太原铁路枢纽客运系统布局研究

贾琼林

（中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055）

太原铁路枢纽是中长期高速铁路网规划“八纵八横”通道中，纵向呼（和浩特）南（宁）通道、（北）京昆（明）通道与横向青（岛）银（川）通道的路网级交汇点，在全国高速铁路网中发挥着至关重要的作用。该枢纽连接西北5省与京津冀城市群、中原城市群、山东半岛城市群等地区，是中长期高速铁路网建设的重要铁路枢纽之一。

1 概述

太原铁路枢纽衔接南同蒲铁路、北同蒲铁路、太焦铁路、石太铁路、太兴铁路、石太高铁、大西高铁、太中银铁路等干线和枢纽内的西山、上兰村支线。枢纽内共有车站30个，其中客运站3个，太原南站、太原站为主要客运站，榆次站为辅助客运站，呈“两主一辅”格局。既有太原铁路枢纽示意见图1。

太原站为普速铁路客运站，主要办理枢纽内各方向普速列车始发终到及通过作业。枢纽共有到发线10条（含正线4条，其中l条临靠站台），到发线有效长度564～824 m，现有客运站台4个。既有太原站平面布置示意见图2。

太原南站为高速铁路客运站，主要办理枢纽内各方向高速列车始发终到及通过作业。枢纽设大西、石太2个车场，车场规模均为5台11线（含正线6条），到发线有效长度满足650 m。既有太原南站平面布置示意见图3。

太原铁路枢纽在建工程有西南环线和太焦城际铁路，规划预留接轨条件的有忻保高铁和兰太高铁。其中，忻保高铁于枢纽北端大西高铁忻州西站接轨，利用大西通道引入；兰太高铁于枢纽南端太中银铁路北格站接轨，与太中银铁路共线引入。

图1 既有太原铁路枢纽示意图

图2 既有太原站平面布置示意图

图3 既有太原南站平面布置示意图

2 车流特点及客运作业量

太原铁路枢纽内既有石太高铁、大西高铁运营，随着太焦城际、忻保高铁、兰太高铁等建成通车，枢纽与山西省内各地城际铁路通道基本成形，并与省外全方位构筑快速铁路网，发送客流将有较大幅度增长［1-2］。省内交流所占份额平稳略增，与省外交流比例将大幅提高。其中，忻保高铁将大幅提高山西省与京津冀、东北地区等地旅客交流比例；太焦城际铁路将提高山西省与河南省及华东、中南等地区旅客交流比例。经预测，2030、2040年客运作业办理分别为366对（始发216对、通过150对）、425对（始发259对、通过166对）。枢纽内近、远期客车车流构成示意见图4。

图4 近、远期客车车流构成示意图

3 既有客运系统能力适应性分析

3.1 通道能力

目前，枢纽内普速铁路列车作业主要在太原站办理，高速列车作业主要在太原南站办理。按现行高速铁路规范［3-4］与研究年度太原枢纽现状分工［5-6］，中轴线（太原北—太原南）通过能力分析见表1。表1中，N平为平行运行图通过能力；N全为全高速列车的区间最大通过能力；N全使为全高速列车的区间使用能力；N混为不同速度等级列车混用条件下区间最大通过能力；N混使为不同速度等级列车混用的区间使用能力。

3.2 客运站能力

太原站到发线能力情况见表2。本次研究结合高速列车对车站能力的影响［7-8］，对太原南站车站能力进行仿真计算。太原南站到发线能力仿真计算统计示意见图5。

表1 太原北—太原南通过能力分析 对

表2 太原站到发线能力表 对

图5 太原南站到发线能力仿真计算统计示意图

4 客运系统存在的问题

（1）太原枢纽现状中轴线（太原北—太原—太原南）货运、普客、动车混跑，通过能力不足［9］，远期能力缺口达31对，运输组织不便、存在安全隐患。

同时，太原枢纽作为3条客运通道（京昆通道、呼南通道、青银通道）的汇集地，枢纽内南北向仅4线通道，难以满足6线通道运输需求。

（2）太原枢纽中轴线既有线标准较低，线路允许速度90～160 km/h，运行速度仅60 km/h，太原东—太原南11 km，运行时间长达12 min，制约了高速列车性能的发挥。

