程大龍
(中國國家鐵路集團有限公司 運輸調度指揮中心,北京 100844)
蘭新線(蘭州—阿拉山口)自蘭州市西行跨越黃河后,翻越海拔3 000多m的烏鞘嶺,進入祁連山北麓的河西走廊,經武威、張掖、酒泉出萬里長城西端的嘉峪關,過馬鬃山南麓的玉門、疏勒河,西跨紅柳河進入新疆境內,在新疆廣袤的大地上一路向西,穿過百里風區、三十里風口,沿天山南麓過哈密、鄯善、吐魯番、烏魯木齊,到達口岸城市阿拉山口。蘭新線全長2 423 km,為國家Ⅰ級干線鐵路,隸屬中國鐵路蘭州局集團有限公司(以下簡稱“蘭州局集團公司”)和中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司(以下簡稱“烏魯木齊局集團公司”)共同管轄,曾是新疆地區通往內地的唯一鐵路線[1]。蘭新線作為1949年后修建的最長鐵路干線,是“新絲綢之路經濟帶”、中歐班列西通道和我國西北地區鐵路網絡的重要組成部分,擔當著新疆地區對我國內陸地區貨物交流和長途普速客流,以及我國與絲綢之路經濟帶沿線國家貨物交流的重要角色[2]。
根據中國煤炭工業協會2021年發布的《煤炭工業“十四五”高質量發展指導意見》,新疆地區“十四五”期間煤炭產量穩定在3億t/a左右。結合我國能源、環保等政策,預測近、遠期新疆煤炭生產量將分別達到33 000 萬t 和35 000 萬t,調出量分別為4 100 萬t 和4 700萬t,根據我國貨運政策,新疆煤炭全部通過鐵路外運[3]。蘭新線作為疆煤外運的主通道,主要承擔吐哈煤田沙爾湖礦區、大南湖礦區以及準東煤田的外運任務,占新疆地區煤炭全年外運總量的90%以上。隨著外運需求的不斷增長,蘭新線運輸能力緊張的狀況明顯,難以滿足日益增長的運量需求,因此,需要從列車開行、車流組織、關鍵節點等方面提升蘭新線貨運能力,從而完成鐵路貨運增量目標,滿足疆煤外運需求,解決我國煤炭供需矛盾,保障國家能源安全。
蘭新線能力最為緊張的區段為烏魯木齊西—武威南間,中間以吐魯番、哈密東、安北、嘉峪關、張掖站作為節點共分為6 個區段。2023 年1 月份蘭新線能力緊張區段客貨利用率如表1 所示。其中,安北—嘉峪關、嘉峪關—張掖、張掖—武威南3 個區段,上、下行客貨利用率均已經超過100%,能力最為緊張的嘉峪關—張掖區段的上、下行客貨利用率均達到112%。蘭新線客、貨運通道能力已基本達到飽和,造成日常運輸組織過程中客貨列車爭能問題較為突出[4]。

表1 2023年1月份蘭新線能力緊張區段客貨利用率Tab.1 Utilization rate of passenger and cargo in capacity-constrained section of Lanzhou-Xinjiang Line in January, 2023
蘭新線上共設有路網性編組站3 個,分別是隸屬蘭州局集團公司的蘭州北站,隸屬烏魯木齊局集團公司的哈密東、烏魯木齊西站。2023 年1 月份蘭新線主要編組站解編及辦理車情況如表2 所示。由表2可知,3 個編組站日均解體、編組列數及辦理輛數均超日計劃,特別是最為繁忙的蘭州北站,平均辦理輛數達到25 953 輛,超計劃數達8 179 輛,解編能力基本飽和。在日常運輸生產過程中,編組站的解編車流一旦集中到達,往往容易出現編組站外圍階段性等線問題,造成車流積壓,影響車流輸送,點線能力不協調不匹配,制約蘭新線整體運輸能力的提升。

