成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽方案研究

丁乐宁

（中铁第一勘察设计院集团有限公司 陕西省铁道及地下交通工程重点实验室，陕西 西安 710043)

成渝城市群处于长江经济带核心区，成都、重庆作为该城市群的核心城市，有成渝高速铁路连接，但随着成渝双城间直通客运需求日益旺盛，该线难以承担日益增长的客运需求。为实现成渝两地“优势互补、资源共享、辐射带动、合作共赢”的目标，满足成都、重庆间1 h内通达的快速交通需求，按照国务院《交通强国建设纲要》“合理统筹安排时速400公里级高速轮轨(含可变轨距)客运列车系统等技术储备研发”的要求，提出新建成渝中线高速铁路，促进成渝一体化融合[1-4]。

1 成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽分析

1.1 成渝中线高速铁路

成渝中线高速铁路位于长江经济带、成渝地区双城经济圈的核心区，四川省和重庆市境内，连接区域内成都、重庆两大核心城市。成渝中线高速铁路主要承担成渝双城间城际客流，两端通过成都、重庆两大铁路枢纽连通沿江(成都—重庆—武汉—南京—上海)、渝长厦(重庆—长沙—厦门)等客运主通道，兼顾成都平原与沿江、湘闽等地之间的区际交流，是成渝双城间城际客运主通道和长江经济带综合立体交通走廊的组成部分，是成都、重庆两大国家中心城市间最便捷、最顺直的高速客运通道，以城际客流为主，兼顾区际长途。

线路由四川省成都市成都站引出，向东顺直引线，经成都市东部新城、乐至、安岳、大足后引入重庆铁路枢纽，设计运行速度为400 km/h，采用双线设计，车型选用新型CRH型动车组，列车运行控制方式采用自动控制，行车指挥方式为综合调度集中。根据运量预测，初、近、远期区段客流密度分别为1 424万人/a、1 730万人/a、1 990万人/a，开行动车组列车对数分别为69对/d、86对/d、108对/d，其中成渝双线间城际客车以8辆编组为主、区际长途客车以16辆编组为主，远景年输送能力为单向3 000万人次。

1.2 重庆铁路枢纽

重庆铁路枢纽现为衔接既有成渝(成都—重庆)、川黔(重庆—贵阳)、渝贵(重庆—贵阳)、襄渝(襄阳—重庆)、兰渝(兰州—重庆)、遂渝(遂宁—重庆)、渝怀(重庆—怀化)、渝利(重庆—利川) 8条干线和成渝(成都—重庆)、渝万(重庆—万州) 2条高速铁路等10条铁路9个方向的大型铁路枢纽。2018年，重庆铁路枢纽开行旅客列车172对/d，其中始发终到列车115对/d (含动车组列车83对/d)、通过列车57对/d (含动车组列车43对/d)。研究年度随着重庆铁路枢纽东环线的建成，以及在建渝万(重庆—万州)，规划渝昆(重庆—昆明)、西渝(西安—重庆)、厦渝(厦门—重庆)、成渝中线(成都—重庆)、渝宜(重庆—宜昌)、渝贵(重庆—贵阳)和重庆至潼南城际的引入，重庆铁路枢纽旅客列车对数将有较大幅度的增加。预测近、远期重庆铁路枢纽旅客列车总对数将达到827对/d、1 002对/d。重庆铁路枢纽客流特点是以始发终到客流为主，近、远期分别约占重庆铁路枢纽总对数78.9%和78.5%。通过旅客列车主要以沿江通道、包(银)海(包头—海口)通道、京昆(北京—昆明)通道、兰(西)广(兰州—广州)通道等路网通道流为主。重庆枢纽动车组开行方案如图1所示[5]。

