石衡沧港城际铁路互联互通 方案研究

张立阳

（中国铁路设计集团有限公司 线路站场枢纽设计研究院，天津 300308）

欧洲既是铁路的发源地，又是高速铁路技术发达的区域，欧洲议会和欧盟理事会于2008 年6 月17 日颁布了关于欧盟范围内铁路互联互通的指令《Directive 2008/57/EC of the European Parliament and of the Council of 17 June 2008 on the Interoperability of the Rail System within the Community (Recast) (EC [2008] 57)》，陆续编制了互联互通技术规范(TSI)并实施，保证铁路网的互操作性，实现铁路互联互通安全无障碍通达，完善路网功能，提升运输效率。现阶段，我国高速铁路网发展迅速，以欧盟作为整体区域来比较，在同等级铁路基础设施设备领域，统一的技术标准已经是我国高速铁路网的优势之一。随着高速铁路干线网络逐步完善，区域连接线、城际铁路快速发展，实现主通道、区域铁路以及城际铁路等不同性质的高速铁路互联互通将成为凸显我国高速铁路网络特点的重要方面。

1 石衡沧港城际铁路互联互通需求分析

1.1 现状分析

石家庄—衡水—沧州—黄骅港城际铁路(以下简称“石衡沧港城际”)是中长期铁路网的组成部分，同时也是京津冀城际铁路网的重要组成部分，西起石家庄市，经衡水市、沧州市，东至沧州渤海新区。其中，石家庄至衡水利用石家庄—济南铁路客运专线(以下简称“石济客专”)，衡水至渤海新区为新建线路，运营长度336.43 km，建筑长度223.87 km，新建线路设车站12 座，其中1座车站预留。沿线既有客运铁路有：石家庄—太原客运专线(以下简称“石太客专”)、石济客专、石太铁路(石家庄—太原)、石德铁路(石家庄—德州)、京广高速铁路(北京西—广州南)、京九铁路(北京—香港)、京沪高速铁路(北京南—上海虹桥)、京沪铁路(北京—上海)。规划客运铁路有：北京—石家庄—邯郸城际铁路(以下简称“京石邯城际”)、石衡沧港城际、雄商高速铁路(雄安—商丘)、邢台—衡水城际铁路(以下简称“邢衡城际”)、保定—沧州城际铁路(以下简称“保沧城际”)、天津—沧州城际铁路(以下简称“津沧城际”)、环渤海城际铁路(以下简称“环渤海城际”)。石衡沧港城际示意图如图1 所示。

目前，沧州与省会石家庄没有快速铁路，黄骅与石家庄没有客运铁路，石家庄至天津、唐山、秦皇岛等地的快速铁路通道仅有京广高速铁路津保铁路(天津—保定) 1 个选择，没有途径河北东部的快速通道，邢台、邯郸至衡水、沧州等地没有快速铁路通道，石衡沧港城际铁路串联石家庄、衡水、沧州、黄骅等重要经济据点和人口聚集区，并与多条高速铁路干线、城际铁路交汇，是京津冀地区南部重要的快速铁路，互联互通作用突出，线路客流特点和功能定位宏观上决定了线路吸引的客流的范围和主要流动方向，本质上体现互联互通的运输需求；铁路枢纽是互联互通的主要节点，枢纽方案直接决定了枢纽范围内的行车径路，从基础上支撑互联互通方案[1]。根据客流特点和功能定位规划开行方案，根据作业量和开行方案选择经济合理的枢纽方案，最终形成单个节点畅通、全线节点协调匹配、突出功能定位、发挥路网功能的互联互通方案。

1.2 客流特点和功能定位分析

图1 石衡沧港城际示意图Fig.1 Geographical location of Shijiazhuang-Hengshui-Cangzhou-Huanghua Port Intercity Railway