表2 2023年1月份蘭新線主要編組站解編及辦理車情況Tab.2 Decommissioning and operation of main marshalling stations of Lanzhou-Xinjiang Line in January, 2023
制約蘭新線貨運能力提升的最為關鍵節點是嘉峪關站。嘉峪關站作業較為繁忙,擔負著沿線車流解體、編組、車輛技檢、機車換掛、列車加補、乘務員換班、機車出入庫等作業,嘉峪關站東側與酒鋼集團有限公司(以下簡稱“酒鋼公司”)的嘉東站、西側與嘉鏡線(嘉峪關—鏡鐵山)綠化站相連。影響嘉峪關站通過能力的主要原因如下。一是下行辦理客運業務的旅客列車與上行貨物列車接發過程中存在進路交叉。受地理位置限制,嘉峪關站辦理客運業務的線路為上行場1道、2道、Ⅲ道,下行旅客列車接入辦理客運業務的股道時與上行通過、始發列車發車在東咽喉存在進路交叉影響,同樣,下行辦理客運業務的旅客列車發車時與上行接入列車在西咽喉存在進路交叉影響,影響嘉峪關站上行場接發列車能力[5]。二是到達酒鋼公司的車體量大,加之安北方向接入到達酒鋼公司列車需要折角運輸,作業過程中長時間占用嘉峪關站到發線,影響干線通過能力。嘉峪關站通過環城線與酒鋼公司鐵路接軌,平均每日到達酒鋼公司的列車達到10列,從酒鋼公司發出的列車達到6列,交接體量大,特別是部分列車需要在嘉峪關站進行列檢作業,加劇嘉峪關站到發線緊張的局面,從而限制蘭新線整體運輸能力的提升。
蘭新線最為困難的區段為張掖—蘭州北間496 km 線路,蘭新線在此處需要翻越“兩嶺地區”(烏鞘嶺、芨嶺),受此地形限制,沿線高差大,最大限制坡度達到13‰。蘭新線上行到達張掖站總重超過3 200 t 的列車需要進行加補作業,下行到達張掖站總重超過3 200 t 的列車需要摘補機,由于上行到達張掖站的列車90%以上均要加補,造成車站加補作業繁忙,到發線長時間處于滿線狀態,一旦補機不足,特別容易造成上行列車在張掖站外圍階段性等線情況的發生,從整體上限制蘭新線運輸能力的提升。
蘭新線受自然環境影響主要有以下2 個方面。一是烏魯木齊局集團公司管內大風天氣影響。新疆強風地區是我國風災最為嚴重的地區。蘭新線經過風區4 處:尾亞—煙墩、雅子泉(不含)—紅旗坎(不含)、吐魯番—烏魯木齊南(不含)、托托—阿拉山口[6]。據統計,僅在2022 年5 月1 日—15 日蘭新線雅子泉(不含)—紅旗坎(不含)間百里風區大風天氣就有9 d、累計時間達到173 h,最大風力在無風擋地段達到10 級;吐魯番—烏魯木齊南(不含)大風天氣就有15 d、累計233 h,最大風力達到11 級。根據《烏魯木齊局集團公司普速鐵路大風天氣列車安全運行辦法》規定,風力達到10 級以上后,空敞車、空棚車、掛有篷布的敞車等無法通過,常年的大風天氣對蘭新線整體運輸秩序影響較大。二是蘭州局集團公司每年11 月份—次年3 月份“兩嶺地區”線路的凍害影響。據統計,2022 年此時段蘭新線此地區凍害限速最多達34 處,其中最低限速80 km/h,最長慢行距離達到24.5 km,尤其是山丹—芨嶺(四站三區間)凍害限速對列車運行秩序和通道能力運用影響最為突出,列車在該區段平均運行增大晚點15~20 min 左右,區段通過能力下降,影響蘭新線貨運能力利用。
