银西线引入西安枢纽货运系统方案研究

刘海芳

(中铁第一勘察设计院集团有限公司线运处，西安 710043)

银西线引入西安枢纽货运系统方案研究

刘海芳

(中铁第一勘察设计院集团有限公司线运处，西安 710043)

通过分析西安铁路枢纽现状及存在主要问题，结合西安铁路枢纽总图规划以及枢纽内既有货运设施和既有货运北环线的运输能力，比选分析零口、栎阳、相桥设直通场的方案。货车第二双线引入枢纽后，结合枢纽生产力布局，综合工程实施和工程投资因素，推荐新建货运第二双线栎阳车站设直通场方案。

铁路；西安枢纽；货运第二双线；直通场；方案研究

1 概述

银西铁路南起西北地区中心城市西安，向西北经陕西省咸阳市、甘肃省庆阳市、宁夏自治区吴忠市后接入宁夏回族自治区首府银川市。银川至西安铁路主要承担宁夏、蒙西地区与陕西及中东部地区间的客货交流，同时承担甘肃东部地区资源外运和客货运输任务，是沟通沿黄城市带与关中—天水经济区的大能力便捷通道，国家快速铁路网的组成部分；一条客货兼顾的干线铁路；是加快内陆地区开发开放，振兴陕甘宁革命老区，促进沿线地区经济社会发展的重点交通基础设施。

2 西安枢纽概况

2.1 枢纽既有现状

西安铁路枢纽位于陕西省关中平原腹地，位于我国大陆东西向的“陆桥通道”与纵贯我国西部南北向的“包柳通道”和徐兰客运专线、大西客运专线、西成客运专线的交汇处，为全路主要客运中心之一。目前枢纽衔接有陇海及郑西、西宝客运专线、货运北环线、包西、侯西、西康、西平、宁西、咸铜、西户和郑西客运专线等8条铁路9个方向，是衔接陇海线及枢纽货运北环线、郑西客运专线、包西线、侯西线、西安安康线、西安南京线、咸铜线和西户支线等8条铁路9个方向的大型环形枢纽；枢纽内现有车站45处，其中新丰镇为编组站，西安(普速)、西安北(动车)为客运站，新筑为集装箱中心站，西安西为货运站，西安南为辅助客运站，其余均为中间站。

2.2 枢纽存在的问题

研究年度内银西、西平线引入枢纽，银西西平线和陇海线均为客货共线铁路，2020年分别承担客车29、15对/d，客车对数较多，客车有密集到发需求，密集到发时段货车的到发将受到限制，北环线全天能力利用不均衡。研究年度内按照追踪间隔7 min、平图能力188.5对/d检算，货北环运量能力差值2020年为22对/d，2030年为77对/d，2030年将高达134对/d，北环线能力将不能满足运输需求。

2.3 西安枢纽总图规划

随着陇海客运专线、西成、大西客运专线、西平线、银西线以及相关线路增建二线的建成，逐步形成为衔接4条客运专线、8条干线、1条支线、6条城际铁路的大型环形铁路枢纽。详见图1。

图1 西安铁路枢纽平面布置示意

3 西安枢纽货运系统规划

3.1 枢纽货运量

2012年西安枢纽货运总量为19 015万t，其中通过运量15 695万t，占82.5%；地方运量为3 320万t。研究年度随徐兰客运专线修建，既有陇海线能力得以释放，加之包西大能力通道、西康二线、宁西二线、西平线、银西线、西成及大西客运专线的建成，枢纽主要衔接方向路网规模扩大，货运量将有较大幅度增长。预测2030年枢纽总货运量为39 622万t，其中通过运量34 172万t，地方运量5 450万t，分别占枢纽总运量的86.2%和13.8%；预测2040年枢纽总货运量为45 240万t，其中通过运量39 230万t，地方运量6 010万t，分别占枢纽总运量的86.7%和13.3%。西安枢纽各方向货运量见表1。

