阜陽北編組站改擴建方案探討

（中鐵上海設計院集團有限公司 線站處，上海 200070）

1 概述

1.1 阜陽北編組站現狀

阜陽北編組站所處阜陽鐵路樞紐位于安徽省西北部，地處京九大通道中段，銜接京九線 (北京—九龍)、青阜線 (青龍山—阜陽)、漯阜線 (漯河—阜陽)、阜淮線 (阜陽—淮南)、阜六線 (阜陽—六安)5條鐵路線路，是青阜線、漯阜線的終點，也是華東二通道 (阜陽—合肥—蕪湖—杭州) 和阜鷹汕通道 (阜陽—六安—鷹潭—梅州—汕頭) 的起點，是路網“一主兩翼”運輸戰略中的重要節點。

阜陽北編組站是華東路網的西北大門，主要承擔豐臺西、南倉、徐州北、武漢北、鄭州北、向塘西、合肥東等相鄰技術站間直達、直通、區段列車和摘掛列車解編任務，在華東路網中起著承上啟下、集散梳理的重要作用。阜陽北編組站現為單向縱列式三級四場站型。到達場：到達線12條 (含正線、軍供線各1條)。出發場：到發線14條 (含正線2條)。調車場：調車線32條。上行到發場：到發線9條 (含正線1條)。解編系統：設有自動化駝峰1座，峰高3.52 m，采用雙推單溜，編尾采用計算機聯鎖，設編尾牽出線3條，車站配有 DF7型調車機車6臺 (駝峰頭部2臺、編尾4臺)。根據統計資料，2013年阜陽北站日均辦理輛數 18 700 輛，其中有調 10 450 輛，有調比為56%。

目前，漯阜線增建二線擴能改造工程在建，青阜線電氣化改造工程、商丘—阜陽—合肥—杭州客運專線等工程的建設已提上日程[1]。阜陽鐵路樞紐總布置示意圖如圖1所示。

圖1 阜陽鐵路樞紐總布置示意圖

1.2 存在的主要問題

（1）編組去向多，編組分類線不足。目前車站編組去向達28個，武漢北、向塘西方向組號車流量較大，高峰時組號車流量最大為800～900 輛，需占用3條股道。另外，還承擔相鄰區段8列摘掛列車的編組任務，而編組線僅32 條，車站編組分類線運用十分緊張。

（2）車流量大，車站能力緊張。新運行圖實行后，車站辦理車流量明顯增大，日均辦理達 18 700輛，解編作業量達到 10 450 輛，車站行車設備經常處于滿負荷運轉。

（3）車流到發不均衡。受旅客列車密集開行等影響，列車到發不均衡比較明顯，進一步加劇了車站能力緊張狀況。在密集到達時到達場始終是滿線狀態，到發線運用較緊張，而且外圍有等線接車現象。

（4）鐵路局分界口接車不暢。阜陽北為上海、鄭州、武漢鐵路局的分界口，距離王樓、淮濱口較近，因存在鄰局接車不積極或階段性不接車現象，導致車站列車待發時間延長，特別是18點前后為局界口交車時間，各鐵路局為壓縮運用車保有量更為明顯。

（5）現有站型難以適應路網發展和作業量增長的需求。目前，京九線大能力電氣化通道已經拉通，青阜線雙線能力已經形成，漯阜線、阜淮線擴能即將完成，新建阜六線即將竣工，相關線路如符夾線 (符離集—夾河寨)、華東二通道擴能也將逐步實施。而阜陽北編組站銜接的線路大都以貨運為主，研究年度內，樞紐貨物交流量將有一個快速增長的過程，現有站型難以適應路網發展和作業量增長的需求[2]。

2 車流組織及車站功能定位

近年來，阜陽樞紐貨運量逐年增長，2013年貨物總交流量達 13 090 萬t。研究年度內樞紐地方運量和通過運量都將呈快速增長趨勢，運量增長的主要因素是新線的引入、既有線相繼增建第二線或電氣化擴能改造、相關通道客運專線的建成將釋放既有線的貨運能力及樞紐內大型貨場的建成引起地方運量的增長。預測樞紐總貨運量近期 (2025年)為20 838 萬t，遠期 (2035年)為24 565 萬t。

2.1 現狀車流組織

（1）始發終到車流。商丘方向：阜陽北與豐臺西、沈陽西、南倉、侯馬北、月山、鄭州北互編直達、直通列車；與商丘北互編區段、摘掛列車。青龍山方向：阜陽北與徐州北互編直通列車；與青龍山互編區段、摘掛列車。淮南方向：阜陽北與喬司、蕪湖東互編技術直達列車；與合肥東互編直通列車；與淮南西互編區段、摘掛列車。麻城方向：阜陽北與向塘西互編直通列車；與麻城互編區段、摘掛列車；武昌南編組到達阜陽北的直通列車；阜陽北編組到達江岸西的直通列車。漯河方向：阜陽北與漯河互編區段、摘掛列車。樞紐內：與阜陽、阜陽西、穎南等站互開小運轉列車。