线路客流特点和功能定位是互联互通的本质需求。石衡沧港城际服务的主要对象是京津冀城市群的城际客流，以本线客流为主，跨线客流为辅。本线客流为沿线各地之间的交换客流，跨线客流为津沧、环渤海城际、衡邢城际等相邻线至本线或通过本线的客流。统筹考虑相关路径的距离、用时和费用，沧州至石家庄经本线最快捷，石家庄至天津经津保铁路最为快捷，但本线出行费用具有一定优势，邢衡城际开通后，经本线至天津，耗时增加不多，而且费用节省明显。因此，本线功能定位为沧州至省会石家庄之间的快速客运通道，是邢台、邯郸等冀南地区至天津、唐山、沧州等地区快速客运通道的重要组成部分，是保沧城际向黄骅地区的重要延伸，是黄骅至保定便捷客运通道的重要组成部分，是服务沿线城镇间客流交换的快速轨道交通线[2-3]。石衡沧港城际铁路规划旅客列车开行方案如表1 所示。

表1 石衡沧港城际铁路规划旅客列车开行方案Tab.1 Passenger train operation plan

图2 石济客专引入石家庄枢纽示意图Fig.2 Shijiangzhuang-Jinan passenger dedicated line linking to Shijiazhuang hub

1.3 互联互通主要节点分析

铁路枢纽是互联互通的主要节点，根据石衡沧港城际铁路规划及开行方案分析，本线互联互通的主要节点为石家庄铁路枢纽、衡水铁路枢纽、沧州铁路枢纽、黄骅铁路枢纽。结合石济客专的运输能力和衡水铁路枢纽的互联互通分析，确定石衡沧港城际利用石济客专石家庄至衡水段引入石家庄枢纽[4]，主要技术标准与石济客专匹配，石家庄站作为本线的始发终到站，满足各节点与石家庄的连通，形成沿线各节点与石家庄的快速客运通道。石济客专引入石家庄枢纽示意图如图2 所示。

根据线路客流特点、功能定位及列车开行方案，衡水、沧州、黄骅枢纽需研究互联互通方案，经过运量预测分析，各枢纽规划分方向动车组列车对数如表2 所示。

（1）衡水枢纽。衡水枢纽办理的动车组业务为北京、石家庄、德州、沧州方向的始发终到列车，北京至商丘、德州方向的通过列车，石家庄至商丘、德州、沧州方向的通过列车，沧州至邢台方向的通过列车。 衡水枢纽内衔接既有石德铁路、京九铁路、邯黄铁路和石济客专，石济客专、石德铁路横通东西，京九铁路纵贯南北，为“十字”型枢纽布置。枢纽内既有衡水站、衡水北站为主要客运站。规划雄商高速铁路、石衡沧港城际、邢衡城际引入枢纽。结合路网规划、开行方案及石济客专能力分析，石衡沧港城际在衡水枢纽需接入石济客专，同时存在与邢衡城际的跨线列车，因而在衡水枢纽需与石济客专互联互通，解决本线与既有线的接轨方案，充分利用既有工程和铁路通道能力，节省投资，形成沧州、黄骅港至省会石家庄的快速客运通道，需与邢衡城际互联互通，形成邢衡城际的后方通路[5-6]。

（2）沧州枢纽。京沪高速铁路在研究区段内能力趋于饱和，全线为无砟轨道，因此石衡沧港城际不宜考虑与京沪高速铁路直接衔接。除京沪高速铁路动车组列车外，沧州枢纽规划办理的动车组业务为衡水、保定和天津方向的始发终到列车，衡水、保定至黄骅方向的通过列车，衡水至天津方向的通过列车，天津至黄骅方向的通过列车。沧州枢纽内衔接既有京沪铁路、京沪高速铁路。朔黄铁路自城市北侧穿过，沧黄铁路自沧州站接轨。沧州站、沧州西站为地区内主要客运站。规划引入石衡沧港城际、保沧城际、津沧城际，结合路网及开行方案分析，石衡沧港城际在沧州枢纽与保沧城际和津沧城际间存在跨线列车，根据保沧城际前期方案研究，在本线泊头西站接轨，实现保沧城际向黄骅地区的延伸，沟通保定与黄骅地区，因此，石衡沧港城际在沧州枢纽需与津沧城际互联互通，形成邢台、邯郸、衡水等地区至天津的便捷客运通道，形成石家庄至天津的第二快速通道[5-6]。