3.2 货流特点

枢纽通过运量远大于地方运量、通过运量以陇海线东西向、西平与宁西，包西—西康、宁西为主，到达货物主要有煤、成品油、钢铁、建材、矿建、水泥、粮食、化肥等，其中煤炭的主要用户是渭河、户县、灞桥等火电厂、西安焦化厂及枢纽内工业用煤及民用煤等。发送货物主要为钢铁、矿建、水泥、化肥、粮食、焦炭，其中发送钢铁、矿建、水泥、化肥的主要企业有陕西钢厂、西安钢厂、略阳和韩城钢厂轧钢分厂、灞桥河沙建材厂、西安及耀县水泥厂、渭河化肥厂等。

表1 西安枢纽货运量汇总 万t

3.3 运输组织

枢纽车流以通过车流为主，占总车流的90%以上，主要为陇海线之间、包西、西平线与宁西、西康、陇海线之间的车流。通过车流中煤炭等尽量组织直达列车通过枢纽，集装箱班列直接进新筑集装箱中心站，其他货物列车大部分组织至新丰镇编组站的直达直通列车进行解编作业；开行至各线的区段及摘挂列车。较大地方车流量尽量组织新丰镇至新筑、西安西等主要货运站的枢纽小运转列车，零星车流可采用摘挂列车挂运。

4 枢纽货运第二双线的必要性及建设时机

4.1 西安枢纽现状能力分析

西安枢纽目前已基本实现客货分线，陇海线运行客车和小运转列车，既有货运北环线承担枢纽东西向货物列车。根据西安铁路局2013年12月28日调图资料(西平线开行货车10对/d)，枢纽能力适应情况见表2。

表2 西安枢纽货北环行车量现状 列/d

注：表中“/”上数字表示上行列车数量，下数字表示下行列车数量。

(1)既有货北环能力适应性

由表2可见，枢纽内货北环茂陵至长条村段行车量约为100对/d左右，能力有一定的富余，长条村至新丰镇上行118列/d，下行为114列/d，能力基本饱和。

(2)西安枢纽陇海线能力适应性

西安枢纽内陇海线西安站以西行车量约为100对/d左右，能力有富余，西安站以东窑村至新丰镇段行车量约为140对/d左右，西安东至灞桥段130对/d左右，处于超饱和运输。

4.2 研究年度枢纽及既有货北环能力适应性分析

(1)枢纽内按客货分线组织运输，货运任务由既有货北环承担

研究年度银西线庆阳以南初、近、远期货运量分别为1 909、2 750、3 355万t/年。按照银西预测运量与西平单线能力承担运量，对既有货运北环线进行检算，其能力适应情况见表3。

可见，研究年度西平单线，与银西线一起引入枢纽，若货车全部由既有北环线承担，初近远期分别为147、171、188对/d，初期既有北环线能力已不能满足运输需求。初、近、远期能力缺口分别为27、51、68对/d。

(2)枢纽运量由既有货北环和陇海线共同承担

研究年度银西双线、西平单线一起引入枢纽，考虑由既有货北环和陇海线共同承担枢纽客货运输任务，按照货车优先由既有货北环承担。

表3 既有货北环能力适应性分析(客货分线)

4.3 枢纽内货运第二双线和北环线的分工

银西、西平两线并行自枢纽西端引入，在乾县合场设站后进行客货疏解、实现客货分线，两线不解编货车经新建货车第二双线、既有何(寨)零(口)联络线外绕城市直接通过枢纽，解编货车经西平线、既有货北环引入新丰镇编组站。

5 东部货车直通场方案研究

根据枢纽内车站分工及车站作业性质，现状零口站主要办理北东(包西—陇海)和北东南(包西—宁西)方向直通货车机车换挂及列检作业。车站为一级二场(直通场)横列式站型布置，上行场为9条(含正线2条)；下行到发场为7条(含正线2条)，两场之间设机走线(具有到发线功能)1条(Ⅰ-8道)，到发线有效长度为1 080 m，东端上下行正线间设机务折返所。在建宁西二线工程新建零口机务折返所，设4条电力机车整备待班线。枢纽东端联络线及零口车站详见图2。

