珠海至肇慶高速鐵路引入珠海樞紐方案研究

王 皓

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

1 概述

珠海至肇慶高速鐵路位于廣東省西江經濟帶,經由珠海市、江門市和肇慶市。 線路北接貴廣、南廣鐵路,中部銜接廣湛、深南、深茂、廣佛江珠城際等鐵路,南端連接規劃廣中珠澳高鐵鶴洲至橫琴段,是深港、珠江西岸地區西向、西北向高速客運通道的重要組成部分,可兼顧粵港澳大灣區內部城際客流[1-2]。 珠肇高鐵的建設將實現珠江東西兩岸與西南地區的快速聯系,對于補齊珠江西岸鐵路短板、促進珠江東西兩岸協調發展具有重要意義。

已有許多學者對高鐵引入樞紐方案進行研究。 何德鵬等結合既有客運系統能力和機輛檢修設備情況等因素,研究貴南高鐵引入南寧鐵路樞紐的方案,并對能力不足問題,制定相應的遠期補強方案和條件預留規劃[4];尹貽新等采用層次分析法,設置工程經濟性、路網通達性等相關指標,對引入樞紐線路和站場方案進行比選,最終得到較優的引入方案[5];高國隆等系統梳理國內外樞紐機場的集疏運現狀,進而研究軌道交通多線引入珠三角樞紐機場方案,可為鐵路樞紐引入方案提供參考[6];吳必龍從客流吸引能力、工程建設條件、與其他軌道交通方式換乘條件、市政配套設施條件、城市總體規劃等方面,采用權重分析法確定雅萬高鐵引入雅加達樞紐的站址選擇方案[7];劉文斌等在分析鐵路樞紐既有現狀及客運量預測的基礎上,從工程技術條件、運輸組織、線位走向等多個方面研究高鐵線路引入既有鐵路樞紐方案,并針對樞紐的通過能力適應性做出分析[8-10];袁衛東針對高鐵樞紐無線閉塞中心(RBC)的管轄劃分問題,從工程實施、設備管理及運輸管理等角度,對樞紐RBC 覆蓋方案進行分析研究,并結合商合杭高鐵引入商丘樞紐的信號工程實例進行驗證[11]。

以往研究集中于新建高鐵線路引入既有鐵路樞紐,進而解決樞紐通過能力不足等共性問題。 然而,珠三角地區路網復雜,總圖格局尚不清晰,珠海市在規劃期內將引入珠肇高鐵、廣珠(澳)高鐵、深珠高鐵等多條高鐵線路,以及廣佛江珠城際等多條城際線路,需充分結合相關路網規劃,從軌道交通一體化的角度,創新思路,合理確定珠海市范圍內的高鐵、城際等網絡布局及站點設置。

2 珠海鐵路樞紐概述

2.1 既有珠海鐵路樞紐概況

珠海鐵路地區現銜接廣珠鐵路、廣珠城際、珠機城際3 條鐵路。 其中,廣珠鐵路是以貨運為主的I 級干線,線路位于珠海市西側,北起廣州江村,經佛山、江門至珠海高欄港;廣珠城際鐵路是時速200 km 城際鐵路,位于珠海市東側,北起廣州南站,經順德、中山至珠海拱北口岸;珠機城際鐵路是時速160 km 城際鐵路,線路自廣珠城際珠海站引出,止于珠海機場。 珠海站為珠海地區內主要客站,橫琴站為珠海市重要的綜合交通樞紐,珠海西站區段站為主要技術作業站,高欄港站為港口工業站。

珠海站為廣珠城際的終點站,亦是珠機城際的起點站。 車站位于城市中心拱北口岸側,為盡端式高架站,車站尾端為拱北海關。 珠海站北側為廣珠城際場,規模為4 臺6 線(含正線),到發線有效長650 m;南側為珠機城際場,規模為1 臺2 線,到發線有效長330 m,并聯通廣珠城際場6 道。

橫琴站為珠機城際中間站,是珠海市重要綜合交通樞紐,位于珠海市橫琴開發區橫琴口岸西側,沿環島東路地下敷設。 車站距橫琴北站3.12 km,距珠海長隆站4.08 km。 車站規模為2 臺4 線,埋深約22.5 m,站坪位于1‰的坡段上。 車站南北兩端分別有中心北路、中心大道與環島東路垂直互通,旅客換乘方便。

2.2 在(擬)建及規劃鐵路

珠海地區內在建鐵路為珠機城際二期,該線向機場方向的延長線,自珠海長隆站南端引出,向西往機場方向延伸,全長約22.9 km,已于2018 年開工建設,二期設站4 座,分別為井灣站、鶴洲南站(預留)、三灶東站、珠海機場站,除珠海機場為地下站外,其余均為高架站。