（3）黄骅枢纽。黄骅枢纽办理的动车组业务为沧州至渤海新区方向的通过列车，沧州至天津(滨海)方向的通过列车，天津(滨海)至滨州方向的通过列车，沧州至滨州方向的通过列车。黄骅枢纽衔接朔黄铁路、邯黄铁路、黄万铁路、沧黄地方铁路等多条货运通道，无办理客运业务铁路。规划石衡沧港城际和环渤海城际引入枢纽。结合路网及开行方案分析，石衡沧港城际在黄骅枢纽内存在与环渤海城际天津(滨海)和滨州方向的跨线列车，因此，需与环渤海城际互联互通，形成邯郸、邢台、衡水、沧州等地区至唐山、秦皇岛的快速客运通道，形成唐山、秦皇岛至省会石家庄的第二快速通道，同时形成天津至滨州方向的辅助客运通道[5-6]。

表2 各枢纽规划分方向动车组列车对数Tab.2 Planned quantity of EMU trains to each direction in railway hub

2 石衡沧港城际铁路互联互通枢纽方案分析

枢纽方案需要考虑点线协调能力，做好车站分工，配套联络线、疏解线，优化行车路径，在经济合理技术可行的前提下实现路网内基础设施连通，是通道互联互通的基础[7]。

2.1 衡水枢纽互联互通方案

（1）比选方案。石衡沧港城际在衡水枢纽内需与石济客专和邢衡城际互联互通，本项目在前期研究阶段，结合雄商铁路在枢纽内的不同方案进行了多方案比选，雄商铁路方案稳定后，本线在枢纽内的方案趋于明确，关键问题是与石济客专衔接如何解决。与石济客专衔接可选择方向别引入石济客专衡水北站或新建衡水北站城际车场，邢衡城际相应与石衡沧港城际衔接。衡水枢纽比选方案示意图如图3 所示。

（2）比选方案分析。方案I 中，石衡沧港城际方向别引入石济客专衡水北站，邢衡城际在衡水北站北侧新建城际车场，通过联络线与石衡沧港城际衔接，此方案中石衡沧港城际线路长度短，静态投资节省约11.14 亿，邢衡城际较方案II 长 11.04 km，远期投资增加较多，对石济场改造工程较大，实施相对困难，对石济客专运营影响较大，本线线形较差，与邢衡城际衔接条件不好。方案II中，石衡沧港城际在石济客专区间接轨，在衡水北站与石济客专分场分线布置，车流运输组织顺畅，与石济客专工程投资界面清晰，资产划分明确，对衡水北站改造工程少，对石济客专运营影响小；同时衡水北站运输组织相对灵活，与邢衡城际近、远期工程投资结合好。综合比选推荐采用方案II，本线在石济客专区间接轨，在衡水北站石济车场北侧新建城际车场[8-9]。

2.2 沧州枢纽互联互通方案

（1）比选方案。石衡沧港城际在沧州枢纽内需与津沧城际互联互通。本线引入沧州枢纽，与既有铁路没有跨线列车交路，关键问题是衔接津沧城际，配合城市规划，利用好既有铁路设施，方便旅客出行。可考虑引入既有沧州站或沧州西站，进行综合比选。沧州枢纽比选方案示意图如图4 所示。