图2 枢纽东端联络线及零口车站

5.1 零口直通场适应性分析

(1)研究年度内零口直通场需办理的货物列车对数

根据预测运量，包西线至陇海线间直通货物列车2025、2030、2040年为9、11、13对/d，包西线至宁西线间直通货物列车2025、2030、2040年分别为36、48、52对/d；西平、银西线至宁西线间直通货物列车2025、2030、2040年分别为18、22、28对/d，零口直通场需办理货物列车2025、2030、2040年分别为63、81、93对/d，零口直通场办理货物列车对数见表4。

表4 零口直通场办理货物列车对数 对/d

(2)既有零口直通场能力检算

零口直通场办理的车流大部分为包西方向的大宗货物列车(煤列)，根据实际货物列车在本站固定作业为换挂机车及列检作业，采用直通货物列车直接计算法核定到发线通过能力，上行到发场为81.6列/d，下行到发场值为68列/d，既有零口直通场到发线能力可以适应到2025年度，近期2030年不能满足运输需求，2030年前需对零口直通场到发线能力进行补强。

5.2 直通场方案研究

结合枢纽货运第二双线研究，东部货车直通场本次研究了3个方案：零口车站扩建直通场方案 (方案Ⅰ)、新建货运第二双线栎阳车站设直通场方案(方案Ⅱ)和包西线设相桥直通场方案(方案Ⅲ)。

(1)方案Ⅰ：零口车站扩建直通场方案

零口车站北侧毗邻连霍高速，已无扩建条件。本次研究暂按零口车站直通场向南扩建考虑，改移陇海、宁西下行正线。上、下行直通场到发线数量扣除正线和机车走行外，货物列车到发线分别按8条设计。

考虑宁西二线工程在建的零口机务折返所处于零口车站站房右端、既有宁西线与新建宁西二线之间，位置狭小，不具备原址扩建条件，受到扩建场地的限制，暂考虑在零口车站东端咽喉北侧，陇海线与西潼高速间新设零口派驻机车机务折返段，集中办理机车整备作业。

(2)方案Ⅱ：新建货运第二双线栎阳车站设直通场方案

本次研究在枢纽货运第二双线栎阳车站新设货车直通场，办理北东南(西平、银西-宁西)方向直通货物列车，西平、银西方向至宁西线间直通货物列车2025、2030、2040年分别为18、22、28对/d；扣除以上直通车后，零口直通场仅办理包西方向直通货物列车，2025、2030、2040年分别为45、59、65对/d，枢纽东部直通场办理货物列车对数(方案Ⅱ)见表5。

表5 枢纽东部直通场办理货物列车对数(方案Ⅱ) 对/d

栎阳车站位于西安市区东北，南临规划渭北工业区，北邻闫良航空产业开发区，地理位置优越，拟在栎阳车站规划建设大型综合物流基地。本次研究货运第二双线，栎阳车站设货车直通场，设到发线10条(含正线)，满足办理西平、银西方向至宁西线间直通货物列车2025、2030、2040年分别为18、22、28对/d的需要，同时在车站对面左侧新建机务折返所。

本方案零口车站办理包西方向直通货物列车2025、2030、2040年分别为45、59、65对/d，既有零口车站直通场规模能够满足运输需求；机车整备作业由既有零口机务折返所及新丰镇机务段承担。

(3)方案Ⅲ：包西线设相桥直通场方案

该方案考虑利用包西线相关车站进行改扩建，可利用的车站有何寨和相桥两处，其中何寨车站地形受限，改扩建较为困难；因此本次主要研究利用包西线原相桥站址，新设货车直通场办理包西方向直通货物列车，2025、2030、2040年分别为45、59、65对/d；同时新建机务折返所。零口直通场办理北东南(西平、银西-宁西)方向直通货物列车，西平、银西方向至宁西线间直通货物列车2025、2030、2040年分别为18、22、28对/d，枢纽东部直通场办理货物列车对数(方案Ⅲ)见表6。

