西延高速铁路引入西安铁路枢纽方案研究

张 明

(中铁第一勘察设计院集团有限公司线路运输处，西安 710043)

1 西安铁路枢纽概况

西安铁路枢纽目前衔接郑西高速铁路(郑州—西安北)、西宝高速铁路(西安北—宝鸡南)、西成高速铁路(西安北—成都)、大西高速铁路(大同南—西安北)4条高速铁路，衔接陇海线(连云港—兰州)、包西线(包头—西安)、西康线(西安—安康)、宁西线(南京—西安)、西平线(西安—平凉)、侯西线(侯马—西安)、咸铜线(咸阳—铜川)7条干线，以及1条支线和1条货运外环线[1-3]。枢纽内现有各类车站48处。其中，西安站、西安北站为主要客运站，新丰镇站为编组站，新筑站为集装箱中心站，其余均为中间站。

1.1 西安站现状

西安站位于既有陇海线上，地处西安市区内，目前正在进行改扩建，改扩建后车站总规模9台18线(含正线2条)，其中3台6线办理动车作业，新建北站房及高架候车室[4-5]。在西安站东面还建客车机务段、客车车辆段。西安—灞桥段增建客车三、四线，以解决区段内能力紧张的问题，同时满足高速与普速列车分线运营的需求。

1.2 西安北站现状

西安北站地处城市北侧[6-7]，衔接郑西高速铁路、西宝高速铁路、西成高速铁路、大西高速铁路及银西高速铁路(银川—西安北)，按照1站3场总规模18台34线建成，由南至北依次布置郑西、西宝场8台15线，西成、大西场6台12线，银西城际场4台7线。东端设宝鸡—太原上行旅客列车疏解线，郑州—成都下行旅客列车疏解线，银川—郑州上、下行旅客列车疏解线及太原方向下行立折疏解线；西端设成都—郑州上行旅客列车疏解线。

1.3 西安铁路枢纽内高速铁路衔接客运站现状

目前区域内在建及运营通车的郑西高速铁路、西宝高速铁路、西成高速铁路、大西高速铁路、银西高速铁路5条高速铁路正线均引入西安北站，辅线均引入西安站。(1)郑西高速铁路：东西方向的郑西高速铁路主线从西安北站东端引入，与西宝高速铁路贯通。设联络线经陇海线窑村站引入西安站。(2)西宝高速铁路：东西方向的西宝高速铁路从西安北站西端引入[8]。(3)西(安)成(都)高速铁路：东北—西南方向的西成高速铁路主线引入西安北站，与大西正线贯通，辅线设联络线经陇海线三桥站引入西安站。(4)大西高速铁路：大西高速铁路辅线设联络线经临潼东站及窑村站利用陇海线引入西安站[9]。(5)银西高速铁路：西北方向在建银西高速铁路主线引入西安北站，辅线经茂陵站利用陇海线引入西安站[10]。

1.4 西安市城市规划概况

西安市城市总体布局采用“一城、一轴、一环、多中心”的市域城镇空间布局。其中“一城”是主城区，“一轴”是沿陇海线为主轴的城镇经济发展轴，“一环”是以关中环线为纽带的城镇经济发展集群带，“多中心”是主城区外围的中心城镇，包括4个组团、3个新城和4个县城。关中城市群城际铁路网规划形成以西安为中心、宝鸡—西安—渭南为主轴，形成“辐射+环”状路网的城际铁路网。轨道交通规划由23条轨道交通线路组成，将形成棋盘+放射形结构。城市道路规划将形成“一高、一绕、两轴、三环、六纵、七横、八射线加旅游环线”的道路网格局。以上交通规划实施将覆盖市区内各个区域，并形成对外畅通的高效便捷的路网格局。

1.5 西安枢纽原总图规划内容

在原总图规划中，既有西安北站、西安站、阿房宫站，扩建西安站及纺织城站，与规划的新西安南站形成“三主两辅”客运站布局。西安、西安北、新西安南站为主要客运站，阿房宫、纺织城站为辅助客运站。

