“米字型”高速铁路枢纽总布置图型研究

韩国兴，郑 洪

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

1 概述

“米字型”高速铁路枢纽是指衔接8个及以上方向，有2条及以上高速铁路主通道、多条区域铁路连接线衔接或城际铁路补充的大型铁路客运枢纽。《中长期铁路网规划》在“四纵四横”高速铁路网的基础上[1]，构建以“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网[2]，在这张网络的节点位置，将形成郑州、武汉、合肥、重庆、贵阳等多个“米字型”高速铁路枢纽[3]。本文主要研究“米字型”高速铁路枢纽的总布置图型。

2 “米字型”高速铁路枢纽引入线路特征

“米字型”高速铁路枢纽引入线路的主骨架是“八纵八横”主通道，根据我国高速铁路网布局特点，其纵向通道和横向通道一般呈十字垂直交叉，在交叉的各象限之间，引入区域连接或者城际铁路，在“米字型”高速铁路枢纽的主要方向，还会形成多线共通道的格局。例如，在郑州铁路枢纽(图1)，京港澳通道与陆桥通道呈十字交叉；呼南通道从WN象限引入、从SW象限引出，呼南通道的郑太客专实际上是将郑焦城际铁路往太原方向延伸；郑济客专、郑合客专分别从NE、ES象限引入，在陆桥通道的东向还引入了郑开城际铁路；新一轮郑州铁路枢纽总图规划中，在陆桥通道的西向还规划了郑洛城际铁路及郑登洛城际铁路，一个通道上呈多线布置格局，形成典型的“米字型”高速铁路枢纽格局[3-4]。

图1 郑州“米字型”高速铁路枢纽布局

3 “米字型”高速铁路枢纽客流特点

可从两个方面分析“米字型”高速铁路枢纽客流特点，一是枢纽衔接的“八纵八横”主通道，二是枢纽衔接的区域连接线及城际铁路。对于“米字型”高速铁路枢纽衔接的“八纵八横”主通道，其客流大多以通道各自的直通客流为主，部分方向的跨线客流也占有一定的比例，这种枢纽可称作客流通过性枢纽，如郑州枢纽衔接的京港澳通道与陆桥通道的客流就呈现这一特征[4]；还有少数枢纽，尽管衔接的是“八纵八横”主通道，但大多为始发终到客流，直通客流占比较少，这种枢纽可称作客流始发终到性枢纽，如重庆枢纽衔接的兰(西)广通道及沿江通道，这两个通道跨过重庆的直通客流就不多[5]。对于枢纽衔接的区域连接线及城际铁路，其客流则以始发终到客流为主。

4 国外高速铁路枢纽总体布局

研究国外高速铁路枢纽总体布局的主要目的，是为研究我国“米字型”高速铁路枢纽的总布置图型提供借鉴。从高速铁路网规模及枢纽总体布局方面分析，日本东京枢纽和法国巴黎枢纽可供参考。

日本高速铁路网以东京为中心，在其以北和以南基本呈现树枝状分布的特征。在东京枢纽以北，以东北新干线为主枝，逐步分叉出上越、北陆、秋田等新干线；在东京枢纽以南，以东海道新干线为主枝，逐步分叉出中央、山阳等新干线。两条主枝在东京枢纽呈顺列式布局，客运作业主要集中在东京站办理，品川站辅助办理南向各主分枝的客运作业，大宫站辅助办理北向各主分枝的客运作业(图2)。东京站受地形条件限制，东海道新干线和东北新干线的车场各自为尽端式“穿袖子”布置，并没有相互贯通[6-8]。

图2 日本东京高速铁路枢纽布局

巴黎枢纽内TGV北方线、东方线、东南线、大西洋线等四线呈放射状，辅以东环线连接的布置格局，各方向各线对应在巴黎北站、东站、里昂站和蒙巴纳斯站办理客运作业，东环线经过了戴高乐机场和迪士尼乐园，并设置了相应的中间站(图3)，巴黎枢纽各客站以城市轨道交通及快速公路交通连接，换乘便捷[7-9]。

图3 法国巴黎高速铁路枢纽布局

5 我国“米字型”高速铁路枢纽的总布置图型研究

对于“米字型”高速铁路枢纽，将所有的客运作业集中在一站办理或分散在多站办理都是不合适的。集中在一站办理客运作业，不管是在车站布置还是在各线疏解引入方面都难以实现；客运作业分散在多个站办理，则会带来旅客出行及换乘不便、城市配套设施代价大、客运设施资源不能集中使用等诸多问题。根据我国“米字型”高速铁路枢纽分期实施、逐步形成的实际情况，结合高铁枢纽各引入线路特征、客流特点以及城市规划，研究提出我国“米字型”高速铁路枢纽的两种总布置图型，一种是双十字延伸型布局，另一种是环型布局[10-11]。这两种总布置图型都建议设置两个高铁主要客站，一个服务于老城区或中心城区，一个服务于新城区或城市副中心，也可在线路经过的组团根据客流需要增设中间站。