表6 枢纽东部直通场办理货物列车对数(方案Ⅲ) 对/d

相桥位于包西线关山至何寨区间，本次相桥车站设货车直通场，需对既有包西线平纵断面进行调整，设到发线8条(含正线)，研究年度既有零口车站能够满足运输需求，不再进行改扩建。零口、栎阳、湘桥直通场在枢纽中的位置如图3所示。

图3 零口、栎阳、相桥在枢纽中的位置

5.3 综合分析

(1)从生产力布局分析：既有新丰镇机务段，位于编组站东口，为枢纽内主要货运机车机务段，设电力机车整备待班线13条、内燃机车整备待班线3条；有新丰镇派驻机车折返段，位于编组站西口，设电力机车整备待班线9条及配套辅助设施。从生产力布局分析，本次研究枢纽货车第二双线应充分利用既有机务设施，集中管理。结合栎阳车站规划建设大型综合物流基地，当综合物流基地建成后，本站将组织大量始发终到直达货物列车，为减少本站与编组站的单机走行，本站宜设机务折返所。

(2)从工程实施角度分析：目前陇海线和包西线均为客货较为繁忙的干线铁路，零口车站扩建直通场方案(方案Ⅰ)需将车站直通场向南扩建，改移陇海、宁西下行正线，施工场地狭小，施工运营干扰较大；包西线设相桥直通场方案(方案Ⅲ) 需对既有包西线平纵断面进行调整，铁路正线运营影响大。

(3)从工程投资分析：零口车站扩建直通场方案(方案Ⅰ)，改移陇海、宁西下行正线2.5 km，增设到发线5条，新建零口派驻机车折返段，工程投资4.6亿元；新建货运第二双线栎阳车站设直通场方案(方案Ⅱ)， 工程投资4.15亿元；包西线设相桥直通场方案(方案Ⅲ)，工程投资4.3亿元。

6 结语

本次枢纽货车第二双线引入后，结合枢纽生产力布局，综合工程实施和工程投资因素，本次暂推荐新建货运第二双线栎阳车站设直通场方案(方案Ⅱ)。

[1] 中铁第一勘察设计院集团有限公司.新建铁路银川至西安线可行性研究[R].西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司，2014.

[2] 李婧.银西线引入西安铁路枢纽方案研究[J].铁道标准设计，2014(2):40-44.

[3] 中华人民共和国铁道部.中长期铁路网规划(2008年调整)[S].北京：中华人民共和国铁道部，2008.

[4] 何志工.铁路枢纽总图规划及其评价体系的思考[J].铁道标准设计，2012(12):5-7.

[5] 崔永明.铁路新线引入枢纽有关问题的研究[J].铁道标准设计，2011(5):5-7.

[6] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50090—2006铁路线路设计规范[S].北京:中国计划出版社，2006.

[7] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50091—2006铁路车站及枢纽设计规范[S].北京:中国计划出版社，2006.

[8] 刘其斌，马桂贞.铁路车站及枢纽[M].北京:中国铁道出版社，1997.

[9] 赵鹏，张建鹏.西安市货运枢纽及综合交通规划研究[J].铁道运输与经济，2013(2):27-31.

[10]罗旭东.西安北站综合交通枢纽规划方案[J].铁道运输与经济，2011(6):41-45.

[11]周天杰.武汉铁路枢纽总图规划再思考[J].铁道标准设计，2014(3):1-4.

Analysis of Freight System Program of Yinxi Railway into Xi’an Railway Hub

LIU Hai-fang

(China Railway First Surveying and Design Institute Group Ltd.， Xi’an 710043, China)

In view of the current situations of Xi’an railway hub and existing main problems， this paper analyzes the plan to set up through-yard in Lingkou， Leyang and Xiangqiao stations with reference to the overall planning of Xi’an railway hub， the existing freight facilities and the capacity of the existing north circular line. According to the hub productivity distribution and other factors such as engineering implementation and project investment， it is proposed to set up a through-yard in Leyang station.

Railway; Xi’an railway hub; Second freight double line; Through yard; Program study

2014-05-27；

2014-06-12

刘海芳(1982—)，女，工程师，E-mail：36128789@qq.com。

1004-2954(2015)03-0017-05

U291

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.03.004