安阳至林州城际铁路引入安阳地区方案研究

苏 丹 宫宇姝 袁 磊

(中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055)

新建线路引入枢纽(地区)设计必须从全局出发,综合全面地进行方案比选[1],许多学者对此进行了研究探讨。 周宇清[2]提出引入方案应从运量特征、运输组织、工程投资等方面进行分析;乔俊飞[3]认为城市规划和铁路总图规划是线路方案研究要考虑的重要因素;沈建明[4]提出在确定枢纽(地区)在路网中的功能与定位的前提下,引入方案应做到“定位清晰、布局合理、分工明确、规模适度、能力充裕、协调配套”。 基于此,在借鉴相关研究成果和传统经验的基础上,采用科学合理的方法,对安阳至林州城际铁路引入安阳地区方案进行研究。

1 工程概况

1.1 城际铁路概况

安阳至林州城际铁路是安阳市城际铁路网的重要组成部分[5],东起安阳市汤阴县豫东北机场站,向北引入既有京广高铁安阳东站后折向西,途经安阳市安阳县、示范区、北关区、殷都区,终至林州北站,线路全长约105 km。 安阳东至豫东北机场段为中原城市群城际网的组成部分,设计速度200 km/h,远期客流密度为1 180万人/年;林州至安阳东段为中原城市群城际网的延伸,并兼顾市域轨道功能,设计速度160 km/h,远期客流密度为687 万人/年。 本项目可满足安阳市区快速增长的交通需求以及林州至安阳通道客运量的增长,提高城际交通的服务水平。 安阳至林州城际铁路地理位置见图1。

本线引入安阳地区后,将与安鹤、安濮、鹤新、新郑城际等豫北地区铁路相连,打通与郑州枢纽和中原城市群城际铁路网的联系,成为中原城市群城际铁路网的重要组成部分[5,6]。

1.2 既有地区概况[1,10]

安阳铁路地区北至京广铁路安阳站,南至京广铁路汤阴站,西至安李线水冶站,东至京广客专安阳东站,共11 个车站(见图2)。 其中区段站1 个(安阳站),中间站6 个,其余为越行站或会让站。

1.3 主要车站说明

(1)安阳站

安阳站为京广铁路上的区段站,是地区内主要技术作业站,为二级二场纵列式布置(见图3)。 安阳客场设有3 台6 线(含正线2 条),另有货物到发线3 条,调车线4 条;运转场上、下行分别设有10 条到发线及8 条调车线(均不含正线),安李铁路在本站北端咽喉接轨。 安阳站主要承担京广铁路通过列车作业、安李铁路到发作业,以及区段、摘挂、小运转列车的到发和解编作业。

(2)安阳东站

安阳东站是京广高铁上的中间站,设有3 台7 线(含正线2 条),站房设于线路西侧,站对右侧设综合维修工区一处(见图4),主要办理京广高铁始发、终到及通过客车作业。

1.4 相关铁路规划情况[5,6]

(1)拟建铁路

图1 安阳至林州城际铁路地理位置

图2 既有安阳铁路地区示意

图3 既有安阳站(客场)示意

图4 既有安阳东站示意

水冶南联络线:瓦日铁路水冶南站与安李铁路支线间的联络线。

(2)规划铁路

地区内规划有邯郸至安阳、濮阳至安阳、鹤壁至安阳城际铁路。

1.5 路网构成[5,6]

(1)高速铁路网

区内有京广高铁、郑济高铁、郑太高铁、郑合高铁、郑万高铁、京港台高铁等高速铁路。

(2)城际轨道交通网

区内有太原至焦作、新郑机场至登封至洛阳、新郑机场至许昌、焦作至济源至洛阳、新乡至焦作、许昌至平顶山、安阳至邯郸、安阳至濮阳、安阳至鹤壁、鹤壁至新乡、新乡至郑州等城际铁路。

(3)普速铁路网

区内有京广铁路、太焦铁路、新石铁路、瓦日铁路等普速铁路。

1.6 地区总图规划

(1)客运系统

形成安阳(客场)、安阳东、汤阴(客场)及鹤壁时丰“两主两辅”客站格局,安阳站(客场)及汤阴站(客场)办理京广铁路普速列车作业,安阳东站办理高速、城际列车作业,鹤壁时丰站办理瓦日铁路通过客车作业。