图1 重庆枢纽动车组开行方案图Fig.1 Operation scheme of EMUs in Chongqing hub

根据《重庆市城乡总规(2007—2020年)》，城市人口分布规划至2020年，全市常住人口3 400万人，其中主城区总人口1 240万人，含城镇人口1 200万人，建设总用地为1 188 km2。主城区城市拓展的主要方向为内环线南北、中梁山以西及铜锣山以东，空间结构为“一城五片、多中心组团式”。主城由中部、北部、南部、西部、东部5大片区组成，多中心包含1个城市中心(由江北城、解放碑、弹子石滨江地区组成)和6个城市副中心(由沙坪坝、杨家坪、观音桥—新牌坊、南坪、西永、茶园组成)。根据重庆铁路枢纽总图规划，研究年度内重庆铁路枢纽客运系统将形成重庆、重庆西、重庆北、重庆东站“四主”客运站布局，以上各站均可办理重庆铁路枢纽环线旅客列车始发终到及通过作业，预留科学城、南彭站发展成为市郊(域)铁路重要客运节点的条件。成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽有助于进一步吸引沿线成渝城市群客流，会引起重庆铁路枢纽旅客列车较大幅度增加，为满足重庆铁路枢纽功能需求，还应结合成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽站点选择优化调整重庆铁路枢纽总图规划。

1.3 接轨客运站点选择

成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽可以选择的接轨客运站有重庆、重庆西、重庆北、重庆东站共4座，接轨的方式有直接接入主要客站以及接入主要客站并双接、多接其他客站2种选择。从4座车站的分工方面，重庆站承担沿江、厦渝、成渝通道动车组列车作业为主，对中部主城区、解放碑及沙坪坝城市副中心客流吸引能力强，成渝中线高速铁路引入重庆站可实现以最短顺线位直接引入重庆铁路枢纽核心客运站，工程投资省，符合规划的重庆铁路枢纽客运功能定位；重庆西站承担京昆、包(银)海通道旅客列车作业为主，对西部主城区客流吸引能力强，有助于西部城区旅客出行，进一步带动西部城区发展；重庆北站承担沪汉蓉(上海—成都)通道旅客列车作业为主，对北部主城区、江北城、观音桥—新牌坊城市副中心客流吸引能力强，本线引入重庆北站线路顺直，重庆铁路枢纽内场站运输能力匹配；重庆东站承担沿江、厦渝、成渝通道中长途动车组列车始发终到作业为主，对东部主城区客流吸引能力强，本线引入重庆东站与渝万高速铁路贯通，可强化重庆东站在重庆铁路枢纽内的客运功能，平衡重庆铁路枢纽客运布局；以上各站均可办理重庆铁路枢纽环线旅客列车始发终到及通过作业。各主要客站通过多种线网高效连通，都市区形成“二环十三射”的高速公路网，市域形成“三环十二射多联络”的高速公路网和“六横七纵六联络”的城市骨干道路网，规划总长度820 km的“一环十七线”共18条轨道交通线路。

根据成渝中线高速铁路功能定位，由于成都、重庆城市间已经有多条较高标准铁路连通重庆铁路枢纽内主要客站，实现双城间“多线多点”发车目标，成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽双接或者多接客站受到道岔侧向限速、联络线技术标准因素等限制优势不足。因此，从城市结构及人口分布、枢纽结构、主要客站吸引范围、城市交通配合等维度进行综合分析，探讨直接接入主要客站的接轨方案。

2 成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽方案分析

2.1 主接重庆北站方案(方案Ⅰ)

该方案从乐至引出经铜梁、科学城，跨越嘉陵江引入重庆北站渝怀场，置换既有渝怀场办理本线始发终到作业(近、远期61对/d、71对/d)，现有全部普速作业由重庆东站普速场承担(近、远期13对/d、13对/d)。渝怀场(4台7线)除承担成渝中线高速铁路作业外，还承担重庆铁路枢纽环线动车组作业近、远期9对/d 、12对/d，成渝高速铁路始发终到作业近、远期18对/d、20对/d，共办理列车近、远期88对/d、103对/d，场站能力匹配，重庆北其他车场及重庆铁路枢纽其他客站分工维持总图规划不变。重庆北普通旅客列车外迁后，利用既有客车整备所位置新建重庆北第二动车所，解决成渝中线高速铁路引入重庆北站后动车整修能力需求[6]。

成渝中线高速铁路引入的重庆北站位于城市北端国家级两江新区的渝北龙头寺片区，配套轨道交通、市政设施完善，人口集聚，区位优势良好，引入线路较为顺直，正线长度短，运行时分短，场站运输服务能力匹配。主接重庆北站线路走向方案示意图如图2所示。

2.2 主接重庆站方案(方案Ⅱ)