（3）至2040年，随着枢纽客运量持续增长，太原南站到发线客运作业办理能力紧张。

综上所述，本次研究的重点为枢纽内南北向通道如何适应路网通道能力、枢纽内既有线路标准如何适应高速列车性能与枢纽内客站布局与分工如何适应客流增长。

5 客运系统格局方案

经过对枢纽客运系统能力分析，根据客运系统总图框架［10］，结合引入线路的总体走向、车流特点、城市空间布局与总体规划，重点对客运系统布局及分工提出3种解决方案。

5.1 新建普速客站方案（方案Ⅰ）

利用西南环线办理客运作业，新建石太高铁至北同蒲皇后园站联络线，疏解普速列车至西南环线，普速铁路客运作业从太原站移至太原西站办理，高速铁路客运作业在太原站办理。

新建大西高铁阳曲西站至石太高铁联络线，疏解大西高铁动车至石太高铁，均衡中轴线4线车流。枢纽形成三主（太原、太原南、太原西）两辅（晋中、榆次）格局。远景规划西客环线，枢纽内形成南北向6线客运通道。新建普速客站方案示意见图6。

图6 新建普速客站方案示意图

5.2 新建西客环线方案（方案Ⅱ）

新建西客环线自大西高铁阳曲西站引出，绕太原城区西侧至规划兰太高铁清徐东站，于西客环线新设太原西站，办理部分动车始发终到和通过作业，枢纽内形成南北向六线客运通道，枢纽形成三主（太原、太原南、太原西）两辅（晋中、榆次）格局。新建西客环线方案示意见图7。

图7 新建西客环线方案示意图

5.3 新建东客环线方案（方案Ⅲ）

新建东客环线，同时修建忻保高铁至大西客专阳曲西站联络线，扩建晋中站，枢纽内形成南北向6线客运通道，枢纽形成三主（太原、太原南、晋中）一辅（榆次）格局。新建东客环线方案示意见图8。

5.4 方案比选

3个客运系统格局方案分析比选内容见表3。综合分析如下：

（1）方案Ⅰ利用西南环线办理枢纽内普速客货车作业，中轴线只办理高速客运作业，实现了高普分离；但通过车途经中轴线线路标准低、运行时分长，且无法兼顾城市西南部客流出行，同时在城市建成区内修建联络线工程代价大。

（2）方案Ⅱ新建西客环线与新太原西站，于城市西侧新建高标准双线通道，新客站集中办理枢纽高速列车作业，虽工程投资较高，但解决了枢纽中轴线能力不足、标准低、客货混跑等一系列问题，可缩短枢纽通过车运行时间15 min，提高铁路服务水平，缓解远期太原南站能力紧张问题，且对枢纽现状普速列车与货运列车作业影响最小，同时兼顾城市西部客流出行，为本次研究最佳方案。

（3）方案Ⅲ新建东客环线引入晋中站，虽然通过车运行时分最短，但枢纽客站集中，无法吸引城西客流，且中段线路穿越8 km采空区、南段线路建设对既有线干扰较大，可实施性较差。

图8 新建东客环线方案示意图

表3 客运系统布局方案分析比选

6 结论

修建西客环线，新设太原西站，枢纽内形成高速、普速搭配的南北向6线通道，随着枢纽西南环线及太焦城际、忻保高铁、兰太高铁建成，“环形枢纽”架构逐步成型。

枢纽内形成“三主（太原、太原南、太原西）两辅（晋中、榆次）”客运分工，太原站办理枢纽内普速列车作业，同时承担石家庄至大同方向6对高速列车折角作业；太原南站和太原西站共同办理枢纽内高速列车的始发终到、通过作业和绥德至西安、焦作方向10对高速列车折角作业，两站作业可按照车站能力、引入线方向实现灵活分工。

此次研究，通过计算分析发现制约太原枢纽发展的主要问题，提出3个解决方案，并经过比选得出能够很好解决枢纽内南北向通道能力不足问题的方案，且在基本维持普速客运布局的前提下，满足枢纽内不断增长的客运需求，同时提高铁路客运服务水平。