兰州铁路枢纽总图方案研究

贾 磊

（中铁第一勘察设计院集团有限公司 兰州铁道设计院，甘肃 兰州 730000)

1 兰州铁路枢纽现状及发展规划

1.1 现状分析

兰州铁路枢纽位于欧亚大陆桥中部，是陆桥通道的主要支点和客货集散中心，承担着西北与内地、西南地区及西北地区内部的客货运交流，发挥承东启西的作用[1]。兰州铁路枢纽东南起自陇海线(兰州—连云港)夏官营站、宝兰客运专线(宝鸡—兰州西)榆中站，西南至兰青线(河口南—西宁)张家祠站、兰新高速铁路(兰州西—乌鲁木齐南)陈家湾站，顺黄河布置，东西长约103 km，西北抵兰新线(兰州西—阿拉山口)马家坪站，东北达包兰线(包头—兰州东)白银站、中兰客运专线(中卫—兰州西)白银南站，南北宽约53 km。目前，兰州铁路枢纽连接陇海线、兰新线、兰青线、包兰线、兰新高速铁路、兰州至中川铁路(福利区—中川机场)等干线铁路，是我国西部地区的主要路网型枢纽；主要客运站兰州站、兰州西站均布置在黄河南岸陇海线上，对应一东一西2 大聚居区；主要编组站兰州北站布置在黄河北岸货运北环线上，东川铁路货运中心位于陇海、兰新、兰青3 线交汇处，是西北地区第二大货运站和新亚欧大陆桥上重要的集装箱中心站。兰渝线(兰州—重庆)在夏官营站疏解引入枢纽后，按客货分线分别引入兰州站及兰州北站，新建了兰州北编组站和枢纽货车北环线，缓解了兰州铁路枢纽解编系统、区间通过能力紧张的问题；东川铁路货运中心基本解决了枢纽内货运系统存在的问题。兰州铁路枢纽在建项目还有中兰客运专线、兰州—张掖三四线(客运专线)、兰州中川机场T3 航站楼环线等。兰州铁路枢纽现状总平面示意图如图1 所示。

因此，兰州铁路枢纽具有“座中四连”的独特位置，辐射甘肃、宁夏、青海等省区，已经形成“南客北货”的环形运输格局，在路网运输中承担着十分重要的作用，但以下方面依然存在薄弱环节。

（1）客运站分工亟需调整。随着兰州市的发展及区域路网的不断完善，中兰客运专线新设的兰州新区南站发展成为枢纽第三客运站；兰合线(兰州至合作至成都)利用既有兰新线引入兰州西站，枢纽内所有高速铁路(客运专线)均引入兰州西站，各方向动车均经兰州西站出发；兰州站是传统客运站，所在的城关区是兰州市人口主要聚集地，兰州站不满足向东开行动车和城关区旅客灵活乘车的要求。枢纽内兰州东—兰州站之间、兰州站—兰州西站之间、兰州西站—福利区—树屏站之间既有双线速度较低，通过能力不适应规划年度新线引入和客车对数增长的需求，亟需对接轨方案及客运站分工重新进行调整。

（2）货运设施功能发挥不足。货车北环线东西端各衔接3 条干线，通过对夏官营至兰州北区间通过能力进行分析，2030 年能力可以满足运输需求，2040 年能力不足。 2030 年后应适时修建兰州北至夏官营第二货运双线。在建的马家坪—朱家窑铁路，东西向贯穿兰州新区，建成后可以构成兰州铁路枢纽“货运大北环”，逐步配套建设辅助编组站，可以成为兰州铁路枢纽重要的组成部分，但其运量培育和发展仍然需要时间。部分既有货运场站与城市规划发展不协调，影响货运设施功能发挥；既有货运场站规模结构不合理，部分货运设施不足；既有铁路货运设施物流功能不完善，与现代物流业发展的需求存在较大差距。

1.2 发展规划

1.2.1 总图布局方案

对总图布局方案的研究采取“系统规划、合理布局，适度超前、分步实施”的思路[2-3]，以路地协调一致为原则，系统规划，提出兰州铁路枢纽新线引入总图布局方案，以及客货运设施设置方案[4]。规划年度内，兰州铁路枢纽衔接铁路将增加至11 条铁路干线，形成南客北货的大型环状枢纽格局，兰州铁路枢纽总布置示意图如图2 所示。经分析枢纽解编系统、货运系统、机辆系统规划合理，均能满足枢纽发展需求，不需要进行大的调整，客运系统相对问题较多，需要进行调整加强。