该方案从乐至引出经大足、璧山、穿歌乐山在白公馆附近经过沙坪坝区进入重庆城市核心渝中区。由于渝中区为城市建成区，高层建筑物密集，成渝高速铁路在建的沙坪坝至重庆站段线路虽以隧道形式通过，经多年施工仍未贯通，施工难度巨大。因此，通过分析、分配沙坪坝至重庆站间线路通道能力和重庆站作业能力及分工，重点研究2个子方案：一是双线直接引入重庆站方案[7]，二是接轨沙坪坝站，利用成渝高速铁路引入重庆站方案。

图2 主接重庆北站线路走向方案示意图Fig.2 Alignment scheme of connecting Chongqing North Railway Station

（1）新建双线直接引入重庆站方案(方案Ⅱ-1)。考虑到沙坪坝至重庆站段新建双线线路走行于沙坪坝和渝中的城市建成区，为减少大型建筑物拆迁，降低施工干扰，线路穿歌乐山后自沙坪坝站南侧以隧道形式并行成渝高速铁路引入重庆站。重庆站受用地控制，总规模6台12线，车站按通过场(2台4线)、始发场(4台8线)横列布置，始发场西端南侧设动车存车场1处，按存车线6条规划。该方案重庆站共办理动车组作业近、远期124对/d、144对/d，其中承担的沿江、厦渝通道通过动车组列车近、远期23对/d、27对/d，成渝中线高速铁路始发终到动车组列车近、远期61对/d、71对/d，成渝、厦渝、渝万高速铁路始发终到动车组列车近、远期40对/d、46对/d，场站能力匹配；沙坪坝至重庆站段具有4线通过能力但远期仅通过动车组列车123对/d，新建双线能力虚糜。该方案缺点为受城市建成区密集建筑物影响，新建线路曲线半径较小，无法有效提高速度目标值，且新建双线能力虚糜[8]。

（2）接轨沙坪坝站，利用成渝高速铁路引入重庆站方案(方案Ⅱ-2)。该方案穿歌乐山后改建1.18 km沙坪坝至重庆西联络线，改建0.98 km既有成渝高速铁路后接入沙坪坝站，利用成渝高速铁路引入重庆站，重庆站按6台12线合场布置，西端南侧设动车存车场1处，按存车线6条规划[9]。该方案重庆站同样共办理动车组作业近、远期124对/d、144对/d，沙坪坝至重庆站段是双线，远期通过动车组列车123对/d，点线能力匹配。

（3）方案比较。比较方案Ⅱ-1、方案Ⅱ-2，由于新建双线直接引入重庆站方案(方案Ⅱ-1)受小曲线半径限制无法有效提高速度目标值以缩短全程运行时间，且新建双线的线路能力虚糜，建设的必要性不足，综合分析后推荐对方案Ⅱ-2进一步研究[10]。主接重庆站线路走向方案示意图如图3所示。

2.3 主接重庆西站方案(方案Ⅲ)

成渝中线高速铁路引入重庆西站仅能引入包海场，由于规划包海通道的西渝高速铁路和渝贵高速铁路在包海场内贯通，包海场已建成线下工程4台8线并上盖高架候车室。研究年度包海场办理南北向车流近、远期83对/d、103对/d，叠加成渝中线高速铁路始发终到动车组列车近、远期61对/d、71对/d，共计办理动车组列车近、远期144对/d、174对/d，线路引入后其作业能力远远不足，需要扩建包海场，但由于重庆西高架站房为新建并投入使用，改扩建难度巨大[11]，不适宜采用该方案。主接重庆西站线路走向方案示意图如图4所示。

2.4 主接重庆东站方案(方案Ⅳ)

该方案沿南通道经江津区引入在建渝昆高速铁路九龙坡站，出站后利用规划九龙坡至重庆东端线路跨长江后，绕城市外围自西向东引入重庆铁路枢纽东侧重庆东站，与渝万高速铁路贯通。重庆东站位于主城东南茶园片区，与成渝中线高速铁路地理位置及深入核心区的目标定位严重不符，且线路展线较长，投资增加较多的同时运行时分也增加5 min，不能贯彻“快进快出”功能目标[12]，同样不适宜采用该方案。主接重庆东站线路走向方案示意图如图5所示。

