多線引入的高速鐵路始發站圖型布置研究

李軍營,韓國興

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

引言

目前高速鐵路多線引入始發站布置方案的確定，多是結合車站所在樞紐(地區)的位置、地形地貌、車站引入線路的性質和數量、車站工作量及旅客列車開行方案、車站到發線規模、車站性質及運營要求等[1]，依經驗確定，無系統研究理論支撐，現行規范中也僅有1個兩條高鐵交匯的始發站圖型[2]，決策時可能會產生車站布置不合理，運營后點線能力不協調、前瞻性不夠等問題。隨著高速鐵路路網的進一步擴大和完善，高速鐵路多線引入既有站或新建車站的情況將越來越多，及時總結高鐵多線引入車站的設計、建設和運營的實踐經驗，在理論上豐富和提升，指導工程設計實踐，為相關規范的修編提供支撐，是非常必要的。

1 影響站型布置的因素

1.1 引入線路的特征

引入線路的特征方面，對影響高速鐵路多線引入車站布置的主要因素有鐵路類型、正線及其他引入線路數目[3]、設計速度、到發線有效長度、列車運行控制方式及運營維護體制等，歸根到底還是鐵路類型這一關鍵指標，鐵路類型一旦確定，相應的主要技術標準及其他指標相應也確定下來。

1.2 線路的車流特征

多線引入的車站均為路網上的節點，節點所處路網位置的不同以及所在樞紐或地區的不同，導致車站車流特征也有較大的差別。路網端部或主要樞紐的大型客站一般以始發車流為主，路網中間的節點多以通過車流為主。以到發為主的車站，在車站布置時需要考慮立即折返客車及早晚高峰時段進出動車段所的徑路[4]。以通過為主的車站，需考慮通過客車高速通過因素；有跨線客車的車站，需結合跨線客車量，合理安排跨線客車徑路[5]。

1.3 不同建設主體或不同運營主體

鐵路項目建設主體或運營主體的不同，可能會存在固定資產分割，分線、分車場運營管理的需求，是影響車站布置的因素之一[6]。

1.4不同的建設時序

我國高速鐵路網有一個逐步形成的過程，隨著路網的發展和加密，新建線路引入既有站時，出于受車站周邊控制因素以及對既有運營影響的考慮，可能會對車站布置進行適當調整，以適應新線的引入[7]。

2 多線引入的高速鐵路始發站站型布置

2.1 始發站布置圖型定義

2.1.1 分場布置圖型

2條及以上鐵道線路引入一座車站，線路各自正線貫通、車場及咽喉區獨立布置[8]，一條線路的正線行車不能直接進入到另外一條線路的車場[9]。典型的布置示意見圖1～圖4。

圖1 車場間無溝通分場布置示意

圖2 車場間共用到發線分場布置示意

圖3 車場間設聯絡線分場布置示意

圖4 多個車場的分場布置示意

2.1.2 合場布置圖型

2條及以上鐵道線路引入一座車站，只有一個共用的車場，咽喉區集中布置[10]，部分線路正線貫通、部分線路正線可不貫通，一條正線的行車經過共用的車場能夠直接轉入到另外一條正線上。典型的布置示意見圖5、圖6。

圖5 方向別合場布置示意

圖6 線路別合場布置示意

2.1.3 分場與合場混合布置圖型

3條及以上鐵道線路引入一座車站，其中2條線路的車場合場布置，再與另外線路的車場分場布置。典型的布置示意見圖7。

圖7 分場與合場混合布置始發站示意

2.1.4 盡端式布置圖型

車站位于正線終端，全部辦理始發、終到列車，采用單咽喉布置型式，或結合客車段所位置，與客車段所形成貫通線式布置[11]。典型的布置示意見圖8、圖9。

圖8 單咽喉盡端式布置始發站示意

圖9 貫通線式布置始發站示意

2.1.5 多層式布置圖型

多條線路引入站區，一條或幾條線路的車場與其他線路的車場位于不同的高程，且車場基線大致平行的布置型式，如北京鐵路樞紐豐臺站。典型的布置示意見圖10。

圖10 北京鐵路樞紐豐臺站多層布置示意

2.2 國內始發站設置情況分析

研究對《高速鐵路站場與樞紐關鍵技術研究》附件《全國高速鐵路多線引入車站布置圖集》收集的96個始發站樣本進行分析，相關影響因素分析見表1。

表1 車站布置相關影響因素分析 個

由表1可以看出，96個車站樣本中分場、合場、混合布置、盡端式布置、多層布置分別有46、27、21、1、1個車站，占比分別為47.9%、28.1%、21.9%、1.05%、1.05%，分場布置車站個數占樣本車站約達一半。分場、合場、混合布置位于省會或直轄市和地級市均基本相當，可見所處城市性質不是車站布置的重要影響因素。分場、合場、混合布置3種布置位于“八縱八橫”交匯點和骨干網與其他線路交匯合計超一半以上。5種布置圖型中引入線路特征中含有普速鐵路均占比較高。分場和合場布置兩種以始發終到為主和以通過為主的車站個數均相當，混合場布置以通過為主的車站個數遠大于以始發終到為主。除個別車站建設、運營主體不同外，其余建設、運營主體均相同。分場、混合布置的車站分步建成的占比較高，合場布置車場同步建成的占大多數。