总图布局各系统分述如下。

（1）解编系统。兰州北作为枢纽内唯一编组站，由于其通过车流比重较大，通过对各场2030年、2040 年能力分析，实施调车场预留线路后，上、下行系统均可以满足能力需要。因此，兰州北编组站仍为枢纽编组站，站型为双向三级七场，兰州西站设地区车流作业站。颖川堡、石岗站为枢纽工业站，规划周家庄直通场。

（2）货运系统。枢纽内货运系统形成“一主四辅”格局，一主为东川综合性铁路物流中心；四辅为规划新区北、朱家窑、邵家塘、许家台综合物流中心。在枢纽“一主四辅”货运系统格局的基础上，对枢纽内地区货场逐步进行整合，作业量较小的货场逐渐关闭，地方运量有需求的新建地区性货场。综上所述，兰州铁路枢纽最终货运设施为9处，其中铁路物流中心4 处，铁路货运中心1 处，铁路货场3 处，高速铁路物流基地1 处。

（3）机辆系统。兰州西机务段将负责全局的直流电力机车中修，需要新增HXD 机车C4 和C5 修的检修工装设备。兰州整备车间重新捋顺整备检修作业流程，主要新增洗车设备、自动上砂设备，新建临修库及边跨、整备棚及相关配套工程。提升兰州整备车间的整备能力，并形成HXD 型机车C3修(小修)能力。

图1 兰州铁路枢纽现状总平面示意图Fig.1 Sketch map of Lanzhou railway terminal

（4）客运系统。由于兰州市沿黄河发展，东西向呈狭长型布置型式，兰州、兰州西两站之间办理对向始发终到旅客列车最为合理，也能最大范围地服务各个区域内的旅客。由于受兰州至兰州西站之间双线通过能力限制，两站之间无法开行大量的对向旅客列车，远期规划结合枢纽北环第二双线的建设，拟在北环第二双线上新建新兰州北客运站，主要办理枢纽内普速旅客列车的始发终到作业，将枢纽内普速客运系统向北外移，释放兰州西至兰州站之间能力，兰州站逐步发展成高速客运站。因此，兰州铁路枢纽规划形成为“三主两辅”客运设施布局。三主是现状的兰州西站、兰州站、在建的兰州新区南站，两辅为既有兰州新区站和规划的新兰州北站。

图2 兰州铁路枢纽总布置示意图Fig.2 General layout of Lanzhou railway terminal

1.2.2 重点研究方向

目前兰州铁路枢纽办理客运业务的主要车站有兰州站和兰州西站。规划年度(近期2030 年，远期2040 年)，随着兰州至张掖三四线、兰州至中卫客运专线、宝兰客运专线、兰渝线、兰合线引入兰州铁路枢纽以及兰州至临洮铁路、兰州至平凉至庆阳铁路的建设，西部铁路网进一步强化和扩展，以兰州为中心的快速客运网形成，兰州铁路枢纽的客运量将有较大幅度的增加。结合路网构成和经济发展，预测兰州铁路枢纽2030 年、2040 年客运发送量分别为3 200 万人和4 000 万人。预测兰州铁路枢纽2030 年旅客列车总对数为312 对/d，其中始发230 对/d，通过82 对/d；2040 年旅客列车总对数为387 对/d，其中始发293 对/d，通过94 对/d。兰州铁路枢纽总运量以通过运量为主。根据枢纽运量的分析预测， 2030 年、2040 年枢纽总运量分别为17 294 万t 和20 592 万t，通过运量分别为13 204 万t 和15 792 万t，分别占总运量的76.35%和76.69%。

兰州至中川铁路引入枢纽内福利区站，拟建的中卫至兰州客运专线利用中川铁路引入，新建兰州新区南站，福利区至兰州西站之间增建三四线，而兰州站至兰州西站之间仅为既有兰新1 条双线，是制约枢纽内线路通过能力的控制区段。兰州西站受南北站房控制无法扩建，兰州站地处城关区，周边高层建筑密集，扩建规模也有限。因此，总图规划重点在满足兰州至兰州西站区间能力，适应兰州、兰州西站车站规模的基础上，对各条线路引入方案进行分析比选，并对客运分工进行研究。

2 铁路枢纽总图方案分析

根据枢纽建设现状，针对客货运系统存在的主要问题，对兰州铁路枢纽新线引入、疏解线及联络线工程进行方案比选。

2.1 兰州至白银城际铁路方案

中卫至兰州客运专线引入兰州铁路枢纽，选择了从枢纽西端利用中川机场铁路引入的方案，由此加重了兰州西站和兰州站的作业负担不平衡。为解决兰州站向东、向北发送动车组列车的问题，并缓解兰州至机场线运输能力紧张的状况，研究兰州至白银城际铁路方案[5-7]，作为兰州铁路枢纽客运东环线。兰州至白银城际铁路(以下简称“白兰城际”)南端接轨方案经比较接入兰州站为优[5]。白兰城际北端可供选择的接轨点有在建中兰客运专线白银南站、兰州新区南站及中兰客运专线区间，接轨方案共有4 种。白兰城际接轨方案比选示意图如图3 所示。