图3 主接重庆站线路走向方案示意图Fig.3 Alignment scheme of connecting Chongqing station

图4 主接重庆西站线路走向方案示意图Fig.4 Alignment scheme of connecting Chongqing West Railway Station

图5 主接重庆东站线路走向方案示意图Fig.5 Alignment scheme of connecting Chongqing East Railway Station

2.5 方案比选

（1）方案Ⅰ引入重庆北站，正线长度(双线) 261.67 km，正线桥隧总长215.43 km，正线桥隧比例82.33%，静态投资400.36亿元，引入重庆北站运行时分54.2 min；该方案车站位于城市北端国家级两江新区的渝北龙头寺片区，配套设施完善，区位优势良好，未来客流增长潜力大，对于重庆市两江新区经济发展有带动效果。缺点在于重庆北站后方衔接线路标准较低，渝怀场出站即为隧道，需要在既有线南侧先行新建隧道、拨移既有线，施工对运营线干扰大，施工困难。

（2）方案Ⅱ-2引入重庆站，正线长度(双线) 261.10 km，正线桥隧总长212.82 km，正线桥隧比例81.82%，静态投资397.47亿元，运行时分57 min；该方案车站位于重庆市主城区核心区域的渝中半岛，是重庆市的政治、经济、文化中心，区位优势十分明显，辐射吸引主城客流效果最佳，与渝万、厦渝高速铁路连通性好。缺点在于沙坪坝站改建相关工程施工时，需要调整该站作业车至重庆北和重庆西办理，增加重庆铁路枢纽内车站作业压力。

（3）从区位优势辐射吸引客流、路网通道功能、工程技术经济、运营长度及运行时分、工程难易程度等方面，对引入重庆北方案(方案Ⅰ)、引入重庆站方案(方案Ⅱ-2)采用多维度数量经济学的现代咨询方法——层次分析法(AHP)进行综合比选，建立层次结构模型图如图6所示。

图6 层次结构模型图Fig.6 Hierarchical model

采用德尔菲法由聘请专家利用1-9标度法(相同、稍强、强、极强、绝对强分别赋值1，3，5，7，9，比较结果介于以上强度值中间时赋值2，4，6，8，若两因素比较结果相反则采用对应的倒数表示)，根据准则层中评价因素的相对重要性得到准则层对目标层的判断矩阵，同理得到方案层对准则层的判断矩阵，求出最大的特征值及其对应的特征向量，将特征向量归一化后，可得到相应的层次单排序的相对重要性权重向量，以及一致性指标CI和一致性比例CR。层次分析法结果如表1所示。

表1 层次分析法结果Tab.1 Hierarchical analysis results

由表中数据可知5个准则重要性排序从大到小依次为：运营长度及运行时分、区位优势辐射吸引客流、工程技术经济、路网通道功能、工程难易程度。经过一致性检验，5个层次单排序的CR值均小于0.1，符合一致性要求。

方案层相对于目标层的排序向量为WC-P = (WF1-P WF2-P WF3-P WF4-P WF5-P)WC-F =(0.465，0.535)T，即引入重庆北站方案权重为0.465，引入重庆站方案权重为0.535。层次总排序一致性检验CRC-P = CRC-F + CIC-P / RIC-P =0.047 ＜ 0.1，由此可知总排序一致性检验通过。

采用层次分析法对方案进行综合比选的结果为引入重庆站方案权重略高，接轨重庆站示意图如图7所示[13-15]。

图7 接轨重庆站示意图Fig.7 Connecting Chongqing railway station

3 结束语

成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽方案遵循“深入城区，快进快出”的规划思路，按照重庆铁路枢纽内“车流顺畅，能力匹配，径路灵活，运输高效”的设计要求[16-17]，从分析“四主客站”的重庆铁路枢纽各客运站服务质量、吸引旅客范围、接轨及车站改建条件等因素入手，考虑利用层次分析法对影响因素综合比选，则推荐权重得分略高的引入重庆站方案(方案Ⅱ-2)；但按照“二八理论”考虑运营时长、配套设施以及区位优势等重要核心影响因素，则推荐引入重庆北站方案(方案Ⅰ)；最终还应根据成渝城市群协同发展规划、最新重庆铁路枢纽总图批复以及400 km/h高速铁路成套技术储备等因素进一步研究确定成渝中线高速铁路引入重庆铁路枢纽的车站选择。