烏魯木齊鐵路樞紐點線運輸能力優化研究

摘 要：隨著“復興號”動集加密重聯開行、烏將線電力機車交路拉通，烏魯木齊鐵路樞紐客貨運輸能力實現了質的提升，“復興號”動集和疆煤外運列車的運輸供給顯著擴大。第一限制區間烏魯木齊至烏西區間下行方向的客貨補機開行列數，常態化突破了140列大關。面對后續客貨增量形勢，需從運輸組織優化上再作突破，采取現實可行的運輸能力提升措施，以滿足烏魯木齊鐵路樞紐客貨分線改造前的運量需求。本文采用基于點上能力大于線上能力的優化方法，對烏魯木齊鐵路樞紐運行圖和現狀通過能力進行適應性分析，從點上找出制約通過能力的根源因素，有的放矢地提出運輸組織優化措施和擴能改造建議，并在此基礎上對運力提升效果進行預期分析，為精準配置運力資源提供有力決策支持。

關鍵詞：客貨運輸 通過能力 運輸組織 擴能改造 樞紐圖

1 烏魯木齊鐵路樞紐運輸能力概況

1.1 車站分布及站型設置

烏魯木齊鐵路樞紐是西部地區重要的鐵路運輸樞紐，承擔國際班列列車和疆煤外運列車的接運通過任務，是國家“一帶一路”向西開放的重要門戶。樞紐內銜接蘭新客專線、蘭新線、烏將線、蘆草溝線、烏西-烏北上下聯絡線、三坪-頭屯河聯絡線。客運系統主要由烏魯木齊站（高普混場18線）、烏南站（高速場6線、普速場8線）組成，呈“一字型”分布；貨運系統主要由烏西站（三級六場共52條到發線）、烏北站（橫列式單場14條到發線）、三坪站（橫列式單場17條到發線）組成，呈“三角形”分布；解編系統為烏西站，站型設置上為單向縱列式三級六場。樞紐內自東向西依次設置烏南站、烏魯木齊站、烏西站、三坪站，其中烏魯木齊至烏西區間行車密度最大，通過能力接近飽和，制約后續運量增長。

1.2 各方向列車開行對數

如圖1，其所示為烏魯木齊鐵路樞紐示意圖，烏魯木齊主要銜接烏魯木齊、烏西、烏魯木齊動車所幾個車站，同時還包含烏西至三坪間、烏西至烏北間和烏北至三坪間幾個方向，目前烏魯木齊鐵路樞紐列車情況如下。

烏魯木齊南至烏魯木齊間。圖定客車8對、貨車92對（快運班列上行17列/下行33列）、單機2/28、回送空客車底2對，合計104/130。2024年1至7月日均開行貨車86對。

烏魯木齊至烏西間。圖定客車29對、貨車92對（快運班列上行17列/下行33列）、單機0/27、合計121/148。2024年1至7月日均開行貨車86對，下行方向單日最高開行客車28列、貨車97列、單機23列，合計148列。

烏魯木齊至烏魯木齊動車所間。圖定回送動車組14對、動集17對、普速客車底40對、客車單機26對，合計97對。

烏西至三坪間。圖定客車27對、貨車58對（國際班列上行15列/下行38列），合計85對。2024年1至7月日均開行貨車52對。

烏西至烏北間。圖定上、下聯線合計客車2對、貨車59對、補機0/13，總計61/74。其中圖定下聯線貨車22/12，圖定上聯線客車2對、貨車37/47、補機0/13，合計39/62。2024年1至7月日均開行貨車48對，其中下聯線17對、上聯線31對。

烏北至三坪間。圖定貨車33對。2024年1至7月日均開行貨車20對。

2 烏魯木齊鐵路樞紐當前突出問題

經分析，當前烏魯木齊鐵路樞紐突出問題表現在以下幾個方面。

2.1 樞紐內客運能力利用不均衡

從車站上看，全部圖定客車集中在烏魯木齊站始發終到，烏魯木齊站到發線能力運用緊張；烏南站只辦理小部分管內客車的旅客乘降，高速場到發線空閑、能力富余，普速場到發線主要解保列車、存放車底。從列車上看，直通客車和南北疆普速客車的主體運行框架為夕發朝至，均集中在烏魯木齊站早晚高峰密集到發。烏魯木齊站高峰時段最密每5分鐘到發1列，非高峰時段最疏每20分鐘到發1列，全天到發線接發客車分布呈“M”型不均衡。