(2)解编系统

安阳站(运转场)及汤阴站(运转场)为地区内技术作业站。

(3)货运系统

瓦日铁路承担煤炭西煤东运功能,京广铁路汤阴站货场承担货运作业。

2 安阳市总体规划

2.1 城市总体规划

安阳是国家历史文化名城,世界文化遗产殷墟位于市区西北方向、安李铁路安阳西站东北侧,遗产地核心保护区面积414 公顷;南水北调总干渠紧邻城市西环路以西,南北贯通穿越安阳市。 城市主要向东向南发展,向西延伸。 城市远景规划按照“突出东部、提升北部、优化西部、协调南部”的原则,发展为“一心双城三组团”的城市结构[11]。

2.2 城市交通运输规划[12]

(1)公路

安阳市内交通由文峰大道东西方向轴线和中华路、永明路南北方向轴线构成“十字形”空间布局。

(2)铁路

规划了以安阳为中心的安阳—林州、安阳—鹤壁—新乡—郑州、安阳—濮阳、安阳—邯郸、南太行旅游专线城际铁路及市区轨道交通规划网。

(3)机场

豫东北机场建设项目已纳入国家民航发展“十二五”规划。 2017 年12 月,豫东北机场正式奠基,预计于2021 年投入运营。

3 地区客运作业量及车流特点

根据安阳地区客流预测结果、区域线网规划方案,安阳地区城际铁路旅客列车开行方案如表1 所示。

表1 安阳地区旅客列车(动车组)开行方案对/日

根据地区客车交流情况,安阳东站近、远期始发终到客车为61 对/日和88 对/日,通过客车为22 对/日和27 对/日,安阳地区的车流特点是以始发终到客车为主,通过客车相对较少。

4 本线引入安阳地区方案研究

4.1 研究思路[13,14]

安阳铁路地区范围内分布有京广铁路、京广客专、瓦日铁路以及安李铁路等既有铁路。 京广铁路安阳站位于老城区中心位置,京广客专安阳东站位于城市东侧新区。 根据地区既有铁路和车站分布情况,结合城市“突出东部、提升北部、优化西部、协调南部”的规划原则,充分考虑世界文化遗产殷墟、南水北调总干渠等沿线敏感区分布情况以及本项目线路走向,研究了引入安阳东站方案(方案Ⅰ)、新建北蒙站引入安阳站方案(方案Ⅱ-1)、利用安李铁路引入安阳站方案(方案Ⅱ-2)以及新建安阳南站方案(方案Ⅲ)四个方案(见图5)。

图5 安阳至林州城际铁路引入安阳地区方案

4.2 引入方案说明[15 19]

(1)方案Ⅰ:引入安阳东站方案

该方案在安阳东站东侧与既有车场横列布设安林车场。 线路自车场北端咽喉引出,下穿京广客专后折向西,上跨京港澳高速、京广铁路至比较终点;同时,线路从安阳东站南端咽喉引出,延伸至新建豫东北机场站。 在安阳地区内共设北蒙、中原高新区、安阳东及白营4 座车站,其中北蒙至安阳东站间兼顾城市轨道交通功能。 线路自豫东北机场站向南、向东预留安阳东至鹤壁和濮阳城际铁路的引入条件;自安阳东站安林车场向北预留安阳东至邯郸城际铁路的引入条件(见图5(a))。

地区内形成“三主六辅”客站格局:安阳站(客场)办理京广铁路通过客车作业,安阳东站及豫东北机场站办理高速、城际列车始发、终到及通过客车作业;其余车站办理京广铁路、瓦日铁路及本线通过客车作业。

比较地段新建线路长53.13 km,桥梁长43.07 km,桥梁比为81.06%,投资53.05 亿元。

(2)方案Ⅱ:引入安阳站方案

结合线路走向,主要研究了新建北蒙站引入安阳站(方案Ⅱ-1)及利用安李铁路引入安阳站(方案Ⅱ-2)两个子方案。

方案Ⅱ-1:该方案在安阳站西侧增设安林高架车场。 安阳站至豫东北机场方向线路自车场南端咽喉引出,上跨文峰大道后,从宝莲寺站北侧上跨京广铁路,折向东再上跨京广客专,最后向南至豫东北机场站。安林铁路至北蒙方向自车场北端咽喉引出,至邺城大道后折向西新建北蒙车站,出站后向西南至比较终点。在安阳地区内共设北蒙、安阳、安阳南及张河固4 座车站。 线路自豫东北机场站向南、向东预留安阳至鹤壁及濮阳城际铁路引入条件;自安阳站安林高架车场向北预留安阳至邯郸城际铁路引入条件(见图5(b))。