（2）通過車流。通過的技術直達流：鄭州北編組淮南西方向的直達列車，徐州北編組喬司方向的直達列車，徐州北編組向塘西方向的技術直達列車。通過的大宗始發直達流：符夾線、青阜線沿線組織的去往華東地區的煤炭專列。通過的空車直達流：華東地區編組去往符夾線、青阜線沿線的空車直達流。

2.2 編組站功能定位

阜陽北編組站銜接京九、青阜、漯阜、阜淮、阜六線5條鐵路干線均已經或即將擴能改造，均為雙線大能力通道。在地理位置上，阜陽北站地處鄭州、武漢、上海鐵路局3個鐵路局的交界口，在華東路網中起著貨流南下東進、車流集散梳理的重要作用，定位為路網性編組站。

2.3 車站工作量分析

根據研究年度預測運量，研究年度樞紐各方向車流情況如表1所示。

從表1 中可以看出，研究年度車站車流具有以下特點：以通過車流為主，地方車流少；主要通過車流有商丘方向至淮南方向和麻城方向、青龍山方向至淮南方向和六安方向、漯河方向至淮南方向，折角車流不大。

2.4 車流組織方案

研究年度由于相關線路電氣化改造工程建成、路網逐步完善、樞紐銜接的相鄰線路牽引質量的統一、華東二通道的運輸“瓶頸”全被打通，阜陽樞紐車流可以實現“大進大出”；由于我國經濟地理及“北煤南運、西煤東運”的運輸格局不變，規劃引入阜陽樞紐的重空車流不會有大的變化，但出入樞紐的車流量將繼續增長；樞紐總車流中通過車流約占 96% 以上。因此，相鄰編組站應盡量組織直達列車無改編通過阜陽北編組站。

表1 研究年度車流表輛

研究年度在維持現狀分工的基礎上，適當增加豐臺西、南倉與向塘西互開遠程直達；增加平頂山東及以遠 (或漯河及以遠) 編開合肥東及以遠的直達列車；增加阜陽北至鷹潭及以遠的直通列車；增加商丘以遠至景德鎮以遠的技術直達；其余維持現行分工及編組計劃。根據編組計劃的調整，研究年度內阜陽北編組站承擔的作業量較現狀有較大增長，現有單向三級四場站型無法滿足要求。

3 改擴建方案研究

根據研究年度路網規劃、阜陽北編組站的功能定位、車站承擔的作業量，結合編組站現狀存在的問題，阜陽北編組站改擴建主要應解決以下問題：為適應車站作業量增長的要求，車站應增建上行系統；漯阜線增建二線工程即將完工，其未考慮新建上行系統的實施，因而新建上行系統應結合在建工程，盡量減少廢棄工程，以有利于漯阜線的引入。

在我國編組站改擴建案例中，由單向三級四場系統向雙向系統編組站發展一般有雙向三級七場、雙向三級八場、混合式雙向三級七場幾種形式，對應新建系統為新建三級三場、三級四場和兩級三場3種形式[3]。

3.1 方案Ⅰ：新建三級三場站型方案

通常大型編組站由單向縱列式系統改建為雙向三級式系統即雙向三級七場站型比較具有代表性。雙向三級式站型具有雙方向改編車流在站內作業流水性好、作業行程短、上下行車流作業相對獨立、交叉干擾少、改編能力強大等優點[4]。

方案Ⅰ上行系統采用三級三場站型，將既有上行到發場 (Ⅱ場) 部分股道改作交換場，車站形成雙向縱列式三級七場的布置形式，如圖2所示。根據車流計算，近、遠期上行系統各場股道規模如下：到達場近期8條，遠期10條；調車場近期24條，遠期 32條；出發場近期12條，遠期14條；交換場6條。

圖2 方案 I 示意圖

該方案主要存在以下問題。

（1）對在建的漯阜線增建二線工程影響較大。該工程在阜陽北站主要包括漯阜上下行正線和京九上行客線工程，其中漯阜上下行正線大部分為高架線路，線下工程已經完成。漯阜線增建二線工程未考慮預留阜陽北上行系統三級三場的條件，為滿足漯阜上行線從上行出發場引出，需要對在建的漯阜上行線和京九上行客線進行改線。漯阜上行線只能采用300m 小半徑曲線，平面條件差。對于漯阜上行線與京九上行客線的交叉方式，因漯阜上行線無展線條件，只能采用京九上行客線上跨，為此還需要對京九上行客線 (即阜陽西至京九聯絡線) 進行改線。漯阜上行線改建長度 1.43 km，京九上行客線改建長度3.7 km，其中橋長 1.1 km。

（2）阜陽北至阜陽西站聯絡線設置條件困難。采用三級三場站型布置后，受京九上行客線的限制，阜陽北至阜陽西站聯絡線已經無法直接從上行出發場引出，只能從漯阜上行線和阜陽西至小梁莊上行聯絡線間設計聯絡線間接連通，運輸條件困難，交叉干擾多。

