張 鵬,趙 鵬
(中鐵第一勘察設計院集團有限公司 線路運輸處,陜西 西安 710043)
西安鐵路樞紐連接的干線鐵路有隴海線、包西線、西康線、寧西線和在建的西平線等。西安鐵路樞紐內現有各類車站 42 個,其中新豐鎮為編組站,西安西為有一定解編能力的貨運站,西安、西安北為客運站,新筑為集裝箱中心站,西安南為輔助客運站,其余均為中間站、越行站或會讓站。
根據《中長期鐵路網規劃(2008年調整)》,結合樞紐新線引入,對西安樞紐總圖進行了調整,西安鐵路樞紐總圖規劃如圖1 所示。
調整后的樞紐總圖規劃方案如下。
(1)樞紐格局。隨著隴海客運專線、西成、大西客運專線、西平線、西銀線,以及相關線路增建二線的建成,逐步形成為銜接 4 條客運專線、8 條干線、1 條支線、6 條城際鐵路的大型環形鐵路樞紐。
(2)客運系統。新建西安北站、阿房宮站、新西安南站,擴建西安站及紡織城站,形成“三主兩輔”客運站布局。西安、西安北、新西安南站為主要客運站,阿房宮、紡織城站為輔助客運站。
(3)解編系統。新豐鎮為雙向三級七場站型編組站,在零口設直通場。西安東改建為客運機車車輛基地。
(4)貨運系統。新筑為集裝箱中心站,規劃咸陽北、新筑、西安南站(長安)設綜合性貨場,西安西、西安東貨場逐步外遷。
(5)樞紐內相關線路。西安鐵路樞紐北環線分流隴海線的貨物列車,北環線東端自新豐鎮站引出,西端接軌于隴海線茂陵站,西康線也有部分貨物列車通過西康聯絡線、長條村線路所及北環線接入新豐鎮站。

圖1 西安鐵路樞紐總圖規劃
2.1.1 新豐鎮站概況
新豐鎮站于 2008年6月完成雙向三級七場的改擴建工程,并同時建成編組站綜合自動化系統(SAM系統)。車站連接隴海線、包西線、寧西線、西康線、侯西線、貨運北環線,辦理 6 個方向貨物列車的解編和通過作業。零口(直通場)歸新豐鎮站管理,協助辦理通過列車作業。
新豐鎮站上行系統:到達場設到發線 12 條,預留 3 條,有效長為 1 050 m;調車場按 48 條規模一次規劃布局,設調車線 30 條,預留 14 條,溜放交換線4 條;出發場設到發線 15 條,預留 3 條。下行系統:到達場設到發線 12 條,有效長為 850 m,調車場設調車線 36 條,出發場設到發線 16 條。交換場設交換線 8 條(與上、下行駝峰調車場連接的溜放交換線各 4 條),預留 2 條。新豐鎮站平面布置如圖2 所示。
2.1.2 新豐鎮站作業量
(1)各方向到發列車數量。近年來,隨著西安鐵路樞紐運量的大幅增長,新豐鎮站的作業量增長較快,2011年新豐鎮站各車場圖定列車數量如表1 所示[1]。
(2)作業車數。新豐鎮站 2010年和 2011年實際完成作業量如表2 所示[1]。
根據新豐鎮站提供的車站能力查定,其日均辦理能力如表3 所示[1]。
由表3 數據可知,2010年和 2011年新豐鎮站有調車數和日均辦理車數已接近車站查定能力,說明車站能力已趨于緊張。
(1)新豐鎮站無調比偏低。新豐鎮站 2010年無調比為 29.4%,2011年無調比為 34%,無調比偏低。
(2)新豐鎮站解編作業量已接近原設計近期(2015年)水平。雖然,2010年和 2011年的日均辦理車數(21 504 車、23 630 車)小于原設計近期(2015年)辦理車數(31 896 車),但由于無調比偏小,實際日均解編作業量(2010年和2011年分別達到16 929 車和 17 386 車)已接近原設計近期(2015年)的解編作業量(18 850 車)。
(3)上行到達場接車作業不均衡。目前,西安鐵路樞紐西口北環線貨物列車已超過 100 對/d,造成新豐鎮站上行到達場接車作業不均衡。

圖2 新豐鎮站平面布置示意圖

表1 2011年新豐鎮站各場圖定列車數量 列/d

表2 新豐鎮站實際完成日均作業量(含零口)
2.4.1 運輸組織水平有待提高
目前,經過西安鐵路樞紐的貨物列車除大宗煤炭、石油和快運直達貨物列車通過外,大部分列車在編組站需要進行改編作業。相鄰樞紐編組站僅鄭州北編組到迎水橋的遠程技術直達列車通過新豐鎮站,其余編組站均無通過新豐鎮站的直達列車,運輸組織水平有待進一步提高。
2.4.2 路網相鄰編組站未建成
路網相鄰編組站蘭州北及重慶興隆場均未建成,在一定程度上也增加了新豐鎮站的改編作業量。