双十字延伸型高铁枢纽总布置图型(图4)适用于客流通过性枢纽。将“米字型”高速铁路枢纽的8个方向分成两组，分别引入枢纽的A车站和B车站。引入线路分组的原则主要根据各线跨线客流的大小确定，应将相互间跨线客流较多的线路集中到一个车站；当跨线客流不明显时，可按“八纵八横”主通道线路、“八纵八横”主通道线路与区域连接线或城际铁路分别组合分组，而不宜将区域连接线和城际铁路集中组合引入一个车站[12]。

图4 双十字延伸型高铁枢纽总布置图型

环型高铁枢纽总布置图型(图5)适用于客流始发终到性枢纽。环线的敷设根据城市现状及规划确定，不一定与城市的环状道路相协调，可将A车站及其相邻环形线路敷设在城市的二、三环线附近，而将B车站及其相邻环形线路敷设在城市的三、四环线附近甚至其以外。对直通客流较大的两引入线路，可设置地下直径线直接连通[12]。

图5 环型高铁枢纽总布置图型

6 “米字型”高速铁路枢纽客运设施的几个关键问题

6.1 主要车站的布置图型

“米字型”高速铁路枢纽的主要车站一般都有4个及其以上方向的引入线路，车站主要有分场和合场两种布置图型[13]。车站布置原则上应采用分场布置图型(图6、图7)，这种图型有利于立折列车的开行，但当跨线列车较多时，应注意跨线车联络线的设置；当采用合场布置图型时，特别应注意立折列车运行径路的处理，一般采用设置一根套线、方向别加线路别的疏解布置形式[14](图8)。

图6 高速铁路车站分场布置图型一

图7 高速铁路车站分场布置图型二

图8 高速铁路车站合场布置图型

6.2 主要车站间的互联互通

主要有两种情况，一是两个主要高铁客站间的互联互通，二是高铁车站与既有普速铁路的主要客站间的互联互通。对于环型高铁枢纽的两个主要高铁客站，其间的互联互通容易解决，环形线路本身就起到了这个作用；至于其和普速铁路的主要客站间的互联互通，则可在普速铁路与环形高铁交叉的节点位置附近设置联络线来实现。对于双十字延伸型高铁枢纽，可考虑一个方向的高铁引入线路同时贯通两个高铁主要车站，用干线来起到互联互通的作用，当然也可根据需要设置专门的联络线；与普速铁路的主要客站间的互联互通，可结合高铁枢纽分期实施过程中的有关疏解联络线来统筹考虑[15]。

6.3 跨线车联络线的设置

“米字型”高速铁路枢纽衔接8个及以上方向，有多条高速铁路主通道、区域铁路连接线或城际铁路引入，必然存在某些方向的客车跨线运行的需要。当跨线客流较少时，可考虑换乘，这时可不设置跨线车联络线；当跨线客流较多时，为方便旅客，减少换乘，减轻因旅客换乘导致的车站能力紧张，这时就要设置联络线。在车站两端的咽喉附近设置联络线，可达到有利运营、减少工程、节省投资等效果(图6)；对分场布置的高铁车站，也可考虑在两车场间设置1～2条交换线来办理跨线客车的作业(图7)。当跨线客流达到了一定的比例，需要开行10对以上的跨线客车时，可考虑在枢纽的外围，两引入线路靠近的适当位置设置直接外绕枢纽的跨线车联络线[16]。

6.4 动车组设施

“米字型”高速铁路枢纽均为特大型枢纽，除了高速铁路主要车站外，普速铁路的主要车站大多也办理动车组作业，有的还设置有辅助客站，动车组设施的配置应遵循“运用分散、检修集中”的原则[17]。高速铁路的主要车站均应设置动车运用设施，普速铁路的主要车站可在既有的客整所内劈出一个单独的区域，做适当的技改后供动车运用，辅助客站可配套设置动车组存车场。动车检修设施则应结合区域路网动车设施的总体布局，设置在“八纵八横”主通道引入较多的高铁车站；如果是管理体制的原因，当城际铁路为独立运营时，在有城际铁路引入的主要车站上，也需要单独设置动车检修设施[18]。

7 结语

《中长期铁路网规划》实施以来，随着高速铁路网规模的不断扩大，我国“米字型”高速铁路枢纽正在逐步形成。在分析“米字型”高速铁路枢纽引入线路特征及客流特点的基础上，借鉴国外高速铁路枢纽规划布局，研究提出我国“米字型”高速铁路枢纽双十字延伸型和环型两种总布置图型，并研究了各自的适用范围和关键技术问题，既是对目前高速铁路枢纽规划及建设的总结，也希望能对我国“米字型”高速铁路枢纽的进一步形成和发展提供借鉴和指导作用。