3.2 方案 Ⅱ：新建三級四場站型方案

針對方案Ⅰ中存在的問題，方案Ⅱ提出了上行系統采用三級四場的站型方案，在上行調車場旁再增設1個漯阜場，辦理漯阜線上行方向列車的到發，同時兼做地區車場功能，如圖3所示。根據車流計算近、遠期上行系統各場股道規模：到達場近期8條，遠期10條；調車場近期24條，遠期32條；出發兼直通場近期10條，遠期12條；漯阜兼地區場近期5條，遠期7條；交換場6條。

圖3 方案Ⅱ示意圖

該方案的主要優點：避免了方案Ⅰ中漯阜上行線和京九上行客線的改線工程，工程實施條件好，投資小，同時漯阜場兼做地區車場，為阜陽北物流中心提供了條件。主要缺點：上行系統多設1個車場，需要多設1套運轉、列檢等機構，增加了運營成本。

3.3 方案 Ⅲ：新建二級三場站型方案

上行系統采用二級三場站型方案也可以規避方案Ⅰ中存在的問題，方案Ⅲ將上行系統按到達場、直通兼到發場、調車場混合式二級三場站型布置。為避免編成車列轉線影響編尾能力，將調車場內側部分股道設置為編發線，京九、青阜方向車流較大的組號可以直接從調車場發車，其他列車和直通列車在到發場辦理發車，方案 Ⅲ 如圖4所示。

圖4 方案 Ⅲ 示意圖

經計算，二級三場站型解編能力可以達到 6 700輛，近期基本滿足能力要求，但遠期能力不足。根據車流計算，近、遠期上下行系統各場股道規模如下：到達場近期8條，遠期10條；調車場近期24條，遠期32條 (設8股道為編發線)；出發兼直通場近期10條，遠期12條；交換場6條。

方案Ⅲ存在的主要問題：二級三場站型解編能力比三級三場小，雖然設置了部分編發線，但大部分車列仍需轉場發車，解編作業流水性差，作業效率及解編能力不如三級式站型方案，遠期能力不足。

3.4 站型布置比選

雖然方案Ⅲ工程投資最節省，但能力適應性差，解編作業不順暢，站型選擇與阜陽北路網性編組站地位匹配不佳，也不滿足運營部門要求；方案Ⅰ對在建工程影響大，影響了引入線路的平縱斷面條件，工程投資大，實施難度大；方案 Ⅱ 三級四場方案雖然多設1個車場 (漯阜場兼地區車場)，但引入線路條件好，對在建工程影響小，而且漯阜場兼地區車場還為規劃中的阜陽北物流中心提供了條件。因此，建議采用方案 Ⅱ，即新建上行系統采用三級四場、與既有下行系統形成三級八場站型布置。

編組站設計除選擇合理站型外，還應研究各車場及車場間的進路布置。合理的站型布置是為了保證車站各場間配置協調、車流作業具有流水性和靈活性。而各車場及車場間的合理進路布置可以減少作業進路交叉和作業干擾，滿足進路的靈活性，實現車站整體作業效率的最大化[5]。針對阜陽北編組站的布置及作業特點，應注意以下方面：①新建上行到達場進場咽喉，阜陽北編組站到達場銜接2個到達方向，為減少列車到達、推峰作業與調車機車走行及連掛的干擾，在到達場進場咽喉增設調車機車直接連掛進路，到達場進場咽喉平行進路為4個 (2個方向到達、向2個方向的待解列車掛機)；②上行出發兼直通場進場咽喉：實現4個平行進路 (調車、直通列車到達、場間聯絡、機車出入段)；③上行出發兼直通場出場咽喉，出場咽喉辦理2個方向列車出發、本務機摘掛機、機車出入段，因而需要保證4個平行進路。

4 結束語

阜陽北編組站定位為路網性編組站，隨著路網的擴充和經濟的發展，其承擔的車流量快速增長，既有單向三級四場車站能力已經趨于飽和。結合研究年度內的運量預測和車流分析，從車站的功能定位、運輸組織分工和車流組織、站型選擇進行分析，最后提出宜采用新建上行系統三級四場站型改擴建的建議。

[1] 中鐵第四勘察設計院集團有限公司.阜陽鐵路樞紐總圖規劃[R].武漢：中鐵第四勘察設計院集團有限公司，2005.

[2] 中鐵上海設計院集團有限公司.阜陽北站擴能改造工程可行性研究[R].上海：中鐵上海設計院集團有限公司，2014.

[3] 吳家豪.編組站設計[M].北京：人民鐵道出版社，1979.

[4] 中華人民共和國鐵道部.GB50091-2006 鐵路車站及樞紐設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2006.

[5] 劉其斌，馬桂貞.鐵路車站及樞紐[M].北京：中國鐵道出版社，2006.