站在路网中的定位。按榆次编组站在路网中的作用,定位为区域型编组站。重新研究榆次编组站与相邻编组站的技术分工,合理调整榆次站的编组计划,进一步优化车流组织。
4.2定榆次编组站改扩建方案
按铁道第三勘察设计院《榆次编组站改扩建预可行性研究报告》的研究成果,榆次编组站改造扩建方案如下。
4.2.1纽总运量
设计预测2020年、2030年太原枢纽客车对数分别为230对、317对;货运量2.89亿t、3.51亿t。4.2.2枢纽两个编组站的分工
太原北解编功能弱化,主要承担北同蒲方向与太原枢纽北部各支线间车流的到发解编和枢纽小运转的解编作业,原来承担的其他作业全部由榆次编组站承担。即榆次编组站在原分工的基础上,增加承担石太线、南同蒲与北同蒲间的车流解编任务。
4.2.3个编组站承担的作业量预测
太原北编组站:
2020年作业车3 875车,其中有调车761车、无调车2 776车、本站作业车338车;
2030年作业车4 202车,其中有调车877车、无调车2 953车、本站作业车372车。
榆次编组站:
2020年作业车15 884车,其中有调车5 928车、无调车9 428车、本站作业车528车;
2030年作业车20 102车,其中有调车6 988车、无调车12 459车、本站作业车655车。
4.2.4次编组站改扩建规模
结合地形按双向二级六场站型改扩建(见图2)。
新建上行系统:
Ⅱ场(上行峰前到达场,到发线8条,预留2条)、Ⅵ场(上行出发兼直通场,到发线10条,预留4条),Ⅳ场(上行调车场,调车线18条,预留6条,其中编发线4条)。
下行系统维持既有:
Ⅰ场(下行峰前到达场,到发线9条)、Ⅴ场(下行出发兼直通场,到发线9条),Ⅲ场(下行调车场,调车线20条,其中编发线4条)。
另在上下行调车场间设交换线兼到发线3条。
全站到发线有效长均为1 050 m系列,同步实施编组站综合自动化。
这个扩能改造方案经原铁道部组织多次研究,反复论证,形成共识。中国铁路总公司已将该项目作为运输急需项目正在推进前期工作,已布置设计部门进一步优化项目的细节设计。
4.3快实施榆次编组站扩能改造
太中银客线引入太原南站剩余工程已完工,新鸣李站太中银上行客车与石太线的进路交叉干扰已消除,大西客专即将开通运营,枢纽西南环线工程和太古岚铁路增建二线等项目正在加快建设进度。太原枢纽在这些项目全部建成投产后,枢纽客车对数和货运量将大幅度增加,尽快对榆次编组站实施扩能改造,增建上行系统,形成双向二级六场站型,解决榆次编组站能力不满足运量增长的矛盾,实现先打通枢纽货运通道的目标迫在眉睫。因此,中国铁路总公司和地方政府要切实加快推进项目建设的前期工作,争取早日开工建设。
4.4强施工部门与运输部门的协调配合
设计、建设、施工部门要与运营部门协同动作,深化研究榆次编组站扩能改造的施工组织方案,加强太原枢纽日常运输组织,确保施工和运输安全两不误,将施工对运输能力的影响降低到最低程度。运营部门要结合施工组织方案,优化榆次编组站改扩建施工期间的作业组织方案。中国铁路总公司要研究榆次编组站扩能改造施工期间,相邻编组站协助承担部分解编作业的车流调整方案。各部门协同动作,确保榆次编组站早日建成投产。
5 结束语
纽点线能力配套的需要,是解决太原枢纽客内货外布局调整后运输能力上量的需要,是充分发挥新建项目投产后新增运输能力的需要。扩能改造方案技术上可行,应尽快推进前期工作,早日开工建设。
[1]张晓峰.大秦铁路榆次站枢纽现状分析及扩能探讨[J].铁道经济研究,2013(4):41-44
(责任编辑:魏艳红)
榆次编组站的扩能改造是解决和完善太原枢不断深化,我国铁路“走出去”战略将是一件持续性、长期性、战略性事业。远至坦赞铁路,近至沙特轻轨项目[4]、土耳其高铁,都是我国铁路在国际政治、经济、科技、文化、外交舞台上的重大成就。分析表明,波特“五力模型”或“钻石模型”都不能体现铁路产业链特点,也不能深入分析我国铁路产业具备的资源能力条件。国家协调能力、铁路工程建造能力、装备制造能力、运营管理能力、投融资能力、国际项目运作能力等六大能力是我国铁路产业链竞争力提升的重要标志,也是我国铁路“走出去”战略实施的基本保障。
This paper introduces that the present structure of Taiyuan railway junction is being changed by the project of Datong-Xi'an high-speed railway, the construction of west ring and other related capacity expansion project. Then it analyzes the existing problems of two marshalling stations in terms of the function layout,network position,division of work and car flow organization.At last,the suggestion that make Yuci as major marshalling station and expand it to2-stage/6-yard form is proposed.
Taiyuan railway junction;capacity of stations and lines;Yuci marshalling station;capacity expansion
A
1004-9746(2014)04-0006-05
2014-06-20)