1.6 西安铁路枢纽高速铁路网络规划

根据国家高速铁路路网规划，目前西安铁路枢纽内有1条在建和4条运营的高速铁路，随着规划的包西高速铁路、西武高速铁路、西渝高速铁路等线路相继建成，将有8条不同方向的高速铁路引入西安铁路枢纽。从构成路网通道上分析，郑西高速铁路—西宝高速铁路形成东西方向陆桥客运通道，西延高速铁路(包西高速铁路的南端组成部分)—西渝高速铁路形成南北方向包(银)海客运通道，大西高速铁路—西成高速铁路形成东北—西南方向客运通道，银西高速铁路与西武高速铁路贯通，将形成西北—东南方向银武客运通道，届时8个方向的4条主通道将在西安铁路枢纽共同形成“米”字形高速铁路网络。西安铁路枢纽高速铁路网络规划如图1所示。

图1 西安铁路枢纽高速铁路网络规划

1.7 西安铁路枢纽客运布局需要解决的问题

目前，东西方向、东北至西南方向高速铁路主要引入西安北站。在南北方向、西北至东南方向的主通道上，需要设置1个主要的客运站，才能满足城市规划和客流便捷出行的需求。在此基础上，研究枢纽内主要客运站的布局与分工，以及各条线路之间、各客运站之间如何联接，以实现枢纽内互联互通的功能。

2 高速铁路引入西安铁路枢纽方案研究

2.1 西延高速铁路、西渝高速铁路引入西安铁路枢纽宏观走向方案

西延高速铁路、西渝高速铁路为包(银)海客运通道的重要组成部分，设计时速350 km[11-12]。自延安向南，通过西安铁路枢纽经安康至重庆，形成南北向高速铁路通道，并在西安铁路枢纽内与西武高速铁路相衔接。结合城市规划、枢纽布局和重要旅客集散地的分布，从包(银)海客运通道在枢纽内布线及主要客运站的引入方面考虑，提出3个宏观走向方案[13]。西延、西渝高速铁路引入西安铁路枢纽方案示意如图2所示。

图2 西延、西渝高速铁路引入西安铁路枢纽方案示意

(1)东方案：该方案经港务区从城市东侧引入西安铁路枢纽。西延高速铁路从铜川沿210国道向南，经富平阎良、高陵，跨越渭河沿东绕城高速公路布线，向南引入西安东站(原纺织城站改建)，与西渝高速铁路相接至小峪口。同时设置引入西安北站和引入西安站联络线工程。西安—韩城城际铁路在富平阎良站接轨，经三原、泾阳、咸阳机场T5航站楼后，与银西高速铁路衔接，利用其引入西安北站。

(2)西方案：该方案经咸阳机场从城市西侧引入西安铁路枢纽。西延高速铁路从铜川沿包茂高速公路向南，经三原、泾阳、咸阳机场，在渭河桥前与银西高速铁路相衔接，利用银西高速公路引入西安北站。同时西延高速铁路正线向南跨越渭河，沿西绕城高速公路布线，经西成高速铁路阿房宫站，折向东新设新西安南站，与西渝高速铁路相接，向南至小峪口。西安—韩城城际铁路在富平阎良并站设置，需要在城市东侧新建城际线路，经高陵引入西安站、西安北站、纺织城站和西安南站，同时实施西端富平阎良—机场城际联络线。

(3)中方案：该方案沿包茂高速公路从城市中部引入西安铁路枢纽。西延高速铁路从铜川沿包茂高速公路向南，引入西安北客运站。该方案继续向南延伸条件较差，线路走向曲折，且与枢纽内其他高速铁路连通不便，路网协调性差，不利于形成南北快速客运大通道。因此，该方案予以舍弃。

通过对东、西2个方案进行比较，从通道整体上看，东方案线路短顺，设计时速高，运营时间短，易于构建高速铁路南北大通道。主通道在城市东侧通过富平县等大的经济据点，城际铁路在城市西侧兼顾机场航空的客流，布局合理。在运输组织上，东方案连通西安东站，距离城区近，主要承担南北向客流的主客运站，同时衔接西安北站与西安站，可实现多点发车和跨线径路畅通的功能。西方案通过规划的西安南站，远离城区，线路不能和西安站连通，实现延安至宝鸡、郑州等方向的跨线列车方面有缺陷。在工程方面看，东方案比西方案线路短27.1 km，投资节省约54.4亿元；因此，从通道布局、运输组织以及工程投资方面分析，西延高速铁路、西渝高速铁路引入西安铁路枢纽建议采用东方案，将西安东站调整为通道南北向主客运站。