根據國家發改委關于粵港澳大灣區城際鐵路建設規劃的批復,珠海市近期規劃干線鐵路有珠海至肇慶高鐵、廣珠(澳)高鐵;近期規劃城際鐵路有南沙至珠海(中山)城際、遠期規劃城際有深珠城際、廣佛江珠城際。 其中廣佛江珠城際南段(江門至珠海鶴洲段)與珠肇高鐵共線[12-14],見圖1。

圖1 珠海樞紐總布置示意

2.3 存在的主要問題

(1)線路標準偏低

目前,珠海市主要客運鐵路僅依靠技術標準200 km/h 的廣珠城際鐵路,根據最新的運行圖,廣珠城際開往京廣高鐵通過車5 對/d,開往貴廣、南廣鐵路通過車7 對/d 和4 對/d,對外客車開行嚴重不足,不能滿足區域發展需求和人們高速鐵路出行需求。

(2)既有客運站能力不足

研究年度隨著規劃線路引入樞紐,預測珠海地區近/遠期辦理客車對數分別為(222/364)對/d,較現狀有較大增加。 珠海站有既有廣珠場和珠機場2 個車場,廣珠場為4 臺6 線布置,珠機場為1 臺2 線布置,股道規模僅能滿足研究年度廣珠城際及珠機城際的運輸需求。 且既有珠海站位于建筑密集的城市建成區,珠機城際各站均為高架站或地下站,已經開展施工,既有和在建車站均不能滿足新線的引入要求。

隨著區域高速鐵路網的逐步完善,旅客列車數量急劇增大,急需完善客運系統布局,滿足新線引入需求,適應客流增長需要。

廣珠城際鐵路靠近城市東側,位于城市中心城區,服務半徑有限。 根據珠海市修編的總體規劃及多年的發展,未來城市將形成“一核、二心、六片”的城市結構,城市西部逐漸形成以中央商務區為代表金融、商貿集群,以西部生態新城為代表的通用飛機研發、生產、總裝等產業集群積聚,高欄港經濟技術開發區、斗門中心鎮等一批特色小鎮迅猛發展。 客運系統布局需實現對城市各部分服務的便捷性,需對目前東西兩端的現有發展區進行空間銜接,實現珠海一體化發展。

(3)動車段所及配套設施需完善

珠海地區沒有較為完善的動車段所,隨著新線引入,地區車流中始發終到成為主流,需結合新線引入及客站建設規劃布局動車檢修與整備設施。

3 珠海鐵路樞紐客運作業量及車流特點

2019 年,珠海地區各站旅客發送量1 215 萬人,廣珠城際(珠海—小欖段)開行列車76 對/d,其中跨線至灣區外列車9 對/d。

預測珠海地區近/遠期辦理客車對數分別為(222/364)對/d,其中始發終到列車對數為(222/324)對/d,地區車流以始發終到為主。 本項目江門方向近/遠期辦理始發終到列車對數為(3 137)對/d,遠期本線往深圳方向辦理始發終到列車對數64 對/d,通過車流40 對/d,珠海地區客車對數見表1。

表1 珠海地區客車對數對/d

4 珠肇高鐵引入珠海鐵路樞紐方案

4.1 研究思路

既有、在建車站均不能滿足新線的引入要求,因此考慮另行擇址新建樞紐站。 結合珠海鐵路樞紐總圖規劃,珠海新客站將成為珠西地區“四主三輔”客運總體布局的重要一環,同時可銜接近期實施的珠海至肇慶高鐵,規劃廣珠澳高鐵及深珠城際等線路[15-17]。 基于新建客運站選址原則,本次研究結合珠海市城市總體規劃、市域空間結構特點、軌道交通一體化的新思路,基于新建客運站選址原則,對珠海新客站站址方案進行研究。

(1)城市總體規劃

珠海市是珠江口西岸核心城市、國際性商務旅游城市。 市域空間規劃形成“一核、二心、六片”的城市結構,珠海市市域空間結構及人口分布見圖2。

(2)軌道交通規劃

根據目前在編的《珠海市城市軌道交通線網規劃(2017—2035)》,珠海市近期規劃3 條城市軌道交通線路,形成串聯中心城區、橫琴新區、北部高新區、西部城區的三角形軌道交通骨架網絡,遠景將形成由鶴洲、西部城區為核心的“環+放射”的軌道交通網絡,珠海城市軌道交通示意見圖3。

圖3 珠海城市軌道交通示意

考慮鶴洲島位于珠海城市地理中心位置,同時,珠海市規劃市域空間的“一核”為鶴洲島中央商務區位于珠海新舊城區之間,為車流、人流必經之地,周邊有香海大道、珠海大道、港珠澳大橋連接線銜接區域交通,有輕軌與澳門相連,同時結合軌道交通規劃,近遠期可與包括地鐵1 號線、4 號線在內的4 條地鐵線路互聯互通,構建形成多種交通方式相互融合、換乘方便的綜合一體化交通樞紐。 綜上,提出珠海新客站選址鶴洲島作為銜接各條線路的地區主客站。

