怀湛高速铁路引入怀化铁路枢纽方案研究

张乐鑫

（中铁第一勘察设计院集团有限公司 线路运输院，陕西 西安 710043)

1 怀湛高速铁路引入怀化铁路枢纽分析

1.1 概况

怀湛高速铁路(怀化—湛江)地处湖南省西部、广西壮族自治区东部和广东省西部，北起张吉怀高速铁路(张家界西—吉首东—怀化南)怀化南站，经湖南省怀化市，广西壮族自治区桂林市、梧州市、贵港市、玉林市，南至广东省湛江市，正线全长741.97 km，其中新建正线湖南省境内172.57 km，广西壮族自治区境内498.35 km，广东省境内71.05 km，设计速度350 km/h[1]。怀湛高速铁路建成后将与沪昆(上海虹桥—昆明南)、贵广(贵阳北—广州南)等既有高速铁路，以及怀邵衡铁路(怀化—邵阳—衡阳)、张吉怀高速铁路、昆深(昆明长水机场—深圳西丽)、沪昆客货共线铁路等规划和在建铁路完成怀化铁路枢纽的客运交流任务[2-3]。

1.2 枢纽现状与规划

怀化铁路枢纽位于湖南省西部，处于国家版图东北部通往大西南交通的重要节点上。目前怀化铁路枢纽衔接4 条铁路干线7 个方向，其中衔接的客货共线铁路为焦柳铁路(焦作—柳州)、湘黔铁路(株洲—贵阳)和渝怀铁路(重庆井口—怀化)，焦柳铁路纵贯南北，湘黔铁路横贯东西，渝怀铁路从西北方向引入；衔接的高速铁路为沪昆高速铁路，呈东西向，从枢纽南部通过。枢纽内现有车站：沪昆高速铁路的怀化南站，沪昆铁路的泸阳、怀化东、怀化和公坪站，焦柳铁路的黄金坳、象鼻子、怀化南和鸭嘴岩站，渝怀铁路同田湾站共10 个车站；其中怀化为客运站，怀化南为客运站、编组站与物流作业站，怀化东为中间站，其余均为越行站或会让站。车站分工为：怀化站为普速客运站，主要承担沪昆、焦柳和渝怀等普速铁路旅客列车的始发终到和通过作业；怀化南站(位于怀化市鹤城区)主要承担沪昆高速铁路、张吉怀高速铁路和怀邵衡铁路动车组的始发终到及通过作业。车站规模：怀化站客场现有到发线10 条(含正线2 条)，基本站台1 座，中间站台2 座；怀化南站8 台19 线，其中沪昆场4 台8 线(含正线2 条)，怀邵衡场4台11 线(含正线4 条)，共用站台1 座，车站西端设张吉怀高铁场至沪昆高速铁路场联络线，并预留向桂林方向南延线路出岔条件。

根据怀化铁路枢纽总体规划，渝怀铁路增建二线、怀桂高速铁路(怀化南—桂林北)、渝怀高速铁路(重庆东—怀化南)等工程引入枢纽后，枢纽维持原十字形总图布置，即东西向普速铁路、高速铁路南北并行，南北向与东西向成北南双十字型叠加格局，枢纽最终形成“北普(怀化站)南高(怀化南客站)”枢纽客运格局[4-5]。怀化铁路枢纽现状总平面布置示意图如图1 所示。

图1 怀化铁路枢纽现状总平面布置示意图Fig.1 Current general layout of Huaihua railway hub

根据运量预测，怀化铁路枢纽近期(2030 年)、远期(2040 年)旅客列车总对数分别为264 对/d和308 对/d，其中动车组列车分别为222 对/d 和273 对/d[1]。根据枢纽客运站分工与总图格局，已形成沪昆高速铁路为主的东西向快速客运通道，张吉怀高速铁路的建设也实现了枢纽北上的快速客运通道，但枢纽缺乏南下经桂林至广州、南宁、湛江方向的一条快速客运通道，怀湛高速铁路引入枢纽，就是为解决枢纽南下快速客运通道问题。因此，需结合既有枢纽总图，论证怀湛高速铁路引入枢纽合理方案，进一步完善怀化铁路枢纽布局，为怀湛高速铁路项目建设提供技术支撑。

2 怀湛高速铁路引入怀化铁路枢纽方案研究

根据怀化铁路枢纽总图规划及城市总体规划，按照“客站分工明确、干线车流径路顺畅、旅客乘降方便、点线能力协调、工程投资节省”的原则，结合既有客运布局、车流量及特点、工程条件等相关控制因素，构建怀湛高速铁路引入怀化铁路枢纽方案。基于既有铁路枢纽格局与车站分工，结合本线定位，重点研究引入枢纽怀化南站方案，提出怀化南站东端引入(方案I)、西端引入(方案II)2 个方案，再结合引入车场或新设车场的情况，又研究了2 个子方案，共2 个系列4 个方案。

2.1 方案分析

2.1.1 方案I

方案I 分为方案I-1 (怀邵衡场方案)和方案I-2 (怀邵衡场南侧并场设置怀湛场的布置方案) 2 个方案。方案I-1 为怀湛高速铁路由怀化南站怀邵衡场东端预留位置外包引出，左线在沪昆至怀邵衡下行联络线西侧跨怀邵衡正线，后与右线并行折向东南引入桂林方向。怀邵衡场维持既有规模，张吉怀至怀湛的通过动车组列车及本线的始发终到动车组列车均在怀邵衡场办理。方案I-1示意图如图2 所示。