2.2 银西高速铁路与西武高速铁路在枢纽内的衔接贯通方案

西武高速铁路经商洛、十堰至武汉，其方向位于西安铁路枢纽东南，在枢纽内衔接东南方位的车站最为合理，可供选择的主要客运站为西安东站与西安南站。从西武高速铁路引入西安铁路枢纽主要客运站、并且与银西高速铁路形成通道关系而言，从整个西安铁路枢纽总图研究有2个衔接贯通方案可供比选。(1)方案Ⅰ：从在建的银西高速铁路引进西安北站银西场后向东延伸，经港务区、港务区东站再引入西安东站，后向东南出线至武汉方向，其中港务区东—西安东段与包(银)海客运通道共走廊建设。(2)方案Ⅱ：银西高速铁路从西北侧跨渭河桥后向南，经阿房宫、规划的新西安南站折向东南，往武汉方向延伸。西安铁路枢纽总布置如图3所示[14-15]。

图3 西安铁路枢纽总布置平面示意

(1)工程及正线长度比较。按照银西高速铁路渭河桥同一起点至枢纽东南向同一终点计算，经西安东站的方案Ⅰ运营长度约73.8 km，其中利用渭河桥经西安北至港务区段25.6 km，新建线路长约48.2 km；经规划西安南站的方案Ⅱ运营长度约76.6 km，全部为新建工程，从比较工程量及工程投资的角度看，方案Ⅰ优于方案Ⅱ。

(2)车站作业关系比较。方案Ⅰ：一是引进西安站、西安北站的联络线顺畅，与包(银)海客运通道引进西安及西安北站的联络线可共用；二是武汉方向、重庆方向与兰州方向的径路沟通便利，可经过西安、西安北站2个主要客运站；三是即使缓建西安南站，也不影响通道功能及相关车站作业条件。方案Ⅱ：即使修建了西安南站，为了与其他通道沟通，还需要同时修建引入西安站和纺织城站(不改建)的联络线，而引入西安站工程还无法实施，并且从新西安南站至银西高速铁路的渭河桥段除非与城际铁路共线，否则功能单一，初期投资效益差。

因此，从工程及运输方面分析，建议银西高速铁路采用方案Ⅰ，即从西安北站向东引出延伸，折向南从枢纽东侧经西安东站，与西武高速铁路正线贯通，形成西北至东南方向的客运通道。

3 西安铁路枢纽客运站布局及联络线设置

3.1 客运站布局及分工调整

经以上研究可知，东西方向、东北至西南方向高速铁路主要引入西安北站，南北向、东南方向的高速铁路引入西安东站最为合理。在西安铁路枢纽范围内，结合西延、西渝、西武高速铁路的引入，客运站布局进行调整，西安北站、西安站、西安东站与阿房宫站及规划的新西安南站形成“四主一辅”客运站布局。其中，西安站、西安北站、西安东站、新西安南站为主要客运站，阿房宫站为辅助客运站。按照其位置和衔接线路，各站基本分工如下[16]。

(1)西安北站。以承担东西向、北向动车组列车始发终到作业为主，郑西—西宝方向陆桥通道动车组列车通过作业，以及西成高速铁路至郑西高速铁路、大西高速铁路、包西高速铁路动车组列车通过作业等。

(2)西安站。近期(2020年)以承担普速旅客列车和区域中短途城际动车组列车始发终到作业为主，同时承担西宝高速铁路至西武高速铁路、西渝高速铁路、包西高速铁路动车组列车通过作业。远期(2030年)枢纽东向、北向普速旅客列车始发终到作业逐步迁移至西安东站办理[17]。

(3)西安东站。近期以承担南向、东南向旅客列车始发终到作业及跨线列车作业为主。远期规划增加办理枢纽东向、北向普速旅客列车始发终到作业。

(4)新西安南站。以关中城际动车组列车始发终到作业为主，规划远期承担部分西南向、东南向动车组列车作业。

(5)阿房宫站。枢纽西部辅助客运站。

3.2 枢纽东侧相关联络线设置

对于城市西侧南北方向主要规划为城际铁路，相应的联络线功能不再论述。主要论述枢纽东侧的各主要联络线的设置。

按照上述客运站的布局及分工，东西向已建和在建的高速铁路线路均引入西安站和西安北站。南北向的西延高速铁路、西武高速铁路和西渝高速铁路主线均位于枢纽东侧，而且引入西安东站。因此，需要对西安枢纽东侧线路进行梳理，修建联络线以满足各通道引入西安北站和西安站的条件，从而实现枢纽内线路“互联互通、高普分线、通道贯通、径路顺畅”的目的。枢纽东侧引入西安北站与西安站主要联络线示意如图4所示。