（2）比选方案效益分析。方案I 引入既有沧州站方案线路长度短2.2 km，距离居民聚集区近，便于市区人员出行，但是拆迁量巨大，投资高约17.2亿元，对铁路和市政设施影响较大；方案II 引入京沪高速铁路沧州西站方案，市政配套设施已经成熟，有利于集中利用，能够较好的吸引客流，地形相对开阔，拆迁量很小，便于高速铁路间乘客换成，有利于沧州西交通枢纽的建设，符合城市规划。综合比选推荐采用方案II，本线引入京沪高速铁路沧州西站，在高速车场西侧新建城际车场。

图3 衡水枢纽比选方案示意图Fig.3 Comparison scheme of different solutions in Hengshui railway hub

2.3 黄骅枢纽互联互通方案

（1）比选方案。石衡沧港城际在黄骅枢纽内需与环渤海城际互联互通，枢纽内既有铁路均未办理客运业务，关键问题是两条客运专线同时引入枢纽，需结合运输需求和城市规划，多方案综合比选，突出两条铁路功能定位，做好客运铁路布局和互联互通。环渤海城际以中长途客流为主兼顾城际客流，南北走向，石衡沧港城际是以服务京津冀短途客流为主，东西走向，在枢纽内十字交叉，两线有跨线车流，以天津方向为主，远期有少量滨州方向跨线车。因此，应以高速干线环渤海城际选线走向为基础，尽量保证顺直，石衡沧港城际与环渤海城际共站和分站方案综合比选。黄骅枢纽比选方案示意图如图5 所示。

（2）比选方案分析。从运营方面分析，环渤海与石衡沧港城际均以通过车流为主，跨线车流比例近、远期仅为4%、11%，分站设置方案(方案I)线路顺直、运营长度短，更能适应两条铁路的运营特点；从旅客出行方面分析，合站设置方案(方案II，方案III)客运设施相对集中，方便旅客出行，市政配套设施利用率较高；从城市发展方面分析，分站设置方案(方案I)符合城市东进、南拓的发展规划，有利于城市发展；从工程方面分析：分站设置方案(方案I)较合站设置方案(方案II，方案III)线路正线长度短18.8 km，9.9 km，枢纽内工程综合投资分别节省14.1 亿元，7.43 亿元。综上所述，方案I 分站设置方案中，石衡沧港城际与环渤海城际走向顺直，线路总建设长度最短、工程投资最省，更好地适应2 条铁路的交通功能定位和车流特点，符合城市发展方向。综合比选推荐采用方案I，分站设置方案。

图4 沧州枢纽比选方案示意图Fig.4 Comparison scheme of different solutions in Cangzhou railway hub

图5 黄骅枢纽比选方案示意图Fig.5 Comparison scheme of different solutions in Huanghua railway hub

2.4 石衡沧港城际铁路互联互通方案

本线利用石济客专引入石家庄站；在衡水枢纽自石济客专区间接轨，区间线路所预留邢衡城际引入条件，在既有衡水北站新建城际车场；在沧州枢纽引入既有京沪高速铁路沧州西站，新建城际车场，预留津沧城际引入条件，同时预留远期津沧城际与本线的北东联络线接轨条件，保沧城际在泊头接轨；在黄骅枢纽与环渤海城际衔接，分站设置，预留近期北西联络线接轨条件、预留远期西南联络线接轨条件。石衡沧港城际互联互通方案示意图如图6 所示。

3 结束语

新建城际铁路以枢纽方案为基础，服务运输需求，发挥路网功能，结合功能定位做好与通道内线路的互联互通是技术方案研究的重要内容。路网互联互通是经济发展的基础，石衡沧港城际铁路兼顾城际铁路和区域连接线路功能，衔接高速铁路网主要通道与京津冀城际铁路网，互联互通功能突出。石衡沧港城际铁路在路网中互联互通的推荐方案和研究思路，为高速铁路网区域连接线互联互通、城际铁路互联互通方案研究提供借鉴。

图6 石衡沧港城际互联互通方案示意图Fig.6 Interconnection plan of Shijiazhuang-Hengshui-Cangzhou-Huanghua Port Intercity Railway