2.3 始發站圖型特點及適應性

2.3.1 分場布置

(1)特點

①引入各正線可相對高標準通過車站，正線間相互獨立，互不干擾，養護維修可獨立進行[12]。

②各車場咽喉區獨立，咽喉區較短，行車交叉干擾少。

③正線間及車場咽喉間存在夾心地，用地較同規模合場布置多。

④車場聯鎖終端獨立，可分別位于不同調度區。

(2)適應性

①車站引入線路為2條，分別為普速鐵路和高速鐵路，以辦理通過車為主小型始發站，鑒于兩線技術標準不同，為便于運營管理的情況，如漢中站(圖11)、盤錦站、吉林站、連云港站。

圖11 漢中站平面布置示意

②車站引入線路為2條，分別為城際、高速鐵路，或均為高速鐵路，以辦理各方向始發終到客車為主大型始發站[13]，為縮短咽喉區長度，使車站能力適應區間能力[14]，如武漢站、合肥南站(圖12)、杭州西站。

圖12 合肥南站平面布置示意

③車站引入線路為3條及以上，以辦理各方向始發終到車為主大型始發站，若引入線路有普速鐵路，普速鐵路宜單獨設場；高速(或城際)鐵路辦理立折車作業較多時，宜分別設置車場[15]，如杭州東站(圖13)、南京南站。

圖13 杭州東站平面布置示意

④當正線行車量為大于120對/d，跨線客車不大于15對/d，場間聯絡線設置困難或聯絡線工程投資較大的情況，可采用場間共用到發線分場布置，如長沙南站(圖14)、南寧東站。

圖14 長沙南站平面布置示意

⑤當正線行車量較大，跨線客車對數大于15對/d時，可采用場間設置聯絡的分場布置，如武漢站(圖15)、廈門北站。

圖15 武漢站平面布置示意

2.3.2 合場布置

(1)特點

①一般1條正線中穿貫通車站，其他正線疏解引入，正線間共用咽喉區，咽喉區相對分場布置長，咽喉區平面交叉干擾多[16]。

②正線間夾心地相對較少，用地較相同規模的分場布置少。

③車站聯鎖終端為各引入正線共用，各正線在車站段屬于一個調度區。

(2)適應性

①僅有第三方向鐵路引入的高速鐵路始發站，如溫州南站(圖16)、贛州西站。

圖16 溫州南站平面布置示意

②全部或絕大部分列車均要進站停車，除兩兩相連的貫通正線外，與其他線路間跨線列車不是很多，并且受地形條件所限時，如深圳北站(圖17)、潮州站、西麗站。

圖17 深圳北站平面布置示意

③高速鐵路引入樞紐既有主要客站改建時，如福州站、烏魯木齊站、合肥站、漢口站。

2.3.3 分場與合場混合布置

(1)特點

①車站一般引入正線不小于3條(5個方向)，規模較大。

②車場間為分場，部分線路間采用合場。多為隨著新線引入逐步建設形成。

③站內合場布置車場到發線條數相對不足，咽喉區較長，特別是銜接動車段(所)端咽喉區能力一般為車站能力最緊張的咽喉。

(2)適應性

①車站引入正線不少于3條(5個方向)規模較大的始發站，如雄安站、成都東站、太原南站。

②新線引入既有站，既有站增加車場或到發線困難，新建線路選擇與既有分場布置車站共用車場，或者新線單獨新建車場的情況[17]，如鄭州東站(圖18)、福州南站。

圖18 鄭州東站平面布置示意

2.3.4 盡端式布置

(1)特點

可深入城市中心附近。單咽喉布置型式客車到發和進出段作業均集中在一個咽喉區，嚴重影響車站能力。貫通線式布置型式，客車到發和進出段分別在兩端咽喉區作業。

(2)適應性

盡端式始發站僅適用于均為始發、終到列車，且處在鐵路線路終端的客運站[18]，如上海南站(圖19)。

圖19 上海南站平面布置示意

2.3.5 多層式布置

(1)特點

有多條線路引入，車場位于不同的高程，可充分利用土地資源和立體空間資源，車站及站房結構設計復雜，投資較貴。

(2)適應性

結合樞紐總圖規劃、城市規劃，在土地資源緊張，車站周邊控制因素較多時[19]，經綜合工程經濟比選后采用，如北京豐臺站(圖10)。

3 結語

隨著“八縱八橫”高速鐵路路網的建設，高速鐵路多線引入既有或新建始發站的情況將越來越多，其規劃、設計、建設是一個系統性強，一旦實施更改困難的巨型工程。在始發站規劃和設計中可根據各種圖型的特點和適應性，結合車站銜接的線路特征、客流特征、建設主體情況，以及車站所處區域的地形、地貌及相關控制因素，進行綜合性工程經濟比選確定車站的具體布置。