图4 枢纽东侧引入西安北站与西安站主要联络线示意

3.2.1 西延高速铁路引入西安北站联络线方案

为了满足始发列车和跨线列车的作业需求，西延高速铁路引入西安北站需要实施以下联络线工程：(1)从西延正线耿镇线路所至港务区联络线，该段为西延高速铁路进入西安北站银西场并且与成都方向沟通的共线段，上、下行单线合计长约13.268 km；(2)从港务区至银西场联络线兼西安—武汉方向高速铁路正线，双线长约11.50 km；(3)沟通港务区至西成场上下行联络线兼动车组列车走行线，其中上行线约7.84 km(单线)，下行线约10.68 km(单线)；考虑西安北站布局现状，港务区至西宝场联络线无法实施，因而延安至宝鸡方向的跨线列车无法在西安北站开行。

3.2.2 银西高速铁路与西武高速铁路联络线方案

银西高速铁路与西武高速铁路在西安铁路枢纽东侧贯通，港务区至银西场线路已经与西延高速铁路引入西安北站联络线合并设置，由于枢纽内的线路相互交错、关系复杂，因而将港务区东至港务区站8.03 km长的联络线不可分修段落纳入西延高速铁路一并实施。

西安东站至港务区东站间远期预测运量为150对/d，从枢纽格局和列车对数方面分析，该段宜按照4线规模规划，近期实施西延高速铁路正线，银西高速铁路与西武高速铁路的联络线在豁口线路所至西安东站段，结合引入西安站联络线修建，与西延高速铁路四线并行一次建成，正线长11.892 km；远期延伸至港务区东站[18]。

3.2.3 西延高速铁路引入西安站联络线方案

西延高速铁路引入西安站联络线从港务区站南端歇驾寺线路所引出，折向西接入既有陇海线动车线最终引入西安站；该工程歇驾寺线路所至陇海线灞桥站东端上下行联络线长13.469 km(单线)，改建陇海线3.385 km。

3.2.4 西武、西渝高速铁路引入西安站联络线(西南方向联络线)方案

由于西安北站宝鸡方向与延安方向径路不通，宝鸡方向与武汉、重庆方向的通过列车作业需要经西安站再实现沟通。此外西武高速铁路与西安站沟通后，也可满足西安站始发安康、商洛方向省内城际列车的需求。由于远期预测宝鸡与武汉方向的旅客列车对数基本是宝鸡—重庆方向的2倍，因而西武、西渝高速铁路引入西安站的联络线自银西高速铁路至西武高速铁路联络线上设豁口线路所引出，上下行线分别接轨既有陇海线(动车线)，利用陇海三四线引入西安站。上、下行联络线单线合计长4.611 km。相应引起既有西康线田灞联络线的局部改建工程，与引入西安站联络线工程同步实施[19]。

3.2.5 西渝高速铁路引入临潼东方向联络线(东南方向联络线)方案

从安康—郑州、太原方向的跨线列车，在西安东站办理作业，需要通过临潼东站接入郑西高速铁路与大西高速铁路。因此，在包(银)海客运通道与陇海铁路交叉处设赵西线路所，引出联络线工程，与既有陇海线动车线相接引入临潼东站，沟通太原(郑州)方向与武汉、重庆方向的跨线径路。上下行联络线单线合计3.068 km。

4 结语

在高速铁路通道引入路网性、地区性铁路枢纽设计中，首先按照主要客运站的选址应与城市规划相协调的原则，研究枢纽内的客运布局的合理性；其次要从线路宏观走向上研究，多方面分析比较，选择枢纽内合理的主客运站引入方案。再次考虑线路与枢纽内其他客运站的衔接，设置相应的联络线，以实现开行跨线列车与多点发车的功能；引入的主要客运站与枢纽分工应相符，与其他主要客运站应衔接流畅，特别是8条高速铁路均与西安站联通，保证始发车和跨线车的便捷开行，达到枢纽内线路互联互通，运输组织灵活流畅。最后结合主客运站其他线路的引入及其相互交流关系，研究确定车站的布置形式，设置相应的疏解线路。

西延高速铁路引入西安铁路枢纽方案，在系统研究枢纽客运站布局与分工的基础上，从宏观走向到具体工程逐层地进行梳理研究，调整客运站布局和分工，选择出功能完善的引入方案，对其他枢纽项目具有指导意义和借鉴作用。