長治鐵路樞紐總圖格局方案研究

蘇 丹

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司線路站場設計研究院,北京 100055)

長治鐵路樞紐地處山西省長治市，是山西省晉東南地區連接晉冀豫魯四省、穿越太行山的重要中轉地，同時又是中原經濟區腹心。樞紐承擔山西與河北、河南、山東等省的客貨交流，是晉東南地區重要的地區性鐵路樞紐，是國家鐵路網的重要節點[1]。

1 長治鐵路樞紐概況

1.1 樞紐既有及在建鐵路概況

長治鐵路樞紐現狀銜接太焦鐵路、邯長鐵路、瓦日鐵路及在建太焦城際4條鐵路干線。太焦鐵路、在建太焦城際縱貫南北，瓦日鐵路橫穿東西，邯長鐵路自東北方向引入樞紐。樞紐內長治北、長子南站為區段站；長治站為中間站，辦理客貨運作業；襄垣東、長治東、長治縣站為樞紐高鐵客運站；其余均為中間站。如圖1所示。

1.2 主要車站說明

1.2.1 長治北站

長治北站為樞紐內區段站，到發場與調車場橫列布置，其中到發場設12條到發線(含正線3條)；調車場設11條調車線；交接場與到發場縱列布置，設8條到發線。車站設客運基本站臺及中間站臺各1座，主要承擔太焦鐵路、邯長鐵路直通列車的到發、機車換掛及通過作業和區段、摘掛、小運轉列車的到發、解編作業。如圖2所示。

1.2.2 長治站

長治站為樞紐內中間站，車站設到發線8條(含正線2條)。車站設基本站臺及中間站臺各1座，主要辦理邯長鐵路、太焦鐵路客貨列車通過作業。如圖3所示。

圖1 既有及在建長治樞紐示意

1.2.3 長治東站

長治東站為樞紐內在建太焦城際上的中間站，車站規模為3臺7線(含正線2條)，設基本站臺1座及島式站臺2座。站對右側設動車存車場1處，含存車線4條，主要辦理太焦城際始發、終到及通過車作業。如圖4所示。

圖2 長治北站既有平面布置示意(單位：m)

圖3 長治站既有平面布置示意(單位：m)

圖4 在建長治東站平面布置示意(單位：m)

1.3 樞紐擬建及規劃鐵路概況

1.3.1 擬建鐵路

研究年度內，擬建長治經邯鄲至聊城城際(以下簡稱“長邯聊城際”)引入長治樞紐，途經長治市、邯鄲市和聊城市，終至規劃鄭濟高鐵、京港臺高鐵聊城西站；太焦鐵路北段擴能改造工程，包括長治北站以北電化改造及長治北站以南自動閉塞改造。

1.3.2 規劃鐵路

(1)客運鐵路

長臨城際：長治至臨汾城際鐵路，為山西省城際軌道交通網的組成部分。

長林城際：長治至林州城際鐵路，是《中原城市群城際軌道交通線網規劃(2017—2030年)》中“一網雙環十字多聯”網絡構架的組成部分。

(2)貨運鐵路

長治北二級物流基地工程：《鐵路物流基地布局規劃及2015—2017年建設規劃》(鐵總計統[2015]232號)中規劃項目。

李村古城聯絡線：樞紐內專用線項目，解決樞紐煤炭上瓦日鐵路和貨物外繞中心城區的條件，提高專用線煤炭外運的靈活性。

1.4 樞紐存在問題

(1)樞紐內有在建的南北向快速客運通道太焦城際，但缺少東西向快速客運通道。

(2)太焦鐵路修文至長治北段為內燃牽引單線鐵路，牽引質量3 500 t，與南太焦鐵路及其他相鄰線技術標準不匹配，增加列車在長治北站的作業環節，運輸組織不暢。長治北至月山段為雙線電化半自動閉塞鐵路，晉城北至月山段限坡20‰，現能力利用率96%，區間通過能力緊張。