(1)優化客車開行結構。組織旅客列車在較為集中時間段成群、成捆運輸,盡量在客車群之間預留出較大的客車運行間隔供貨物列車運行。科學制定臨客開行方案,避免在較大客車運行間隔中間安排臨客切割貨物列車運輸通道能力,保障貨物列車運輸空間。此外,蘭州局集團公司、烏魯木齊局集團公司需要根據客流情況及時調整管內客車及跨局旅客列車開行方案,做到客車“有流開車、無流停運”。從近期來看,蘭新高速鐵路(蘭州西—烏魯木齊)張家莊隧道改建工程預計2023 年10 月份結束,蘭新高速鐵路蘭州—張掖段將恢復行車,到時如果能將蘭新線部分客車分流至蘭新高速鐵路,減少蘭新線客車開行比例,可以有效提升蘭新線貨運能力。從長遠來看,目前正在開工建設的蘭張高速鐵路(蘭州西—張掖西)預計2026年開通,蘭新高速鐵路與蘭張高速鐵路示意圖如圖1所示,屆時,蘭州—烏魯木齊間將有2 條高速鐵路線路,如果將蘭新線客車全部分流至2 條高速鐵路線路上,可以實現蘭新線客貨列車徹底分流,將蘭新線變成貨運專線,從根本上解決客貨列車爭能問題,達到完全釋放貨運能力的目的[7]。

圖1 蘭新高速鐵路與蘭張高速鐵路示意圖Fig.1 Lanzhou-Xinjiang high speed railway and Lanzhouxi-Zhangyexi high speed railway
(2)提升120 km/h 速度等級的到達口岸列車開行比例。目前,蘭新線圖定開行貨物列車101 對,其中上行中歐班列9 列、中亞班列3 列,下行中歐班列16 列、中亞班列10 列。作為中歐班列、中亞班列的西通道,烏魯木齊局集團公司口岸車流交接能力穩定在阿拉山口12 對、霍爾果斯16 對,無論是上行還是下行,蘭新線在口岸車流開行上都還有提升空間,高速度等級貨物列車的開行將有利于從整體上帶動蘭新線貨運能力提升。
(1)優化編組站分工,加速車流移動。烏魯木齊局集團公司應以提高烏魯木齊西、哈密東、吐魯番站車流交換能力為重點,合理分配主要作業站編組計劃,利用好柳園、鄯善、吐魯番等站的調車能力,輔助哈密東、烏魯木齊西站做好解體列車流整編,按照哈密東站每日整編烏魯木齊西站直通列車6列、鄯善站整編4列、柳園站整編上行列車10列,提升烏魯木齊西站直通車占比。哈密東站力爭實現接發車日均168對、解體45列,烏魯木齊西站力爭實現接發車180對、解體50列,吐魯番站力爭實現接發車160對、解體30列,實現“一主兩輔,互為支撐”的格局。蘭州局集團公司強化蘭州北、嘉峪關、武威南站作業組織,通過盯到達、盯作業、盯開車,實現編組站快接快發。蘭州北站力爭實現接發車日均250對、解體165列、編組155列,嘉峪關站力爭實現接發車日均200對、解體32列、編組32列,武威南站力爭實現接發車日均220 對、解體46 列、編組46列[8]。
(2)編組高質量列車。蘭州局集團公司、烏魯木齊局集團公司要嚴格按照編組要求編組列車,提高列車編組質量。對于上行列車,烏魯木齊局集團公司提高烏魯木齊西、哈密東站編組質量,每日編組煤炭直達列車不小于37 列,蘭州北以遠車流18 列、武威南以遠車流24列。對于下行列車,蘭州局集團公司提高蘭州北站編組質量,每日編組的烏魯木齊西以遠車流每日不少于26列、哈密東以遠車流每日不少于25列。