地区内形成“三主六辅”客站格局:安阳站(客场)办理京广铁路通过客车作业,安阳东站办理京广客专始发、终到及通过客车作业,豫东北机场站本线始发、终到及通过客车作业;其余车站办理京广铁路、瓦日铁路及本线通过客车作业。

新建北蒙站引入安阳站方案:比较地段新建线路长51.87 km,桥梁长39.90 km,桥梁比为76.93%,投资54.2 亿元。

方案Ⅱ-2:该方案在安阳站西侧增设安林高架车场。 安阳站至豫东北机场方向线路自车场南端咽喉引出,上跨文峰大道后,从宝莲寺站北侧上跨京广铁路,折向东再上跨京广客专,最后向南至豫东北机场站。安林铁路至安李铁路方向自车场北端咽喉引出,利用既有安李铁路城区段走行引入既有安阳西站,既有安李铁路安阳至安阳西段增建二线,线路按径路别向西引出至比较终点。 在安阳地区内共设安阳西、安阳、安阳南及张河固4 座车站。 线路自豫东北机场站向南及向东预留安阳至鹤壁、濮阳城际铁路引入条件;自安阳站安林高架车场向北预留安阳至邯郸城际铁路引入条件(见图5(c))。

地区内形成“三主六辅”客站格局,车站作业分工与方案Ⅱ-1 相同。

利用安李铁路引入安阳站方案:比较地段线路长45.73 km,桥梁长33.14 km,桥梁比为72.47%。 右线利用既有安李线增建二线长度6.13 km, 投资58.77 亿元。

(3)方案Ⅲ:新建安阳南站方案

该方案在安林高速南侧新设安阳南站,安林铁路自车站西端咽喉引出,沿安康大道走行,上跨京广铁路后折向北,之后沿安林高速走行向西至比较终点;同时从车站东端咽喉引出双线上跨京广客专,之后向南至豫东北机场站。 在安阳地区内共设龙安、安阳南及张河固3 座车站。 线路自豫东北机场站向南、向东预留安阳至鹤壁及濮阳城际铁路引入条件;自张河固向北预留安阳至邯郸城际铁路引入条件(见图5(d))。

地区内形成“四主五辅”客站格局:安阳站(客场)办理京广铁路通过客车作业,安阳东站办理京广客专始发、终到及通过客车作业,豫东北机场站及安阳南站办理本线始发、终到及通过客车作业;其余车站办理京广铁路、瓦日铁路及本线通过列车作业。

新建安阳南站方案:比较地段线路长43.04 km,新建线路长43.04 km,桥梁长33.87 km,桥梁比为78.69%,投资42.65 亿元。

4.3 方案工程投资比较

安林铁路引入安阳地区方案主要工程投资比选见表2。

表2 主要工程投资比较

4.4 方案优缺点分析[7 9,13 19]

四个方案的优缺点分析见表3。

4.5 推荐意见

综上所述,引入安阳东站方案(方案Ⅰ)虽然线路最长,投资略贵,但拆迁量相对较小,与城市规划结合好,与城际网规划相符,对世界文化遗产殷墟无影响,客流吸引效果好,旅客换乘方便,且能够兼顾轨道交通功能,缓解城市交通压力。

经研究,本次设计推荐本线引入安阳东站方案(方案Ⅰ)。

表3 方案优缺点分析

5 结论

安阳至林州城际铁路串联豫东北机场、安阳东站等安阳市域主要对外客运枢纽,形成公、铁、空多方式联运系统;同时加强了林州至安阳通道交通运输水平。本项目引入安阳地区后,形成以京广高铁安阳东站为起点,向濮阳、邯郸、林州、鹤壁呈“十”字形放射状城际铁路网,对完善豫东北区域综合交通运输网、优化运输结构、适应城际交通需求不断增长具有十分重要的意义和作用。