图2 方案I-1 示意图Fig.2 Sub-scheme I-1

方案I-2 为怀湛高速铁路利用张吉怀高速铁路正线预留线路所出岔引出，沿张吉怀高速铁路引入怀化南站，在怀邵衡场南侧新建怀湛场，从怀湛场东端引出折向东南，引向桂林、湛江方向。怀邵衡场维持既有规模，新建怀湛场(增加1 台4 线)，张吉怀至怀湛的通过动车组列车及本线的始发终到动车组列车均在怀湛场办理。方案I-2 示意图如图3 所示。

图3 方案I-2 示意图Fig.3 Sub-scheme I-2

综合分析，方案I-1 中，枢纽内维持怀化、怀化南2 处客站格局，枢纽内所有始发终到列车均在怀化南站办理，但南北快速通道西进东出，运输径路曲折，顺畅性略差，无法实现桂林方向至长沙方向动车组列车的直通作业，旅客需在怀化南站同站换乘。怀湛高速铁路引入怀化南站怀邵衡场，由于怀化南站均为无砟轨道，不具备大规模改建条件，远期怀邵衡场到发线能力紧张。方案I-2 中，由于怀化南站站台范围内为高架车站布置形式，新建怀湛场工程难度大，实施困难[6]，且南侧受高速公路控制，新建怀湛场距高速公路较近，南侧无发展空间；怀湛高速铁路呈“S”形绕行，速度标准低，径路曲折。综合以上因素对方案I-2 进行研究后予以舍弃。推荐方案I-1 参与进一步比选。

2.1.2 方案II

方案II 分为方案II-1 (联络线由怀化南站西端引入怀邵衡场)和方案II-2 (联络线由怀化南站西端引入沪昆场) 2 个方案。

方案II-1 为怀湛高速铁路由怀化南站西端张吉怀预留的桂林方向南延线出岔位置按方向别引出，疏解后折向南沿焦柳线西侧并行，至南侧中方县东侧新设中方北站后引向桂林、湛江方向，并在中方北站至怀化南站怀邵衡场之间新建联络线。怀邵衡场维持既有规模，新建中方北站规模为2 台6 线(含正线2 条)。张吉怀至怀湛的通过动车组列车在中方北站办理，怀湛的始发终到动车组列车利用联络线在怀邵衡场办理。方案II-1 示意图如图4 所示。

图4 方案II-1 示意图Fig.4 Sub-scheme II-1

方案II-2 为怀湛高速铁路由怀化南站西端张吉怀预留桂林方向南延线出岔位置方向别引出，疏解后折向南沿焦柳线西侧并行，至南侧中方县东侧新设中方北站后引向桂林、湛江方向，并在中方北站至怀化南站沪昆场之间新建联络线。怀邵衡场维持既有规模，新建中方北站规模为2 台6 线(含正线2 条)。张吉怀至怀湛的通过动车组列车及本线的始发终到动车组列车在中方北站办理，怀湛至沪昆高速铁路的通过动车组列车利用联络线在沪昆场办理。方案II-2 示意图如图5 所示。

图5 方案II-2 示意图Fig.5 Sub-scheme II-2

综合分析，方案II-1中，联络线引入怀化南怀邵衡场，无法实现桂林方向至长沙方向动车组列车的直通作业，旅客需在怀化南站同站换乘，通过动车组列车需在中方北站办理，距离市区较远；怀化南站不需要进行改建，但车站能力得不到充分利用。方案II-2 中，联络线利用张吉怀沪昆联络线引入怀化南沪昆场，满足桂林方向至长沙方向动车组列车的直通作业功能，便于旅客出行，且市政设施配套完善，有利于旅客接驳[7-8]；新设中方北站可带动中方县发展，联络线引入沪昆场，怀化南站不需要进行改建。综上所述，推荐方案II-2 参与进一步比选。

2.2 方案比选

根据各方案设置情况，从工程设置、运输径路2 方面进行分析。方案综合比选如表1 所示。

根据表1，将数据统一量纲后构建六维戴布拉图进行方案的费用比选。六维戴布拉图方案比选如图6 所示。由图6 可见，六维戴布拉图是一个形状不规则的闭环，能够清楚地反映出各个线路方案的“姿态”，便于进行对照比较，直观地显示各方案在不同指标下的优劣程度。

表 1 方案综合比选Tab.1 Comprehensive comparison of schemes

从图6 可以看出，对应不同比选项目，点的位置越靠外，则该方案在该项目比选中的优劣度越低，而越靠内，则优劣度越高。由于新建线路长度越长，铺轨长度越长，轨道投资越大，方案I-1 与方案II-2 在轨道投资费用以及拆迁费用方面差异较大，应予以重点考虑。

图6 六维戴布拉图方案比选Fig.6 Scheme comparison and selection through6-D radar chart

根据比较结果，方案II-2 虽本线始发及通过动车组列车需在中方北站办理，距离市区较远，但怀湛高速铁路与枢纽内其余干线可实现相互连通，枢纽运输组织灵活，功能性强，线路长度短，工程投资省，推荐采用方案II-2。

3 结束语

怀湛高速铁路作为湘西南下客运主通道，是构建怀化市以湘桂通道为主轴的“七射+八联”区域客运网布局的重要组成部分，对促进怀化市域对外交通、加强长三角与珠三角经济交流、促进中部对外开放具有重要作用。怀湛高速铁路引入怀化铁路枢纽方案研究，采用逐层分解比较的方法，实现了方案比较的程序化与工程化，为进一步开发工程方案比选系统，提供了技术基础与方法借鉴。推荐的工程方案，与怀化城市总体规划高度契合，且符合铁路枢纽总体格局要求，规划的客运系统符合“创新、协调、绿色、开放、共享”新时代发展理念，为项目决策与建设提供了技术支撑，其研究思路、方法，可供类似项目设计参考。