（1）区间接轨方案(AK)。线路自什川站引出后向北行进，至蔡河村于G6 高速公路南侧设皋兰南站，继续向北至土龙川设站，出站后分方向引入在建中兰客运专线区间，正线全长36.108 km(双线)，桥隧比63.36%。

（2）白银南站和兰州新区南站同时接轨方案(A6K、A7K)。线路自什川站引出后向北行进，至蔡河村设皋兰南站，出站后四线引出，两线折向西北引入兰州新区南站，两线折向东北引入白银南站，正线全长76.778 km (双线)，桥隧比74.50%。

（3）白银南站接轨方案(A5K)。线路自什川站引出后向北行进，至蔡河村于G6 高速公路南侧设皋兰南站，出站后折向东北引入白银南站。线路全长45.100 km (双线)，桥隧比90.65%。

（4）兰州新区南站接轨方案(A4K)。线路自什川站引出后向北行进，至阳洼窑村西侧设皋兰北站，出站后折向东北引入兰州新区南站。线路全长41.831 km (双线)，桥隧比73.21%。

经综合比选，AK 方案接轨点距兰州新区南站和白银南站距离相当，投资最小，兰州至白银、兰州至兰州新区动车组运行时分相当，但白兰城际与中兰客运专线动车同时段运营存在一定干扰。A6K、A7K 方案线路分别引入两站，车流间相互干扰较少，运输组织最佳。A5K 方案或A4K 方案仅缩短了兰州至新区南或兰州至白银南一方距离，运行时分两者不能平均分配。除A5K 方案中皋兰北站距县城中心较远外，其余3 个方案皋兰南站站位均距县城中心距离较近，交通便捷。鉴于AK 方案工程投资适中，运输组织便利，涉及既有线改建工程较小，且皋兰南站站位条件较好，推荐采用AK 方案。

2.2 福利区至兰州西三四线方案

中兰客运专线从枢纽西端引入后，福利区至兰州西区间近期通过能力不足，需增建三四线[8]。福利区站位于既有兰新线，车站规模4 股道(2 条兰新正线、2 条兰州中川正线)，车站东端咽喉位于牌坊路桥下附近，牌坊路公路桥跨为30 m，净高9 m，铁路箱型桥长20 m。线路从福利区站东咽喉兰州中川正线引出，上、下行正线下穿牌坊路，外包既有铁路向东行进，经陈官营后向东南方向前进，后采用小半径500 m 下穿兰新铁路跨南山公路特大桥，沿兰新高速铁路与南山路之间引入兰州西站。福利区站由中间站调整为正线通过车站，福利区至兰州西三四线方案如图4 所示。

图3 兰白城际接轨方案比选示意图Fig.3 Scheme comparison and selection of Lanzhou-Baiyin Intercity Railway

结合兰州西站车站布置、兰新高速铁路、南山路等控制因素，对兰州西的引入方案进行比选。

（1）方案I。方案I 为按方向别引入兰州西高、普速场方案[9]。线路从福利区站引出，下行线下穿兰新铁路跨南山公路特大桥，后沿兰新高速铁路与南山路之间走行，接入高普下行联络线，同时新建外包线至DK3+700 处接入兰新高速铁路；上行线占用既有兰新线线位，接入高普上行联络线，并在与兰新高速铁路之间设置渡线连通；同时向北改移既有兰新线。按方向别引入兰州西高、普速场方案如图5 左上角所示。

（2）方案II。方案II 为按线路别引入兰州西高、普速场方案[10]。线路从福利区站引出，下穿兰新铁路跨南山公路特大桥，上行线利用高普下行联络线引入兰州西站普速场下行车场(8 至13 道)；下行线下穿动车走行线后，沿动车走行线下行线并行引入兰州西站高速场下行车场(21 至26 道)，两正线间设“八”字渡线。同时在兰州西站东咽喉，将存车场取送线改建为高普下行联络线，引入兰州西站高速场东咽喉。按线路别引入兰州西高、普速场方案如图5 左下角所示。