4.2 方案研究

為有利于城市綜合開發,充分發揮鶴洲站建成后對城市的促進作用,結合鶴洲島地形地貌、基本農田分布情況,深化研究比選4 個站址方案(見圖4)。

圖4 珠海鶴洲站站位選址示意

(1)方案說明

①方案Ⅰ:香海高速以南、江珠高速以西站址方案

車站位于香海高速以南,江珠高速以西,車站站房范圍內均為基本農田;動車所位于車站北端的珠肇高鐵、勝利河(天生河)、香海高速圍合區域內,動車所緊鄰珠肇高鐵正線南北向布置,尾部鄰靠勝利河,動走線長度4.124 km。 動車所用地范圍內航道調整后,設計場坪高程為5.3 m(見圖5)。

圖5 站位A 選址示意

②方案Ⅱ:香海高速以北、江珠高速以西站址方案

該方案位于香海高速以北、江珠高速以西,車站站房范圍內無基本農田(見圖6)。 動車所位于珠肇高鐵、江珠高速、勝利河與香海高速圍合區域內,動車所平行江珠高速南北向布置,尾部鄰靠香海高速匝道,動走線長度6.374 km。

圖6 站位B 選址示意

③方案Ⅲ:香海高速以北、緊鄰江珠高速站址方案

該方案為車站位于香海高速以北,緊鄰江珠高速布置,車站站房范圍內均為基本農田,動車所沿磨刀門水道南北向布置(見圖7)。 站址C 與動車所相距較遠,動車走行線長度14.193 km,對城市分割較為嚴重,且與城市交通規劃難以銜接,不符合城市規劃,整體高程較高,投資增加較多,研究后予以舍棄。

圖7 站位C 選址示意

④方案Ⅳ:香海高速以北、江珠高速以東站址方案

該方案為車站位于香海高速以北、江珠高速以東,車站站房范圍內無基本農田,動車所沿磨刀門水道南北向布置(見圖8)。 方案Ⅳ線位正穿鶴洲規劃CBD地區,對城市規劃影響較大,不符合城市規劃,投資增加較多,研究后予以舍棄。

圖8 站位D 選址示意

(2)方案比選

①從線路條件分析

方案I 廣珠(澳)高鐵跨越勝利河角度較好,北端進站限速200 km/h;該方案深珠城際具備上跨或下穿磨刀門水道的條件,靈活性較大。 方案Ⅱ廣珠(澳)高鐵跨越勝利河角度較小,北端進站限速160 km/h;該方案深珠城際具備上跨或下穿磨刀門水道的條件,且線路條件更好。

②從城市規劃的角度分析

方案I 動車所順向平行于車站軸線布置,夾心地少,與車站結合較好,車站距規劃的CBD 較近,與城市規劃結合較好;方案II 動車所與車站逆向平行沿江珠高速布置,夾心地較多,且拆遷量較大;站址遠離鶴洲規劃CBD 地區。 但該方案車站站房范圍內無基本農田,有利于車站周邊區域綜合開發。

③從工程實施難度分析

方案Ⅰ在路基處上跨香海高速,軌面控制高程16.8 m,同時動車所與車站順向平行布置,工程實施難度小;方案Ⅱ與站址A 位于同一軸線上,但動車所與車站逆向平行布置,轉角接近180°,3 條動走線以-300 m 半徑上跨圍甲正沖,對橋梁布置要求較高;動走線半徑小,后期運營成本較高。

④從工程投資角度分析

方案Ⅰ、Ⅱ的主要工程數量及運營費用比較情況見表2。

表2 方案技術經濟比較

綜合分析,方案Ⅱ—(站址B)車站范圍內無基本農田,綜合開發條件好,線路條件也滿足要求,但需拆遷斗門區邵信村房屋,拆遷面積較大;方案Ⅰ—(站址A)線路順直,引入條件較好;車站與動車所的綜合布置更加合理且與城市規劃結合較好;同時該方案工程實施難度小,工程投資最省,故本次研究推薦方案Ⅰ(站址A)方案—鶴洲島香海高速以南、江珠高速以西站址方案。

5 結語

新建線路引入既有鐵路樞紐是一項十分復雜的系統工程,需要綜合考慮與樞紐總圖規劃及城市總體規劃的一致性,與樞紐內其他線路的銜接關系等多方面因素,以及從軌道交通一體化的新思路研究珠肇高鐵引入珠海鐵路樞紐新建客運站的選址方案。 珠肇高鐵引入珠海鐵路樞紐后,珠海將開啟速度更快、標準更高的高鐵時代,融入國家高鐵網絡,打通向西南和向北的通道,同時珠海鐵路樞紐將成為內地高鐵網溝通澳門的重要節點。 珠海鐵路樞紐的進一步完善,對外有利于提升全國鐵路網的客流輸送效率,提升珠海樞紐在全國路網中的地位,對內可滿足人們高速鐵路出行需求,契合城市發展需求,有利于實現珠海一體化發展。