(3)瓦日鐵路設計2020年最大區段貨流密度將達到1.0億t，但實際長子南站2018年僅開行萬噸列車20列，通道能力虛糜。

(4)市區內長鋼專用線自中心城區西北方向斜穿中心城區后到達中心城區東南部，該專用線貨運量小，限制城市的發展和阻礙市內交通。

2 城市總體規劃及綜合交通運輸規劃

2.1 城市總體規劃

長治市是晉東南重要的新型能源和制造業基地。規劃2030年市域人口達到390萬人左右，中心城區人口102萬人，人均城市建設用地指標101.0 m2，規劃建設用地總面積為103.1 km2。市域城鎮體系空間結構構建“一核、一軸、雙圈”，中心城區規劃空間布局形成“三個中心、五條發展軸、三個組團”形態。規劃期內，中心城區用地以向西北為主要城市發展方向，并適度向北、東北方向優化發展。如圖5所示。

圖5 長治市城市總體規劃

2.2 綜合交通運輸規劃

根據《長治市綜合交通運輸“十三五”發展建設規劃綱要》，長治市將要構建公路、鐵路、航空“三大通道”，形成有效滿足需求、結構優化、一體化銜接、運行高效的綜合交通運輸有機整體。

公路通道: 構建“雙環+多射線”網絡體系。以高速公路和國省干線為骨干、縣鄉公路和旅游公路為補充，全面構筑多層次、高覆蓋的“雙環+多射線”的公路交通運輸網絡體系。

鐵路通道：布局“大十字”骨架體系。以太原—長治—鄭州、青島—長治—蘭州“大十字”高速鐵路客運通道和太原—長治—焦作、瓦日鐵路“大十字”鐵路貨運通道建設為主體，以旅游鐵路、地方鐵路為補充，初步形成境內鐵路網絡現代化發展格局。

航空通道：建設航空支線重要節點和國家通用航空試點城市。

3 樞紐客貨運量預測及車流特點

3.1 客運作業量及車流特點

客運作業量：樞紐初、近、遠期辦理客車分別為63對/d(始發26對/d，其中普速5對/d、城際21對/d；通過37對/d，其中普速4對/d、城際33對/d)、133對/d(始發45對/d，其中普速5對/d、城際40對/d；通過88對/d，其中普速4對/d、城際84對/d)、242對/d(始發91對/d，其中普速5對/d、城際86對/d；通過151對/d，其中普速4對/d、城際147對/d)。長邯聊城際近、遠期辦理客車分別為52對/d(始發12對/d；通過40對/d)、98對/d(始發16對/d；通過82對/d)。如圖6所示。

圖6 長治樞紐客運車流構成(單位：對/d)

車流特點：樞紐內以鄭州至太原(初、近、遠期分別為33對/d、44對/d、57對/d)及邯鄲(初、近、遠期分別為0對/d、35對/d、53對/d)方向的城際通過車為主。初、近、遠期通過車分別占客運總數的58.7%，66.2%，62.4%，由長治樞紐至太原、鄭州、邯鄲、蘭州及林州5個方向的客運交流組成。

3.2 貨運作業量及車流特點

貨運作業量：樞紐內初、近、遠期貨運量分別為16 132×104t(地方運量4 037×104t，通過運量12 095×104t)、21 891×104t(地方運量5 151×104t，通過運量16 740×104t)、23 067×104t(地方運量5 617×104t，通過運量17 450×104t)。

車流特點：樞紐內以通過運量為主，占總貨運量的75.0%～76.5%。在通過車流中，瓦塘—日照方向交流占比最大，規劃年度占通過車流比例為2020年68.4%、2030年72.9%、2040年65.3%。地方運量占總貨運量23.5%～25.0%。發送貨物主要品類是煤炭，占發送總量的85%；到達貨物主要品類是金屬礦石，占到達總量的40%。

4 長治鐵路樞紐總圖格局研究

根據《中長期鐵路網規劃》、《山西省鐵路網規劃》[1，2]、《中原城市群城際軌道交通規劃(2017—2030年)》，以及研究年度內樞紐路網構成、預測運量和客流特點，考慮到長邯聊城際、長臨城際及長林城際在樞紐線路走向、沿線的地形地質條件和環保、水保要求，結合長治市城市總體規劃，按照“充分利用既有設施、布局優化、分工合理、車流順暢、預留發展”的原則，本次首先重點研究長邯聊城際引入長治樞紐方案[3，4]。

4.1 長邯聊城際引入樞紐方案[5-9]