方案I 与方案II 都基本可行。方案I 新建三四线可接通兰州西高、普速场全部线路，规模较为均衡，车场能力可满足作业需求，但需改建既有兰新线，在兰新高速铁路正线上出岔对其运输作业影响较大；方案II 新建三四线利用高普下行联络线，上、下行分别引入普、高速场，不需改建既有兰新线，但三四线仅能引入兰州西高、普速场部分线路，且需作为单线使用，能力较为紧张，运输组织困难，下行方向跨线普速车在高速场办理，站台仅为450 m，无法正常停靠，新建双线走行于兰新高速铁路南侧，影响已建成南山路杜家沟立交匝道；受南山路高路堑控制，实施条件困难。综合分析，推荐采用方案I。

2.3 兰州—合作铁路引入方案

根据可研最新结果，兰合线近期自枢纽西南侧引入，于兰新线西固城站西南方向新设柳泉线路所，兰合线、兰新线于柳泉线路所按线路别引入，东端按方向别引出，实现客货分线，客线引入西固城站，利用既有兰新线引入兰州西站；货线利用西固环线引入兰州北编组站[11]。兰州—合作铁路引入方案如图2 所示。

2.4 榆中联络线方案

线路自兰州站向东引出，跨越东岗立交后，疏解折向南侧，经和平镇、定远镇，分别设置车站后向东沿宝兰客运专线引入宝兰客运专线榆中站。在定远镇北侧预留动车运用所，针对线路走向分别研究了和平镇北侧和南侧2 个方案。榆中联络线引入方案如图6 所示。

（1）和平镇北侧方案。线路自兰州站向东引出，跨越东岗立交后，折向南侧，在规划和平快速路东侧设和平站，出站后以两座短隧道下穿西坪山，在蒋家营南侧设定远车站，出站继续向东北方向行进，上跨青兰高速、312 国道后引入宝兰客运专线榆中站。预留动车所从和平车站上引出，上下行动车走行线分别以隧道穿越盘营山后，设于定远镇北侧白家坪附近。该方案正线全长38.8 km (双线)，动车走行线长度为5.92 km (单线)，桥隧比64.3%。

（2）和平镇南侧方案。线路自兰州站向东引出，跨越东岗立交后，折向南侧，沿国道321 穿越和平镇折向东南，在规划地铁和平车站南侧设和平地下站，后至乔家营村向南，从定远县西侧通过后沿宝兰客运专线向东引入榆中站，榆中站接入方式及动车所设置同北侧方案。该方案正线长度为38.34 km (双线)，动车走行线长度为9.22 km (单线)，桥隧比75.3%。

图4 福利区至兰州西三四线方案Fig.4 Fuli-Lanzhou West third and fourth line

图5 引入兰州西高、普速场方案Fig.5 Scheme of introducing high-speed and conventional railway for Lanzhou West Railway Station

2.5 兰州—临洮城际接轨方案

临洮县位于兰州市东南侧，兰州—临洮城际是兰州市连接省内城市的重要通道，根据临洮县与兰州市地理位置关系，兰州—临洮城际从东南侧引入兰州铁路枢纽，线路走向最为合理。本次规划重点研究了榆中联络线和平站接轨和宝兰客运专线榆中站接轨2 个方案。

（1）榆中联络线和平站接轨方案。线路由临洮车站引出，经中铺、西果园，接入规划的榆中联络线上新设的和平车站，利用榆中联络线引入兰州车站。新建线路长74.6 km，桥隧总长41.54 km。

（2）宝兰客运专线榆中站接轨方案。该方案由临洮站引出，经新营，穿兴隆山，由榆中车站东端引入，利用宝兰客运专线引入兰州西站。新建线路长59.50 km，桥隧总长47.35 km。利用宝兰客运专线既有线路长度47.20 km。

和平车站接轨方案运营距离短，线路途经洮河沿岸乡镇人口稠密地区，有利于吸引沿线客流，且和平站规划有枢纽第二动车所，作业方便。榆中站接轨方案线路经过地区地形复杂，需穿越兴隆山国家自然保护区，工程艰巨，吸引客流少。经综合比选，推荐采用和平站接轨方案。兰州—临洮城际接轨方案如图7 所示。

图6 榆中联络线引入方案Fig.6 Scheme of introducing Yuzhong tie line

图7 兰州—临洮城际接轨方案Fig.7 Lanzhou-Lintao intercity connection scheme

3 结束语

枢纽总图的规划布局，影响面极广。调整规划的研究方向应该聚焦于解决制约枢纽发展的主要矛盾，既要考虑扩大枢纽影响范围，也要考虑理顺内部运输关系，提高系统运营效率，并需要结合地方经济和城市发展留有灵活调整的余地。本次研究的兰州铁路枢纽总图方案更加符合城市总体规划，能够促进综合交通便捷运输，对完善铁路线网布局、促进西部地区间的互联互通和区域经济共同发展、保障西部地区国防安全具有重要意义和推动作用。