(1)改造嘉峪關站站場。蘭州局集團公司應改造嘉峪關站下行場線路,通過修建站臺、增設天橋或者地道,達到辦理客運要求,避免下行辦理客運業務的列車進站產生進路交叉,充分釋放上行場通過能力。此外,蘭州局集團公司對在嘉峪關站上、下行場不辦理客運作業的旅客列車,可以采用不固定徑路方式辦理接發列車作業,優先組織平行進路,這樣有利于促進客車正點組織和貨物列車到發,大幅度減少接車與發車之間產生的進路干擾。
(2)強化路企直通車流組織。對安北口接入的酒鋼公司整列直達車流,武威南站編組始發的酒鋼公司車流,組織在嘉峪關站機車直通,取消嘉峪關站貨檢、列檢人工技檢作業。積極組織酒鋼公司編組武威南及其以遠、哈密東及其以遠車流整列開行,在嘉峪關站進行無調中轉。這樣可以大幅減少酒鋼公司機車來回換頭的作業頻次,減少嘉峪關站到發線的使用和咽喉區占用[9]。
(1)組織張掖機車直通。蘭州北(武威南)編組始發嘉峪關以遠車流,總重3 200 t及以下列車使用單機牽引,組織在張掖站機車直通。嘉峪關站(含直通、編組始發)武威南及其以遠車流,總重3 200 t及以下列車使用單機牽引,組織在張掖站機車直通。在保障嘉峪關站上行機車滿足正常需求的情況下,組織嘉峪關站開行(含直通、編組始發)武威南及其以遠車流,總重3 200 t以上列車使用雙機牽引,組織在張掖站機車直通。
(2)使用大功率機車。目前蘭新線使用的機車為HXD1C 電力機車,牽引功率只有7 200 kW,現在國內最大功率的機型為HXD1 型、HXD2 型,牽引功率可以達到9 600 kW。蘭渝線(蘭州—重慶北)夏官營貨車線路所至夏官營蘭渝場站間限制坡度達到16.4‰,蘭州局集團公司在該條線路上使用單臺HXD2 型機車即可牽引,考慮到蘭州北—張掖間限制坡度只有13‰,蘭新線采用大功率機車解決張掖站加補問題具備理論上的可行性,如果機車牽引實驗通過,可以在蘭新線嘉峪關—蘭州北間投入一定比例的大功率機車,從而減少張掖站加補、摘補作業次數,有效保障困難區段列車輸送能力。
(3)保障張掖站機車供應。要求蘭州北站下行組織開行機車專列,每班不少于2組14臺。在機車緊張的情況下,充分利用好干武線(武威南—干塘)分流能力,可以組織蘭新線部分到中國鐵路濟南局集團有限公司、中國鐵路上海局集團有限公司的車流經干武線迂回運輸,在武威南站利用迎水橋機務段機車接續走干武線,能夠節省蘭州西機務段機車,從而保障張掖—蘭州北困難區段的機車供應。
目前,影響蘭新線運輸的主要風區是三十里風口、百里風區和尾亞—煙墩間無擋風墻區段,建議繼續在風區投資修建風擋,特別是消除沒有風擋區段,提高蘭新線抵御大風不良天氣的能力,從而降低大風天氣對運輸的影響。針對“兩嶺地區”的凍害問題,蘭州局集團公司武威工務段加強巡視檢查,通過設置橫向排水溝,疏干排水孔,做好線路橫向、縱向的排水工作,清除道床中的不透水層,消除不均勻凍脹。利用維修天窗時間進行綜合治理,特別是每年利用“集中修”時間對易發生凍害區段采取道床清篩、基床換填等措施,消除凍害隱患[10]。
蘭新線作為疆煤外運的主通道和“一帶一路”西部大通道,提升其貨運能力對全面提升新疆物流水平,繼續深化新疆地區作為我國向西開放橋頭堡的作用有著重要意義。目前,蘭新線貨運能力不能滿足貨運需求的矛盾仍然較為突出,制約蘭新線貨運能力提高的因素還有很多,鐵路部門可以通過采取優化列車開行方案、強化車流運輸組織、保障關鍵節點暢通等一系列補強運力措施,有效提升蘭新線運輸能力,從而實現蘭新線在點、線、面上貨運能力的全面提升,更好地滿足運輸需求,實現鐵路貨運增量目標。