長邯聊城際是國家中長期鐵路網規劃的重要組成部分。根據樞紐既有鐵路布置情況，鑒于長治東站為樞紐內在建高鐵站，本著主流方向車流順暢的原則，統籌考慮工程投資、運營管理、既有設備利用、城市規劃等因素，本線應北進南出引入車站，結合線路走向分別研究了直接引入在建長治東站方案(方案Ⅰ)及經既有長治北引入既有長治站方案(方案Ⅱ)兩個方案。

4.1.1 引入在建長治東站方案(方案Ⅰ)

本線自樞紐東北方向沿既有邯長鐵路北側引入，在潞城市北部新建潞城北站后折向西南，上跨既有邯長鐵路，沿在建太焦城際按徑路別疏解引入在建太焦城際長治東站北端咽喉，太原方向經太焦城際至本線邯鄲方向車流遠期為10對/d，需在長治東站折角。如圖7所示。

樞紐內形成三站格局。長治站、長治北站承擔邯長、太焦鐵路等普速列車始發終到及通過列車作業；長治東站承擔太焦城際及本線城際列車始發終到及通過列車作業。

圖7 引入在建長治東站方案示意

4.1.2 經既有長治北引入既有長治站方案(方案Ⅱ)

本線自樞紐東北方向沿既有邯長鐵路北側引入，向西上跨在建太焦城際后折向西南，沿既有太焦鐵路西側按線路別引入長治北站，長治北至長治區間增建三、四線，線路向南走行引入既有長治站。本項目在既有長治站西側新建城際場與既有車場橫列式布置，同時車站接軌專用線相應改建，該方案走行于建成區，需拆改既有專用線、貨場及房屋等構筑物，長治站與長治東高速站分工不清，不利于旅客出行。如圖8所示。

圖8 經既有長治北引入長治站方案示意

樞紐內形成三站格局。長治站承擔太焦鐵路普速列車作業，并承擔本項目始發終到及通過列車作業；長治北站承擔邯長鐵路普速列車始發終到及通過列車作業；長治東站承擔太焦城際始發終到及通過列車作業。

4.1.3 優缺點分析

如表1所示，從客流吸引及服務質量、拆遷量、與城市交通設施的銜接、與既有線的交叉干擾等7個方面綜合分析兩個方案的優缺點。

表1 長治鐵路樞紐引入方案優缺點比較

4.1.4 推薦意見

綜上所述，方案I雖然距離主城區略遠，但沿線拆遷量少，實施難度小，與既有線無干擾，改建車站工程量較小，有利于順利實施，且線路長度最短，工程投資最省，同時可以帶動老頂山森林公園旅游開發，推薦直接引入長治東設站方案(方案I)。

4.2 其他客運線路引入樞紐方案[10-13]

4.2.1 研究思路

根據研究年度樞紐路網構成、預測運量及客流特點，基于長臨城際及長林城際在樞紐線路走向、沿線的地形地質條件和環保、水保要求及長邯聊城際引入長治樞紐推薦直接引入長治東站，結合長治市城市總體規劃，按照“充分利用既有設施、布局優化、分工合理、車流順暢、預留發展”的原則，考慮長治東站在建車場未預留長林城際引入車站條件，結合客車交流，規劃遠期將長邯聊城際、長臨城際及長林城際引入長治東站太焦城際車場東側橫列布置新設車場。

4.2.2 引入樞紐方案

在樞紐內，長邯聊城際自城市東北側引入樞紐，跨邯長鐵路后，近期接入長治東站西側車場、遠期預留接入長治東站東側新設車場與長臨城際貫通；長臨城際自城市西側引入樞紐，并行于瓦日鐵路南側跨太焦鐵路、太焦城際后折向北，并行于太焦城際東側接入長治東站東側新設車場與長邯聊城際貫通，并修建新設車場至動車存車場聯絡線；長林城際自城市東側引入樞紐，與瓦日鐵路北側共通道并行后折向西再折向南，外包引入長治東站東側新設車場。

太焦城際、長邯聊城際、長臨城際及長林城際引入長治東站集中布置方案，與在建太焦城際預留條件相吻合，減少新增工程、新征用地及資源浪費，便于共享市政資源，旅客出行方便、換乘快捷，對城市規劃切割少、拆遷少。

4.3 樞紐貨運系統研究[14-16]