表3 新豐鎮站日均辦理能力表
2.4.3 車站到、編、發作業能力趨于緊張
新豐鎮站無調比明顯偏低,解編作業量急劇增加,同時隨著路網的擴張,西安鐵路樞紐客貨運量快速增長,普速旅客列車數量不斷增加,加之高峰時段旅客列車密集到發,造成新豐鎮站貨物列車作業集中現象頻現,作業難度加大,車站到、編、發作業能力逐漸趨于緊張。
2.4.4 上行系統到達場西端咽喉結構需要改造
根據新的列車組織方式,西安鐵路樞紐東口隴海線、包西線、寧西線和南口西康線經西安的旅客列車均要經過既有隴海線新豐鎮至西安區段,該段旅客列車已達 75 對/d。為了減少樞紐地區貨物列車對旅客列車運行的影響,除在隴海線茂陵—新豐鎮間有作業的貨物列車外,其余貨物列車均通過北環線運行,西康線也有部分列車(11/18 列/d)經北環線、長條村線路所和西康聯絡線出入新豐鎮站。
目前,西安鐵路樞紐西口經過北環線的貨物列車已超過 100 對/d,造成新豐鎮站上行到達場咽喉到發線接車能力緊張。
根據新豐鎮站的作業特點,針對導致新豐鎮站目前能力趨于緊張、作業難度加大的原因,需要從對外協調和對內補強兩個方面著手解決新豐鎮站作業能力緊張的問題。
加強與相鄰編組站的協調,積極組織直達和遠程直達列車,增加無調列車的比重,壓縮貨物列車中轉時間,提高車站通過能力。
新豐鎮站經過擴能改造,已基本定型,形成作業流暢、功能齊全的雙向大型綜合自動化編組站。隨著路網的擴展,以及運量的快速增長,應及時完成預留工程,并結合新豐鎮站西端客貨列車運輸組織的調整,增加上行到達場接發列車通路,提高車站到發線能力利用率。
針對新豐鎮站的作業量快速提高,但無調比明顯偏低的狀況,為緩解車站到、編、發作業能力緊張的局面,應盡快將預留工程安排施工。為減少頻繁施工對編組站作業的影響,建議一次建成上行系統預留的20 條股道。
4.2.1 方案概述
新豐鎮站上行到達場銜接隴海線、北環線 2 個接車方向。原設計為保證不同銜接方向可同時接發車,對北環線、隴海線及西環線引入后上行到達場到發線進行了分工:西環線和隴海線靠近車輛段,列車接入到達場南側 11、12 道;北環線連通上行到達場北側1 道至 10 道。
新豐鎮站開通運營后,由于西安鐵路樞紐東口每日有 75 對旅客列車 需要經過隴海線新豐鎮—西安區段,為了減少樞紐內貨物列車對旅客列車運行的影響,目前經北環線的貨物列車已超過 100 對/d,加上列車的密集到發,導致上行到達場(Ⅱ場)1 道至 10 道到發線能力趨于飽和。
為緩解北環線銜接線路能力緊張的局面,提高上行到達場到發線作業的靈活性,增加作業進路,對上行到達場(Ⅱ場)西咽喉接車進路進行了局部改建,共研究以下 2 個改建方案。
(1)改建隴海上行到達線方案(方案Ⅰ)。將既有的 2002# 至 2008# 交叉渡線改為一渡一交組合道岔,使北環上行到達線與上行到達場最外側到發線相連。該方案需相應延長既有機待線長度至 80 m;根據線間距控制要求,需要改建隴海上行正線曲線,曲線半徑采用 500 m,如圖3 所示。
(2)增設機待線方案(方案Ⅱ)。該方案同方案Ⅰ將交叉渡線改為一渡一交組合道岔,維持既有隴海上行正線和機待線現狀,由于增設渡線導致原機待線有效長縮短需延長 45 m,在西環線及車輛段之間增設有效長 45 m 的機待線 1 條,如圖4 所示。

圖3 改建隴海上行到達線方案示意圖

圖4 增設機待線方案示意圖
4.2.2 方案比選
上行到達場(Ⅱ場)西咽喉接車進路改造方案優缺點分析,如表4 所示。
經過綜合比選,上行到達場(Ⅱ場)西咽喉接車進路改造方案推薦采用方案Ⅱ,即增建機待線方案。

表4 兩方案優缺點分析比較表
既有編組站能力補強研究是一項復雜的系統工程,既要充分了解樞紐內貨運現狀及原設計情況、分析解編系統存在的問題,又要結合相鄰樞紐和編組站的規劃建設情況;明確引起編組站解編系統能力緊張的原因,既要有前瞻性的分析,又要有對車流特點的總結,才能有針對性地提出合理的能力補強方案。
[1]中鐵第一勘察設計院集團有限公司. 新豐鎮編組站能力補強工程Ⅰ類變更設計[R]. 西安:中鐵第一勘察設計院集團有限公司,2012.