4.3.1 后方通道能力適應性分析

根據后方通道能力分析，規劃年度除太焦鐵路南段外各線能力能夠滿足預測運量需求。為提高運營效率，結合中長期鐵路網規劃，近期將太焦鐵路長治北站以北擴能改造為單線半自閉電氣化鐵路；規劃年度內太焦鐵路長治北站以南擴能改造為雙線全自閉電氣化鐵路以滿足貨運需求。

4.3.2 物流中心規劃

長治鐵路樞紐貨運系統主要由長治北、大辛莊、長治、小宋、長子、長子南等6個貨運站組成。其中長治北、小宋、長子三站貨物發到運量在100萬t以上，是樞紐內主要貨運站。

根據長治市城市總體規劃及相關規劃，考慮減少城市污染及緩解城市道路交通的壓力，將既有貨場逐步由城中心區往樞紐外圍附近轉移，結合《鐵路物流基地布局規劃及2015～2017年建設規劃》，規劃年度對樞紐貨場布局進行調整，關閉大辛莊、長治、小宋等貨場，新建長治北二級物流基地。

4.3.3 其他貨運工程

(1)根據長治市相關規劃，擬將穿越于市區的長鋼專用線改造為服務于長治市城區內旅客出行和旅游觀光線路，同時保留其貨運功能。本次規劃為減少該線貨運對城市的影響，規劃設置瓦日鐵路壺關站至該線集店站的聯絡線滿足該線的貨運需求。

(2)樞紐內規劃建設李村古城聯絡線專用線項目，解決樞紐內瓦日鐵路煤炭運輸和貨物外繞中心城區的條件，提高專用線煤炭外運的靈活性。

5 樞紐總圖格局[17-20]

5.1 總圖格局

規劃年度內，長邯聊城際、長林城際自東北方向引入樞紐，長臨城際自西南方向引入樞紐，3條鐵路遠期于太焦城際長治東站東側合設高速場；太焦鐵路長治北站以北擴能改造為單線半自動閉塞電氣化鐵路、太焦鐵路長治北站以南擴能改造為雙線自動閉塞電氣化鐵路。

樞紐最終形成主要銜接太原、鄭州、邯鄲、日照、瓦塘、臨汾、林州7個方向，高速、普速列車分線運行的雙“十”字形的樞紐格局。如圖9所示。

圖9 長治鐵路樞紐總圖格局

5.2 客運系統

規劃長治東站東側新建車場，并修建邯鄲至焦作(鄭州)、臨汾(蘭州)至焦作(鄭州)聯絡線，滿足長邯聊鐵路、長臨城際、長林城際引入后的列車到發、通過作業。

規劃年度內，長治鐵路樞紐形成“兩主一輔”的客運布局?！皟芍鳌睘殚L治東站和長治站，長治東站主要辦理樞紐內全部高速旅客列車的始發、終到及通過作業，長治站主要辦理太焦鐵路普速旅客列車的通過作業；“一輔”為長治北站，主要辦理邯長鐵路、太焦鐵路普速旅客列車的始發、終到及通過列車作業。

5.3 貨運系統

規劃對樞紐貨場布局進行調整，關閉大辛莊、長治、小宋等綜合性貨場。規劃新建長治北二級物流基地，形成“一主多輔”的貨運系統。

5.4 解編系統

規劃維持既有長治北站、長子南站區段站格局。

長治北站承擔太焦鐵路、邯長鐵路的直通列車的到發、通過作業，以及區段、摘掛、小運轉列車的到發、解編作業。

長子南站承擔瓦日鐵路貨物列車的到發、中轉作業，承擔瓦日鐵路與太焦鐵路、邯長鐵路的直通列車中轉作業。

6 結語

規劃年度內，在建太焦城際貫穿樞紐南北，2030年長邯聊城際建成，2040年長臨城際、長林城際引入，將逐步形成雙“十”字形客運通道格局，溝通7個方向的鐵路交通樞紐。如圖10所示。

圖10 長治鐵路樞紐雙“十”字通道格局示意

結合長邯聊城際引入樞紐方案，研究明確了樞紐各線布局、客貨運分工，能更加符合城市總體規劃，促進綜合交通便捷運輸，對于增加鐵路運輸在全社會客貨運輸中所占比重，完善區域路網結構，鞏固長治區域綜合交通樞紐地位有著重要作用。本文對線路引入樞紐、地區方案及樞紐總圖格局規劃研究具有一定的借鑒作用。