2.2 通道上客貨補機爭能矛盾突出

烏魯木齊至烏西區間，站間距9km，客貨混跑，日均開行客車29對、貨車86對、單機0/26，合計115/141，制約能力的主要因素是客車開行數量，其次是補機開行數量。對比繁忙干線同類區間的站間距，京廣線撈刀河-株洲段圖定開行160對，研究得出烏魯木齊至烏西區間至飽和還有一定能力。采用客貨列車扣除系數最小的方法，即烏魯木齊至烏西區間采用大部分客貨列車同速的運行方式，該區間滿圖最大能力為：非平圖能力160對、平圖能力188對。

2.3 站型設置上點線能力不協調

（1）烏西站。站型設置上蘭新正線兩側到發線分布極不均衡，上行側到發線僅有4條，下行側到發線48條，上行側到發能力嚴重不足，且無跨線立交疏解設備。大部分上行列車接發切割下行正線，切割導致點上能力小于線上能力，造成上行列車咽喉走行距離長、速度慢，特別是烏西至烏魯木齊區間上行列車連發追蹤間隔時間長，制約了區間通過能力。

（2）烏魯木齊站。站型設置上蘭新正線中穿站內，蘭新客專正線外包蘭新正線，西咽喉平面交叉干擾嚴重。如北疆方向的動集及客車底和客車單機出入烏魯木齊動車所時，需連續切割上下行蘭新正線，嚴重干擾正線貨車通行。

（3）烏魯木齊動車所。高速列車、普速列車、客車單機混跑開行，站型設置上客整所到發場和動車所到發場呈橫列式布置，東咽喉平面交叉干擾嚴重，特別是早高峰時段，大量普速客車底入客整所與大量動車組及動集集中出庫，產生在區間等咽喉進路出清，區間等待制約通過能力。

3 運輸組織優化措施

3.1 跨線立交疏解，提升烏魯木齊站點上能力

將北疆方向動集運行交路由烏魯木齊站延伸至烏南站高速場。北疆方向動集到達烏魯木齊站或由動車所出庫至烏魯木齊站后，利用烏魯木齊站東端現有蘭新客專線上行區間與蘭新線的跨線立交橋，經蘭新客專線上行線運行至烏南高速場后，由司機在烏南高速場換端立折，再經烏魯木齊站入動車所或下開北疆方向。總體是將原來烏魯木齊站西咽喉平面交叉點轉移置至東端跨線立交橋疏解，徹底盤活烏南高速場到發線并提升線路利用率。如此可大幅減少烏魯木齊站內切割蘭新正線次數，釋放烏魯木齊站點上通過能力，預計可較現行釋放烏魯木齊至烏西區間12對貨車平圖能力，而且還具備分流客流的技術條件，減輕烏魯木齊站作業負荷。

3.2 拉通早高峰客車套跑交路，提升烏魯木齊站點上能力

因烏魯木齊客整所早高峰入庫檢修能力緊張，對伊寧或喀什客整所檢修過的普速車底，在保證車底續行里程的條件下，可組織早高峰到達烏魯木齊后延伸套跑交路。如烏魯木齊-伊寧K9760/59次（早6：37到、晚20：51開）與烏魯木齊～西安K570/69次（早7：31開、晚19：18到），2對車均為直供電客車底，現行時刻具備拉通套跑交路和伊寧客整所檢修條件，拉通套跑后可減少烏魯木齊站內切割蘭新正線2次，釋放烏魯木齊站點上能力和客整所檢修能力，預計可較現行釋放烏魯木齊至烏西區間2對貨車平圖能力。

3.3 使用長編動力集中動車組，提升烏魯木齊站點上能力

長編動力集中動車組于2023年底開始上線運行，用于置換“Z字頭”普速直通客車。其中CR200J-C型長編動力集中動車組編組18輛，設置2輛動力車、16輛拖車，設置一等臥3輛，二等臥10輛，二等座2輛，餐吧車1輛。使用長編動力集中動車組置換普速客車，可減少烏魯木齊站和動車所的機車折角換掛作業，對釋放點上咽喉能力具有十分重要的積極意義。直通客車每置換2對長編動力集中動車組，可節省烏魯木齊站至烏魯木齊動車所間1對客車單機運行線，較原來減少客車單機切割烏魯木齊站正線1次，可較現行釋放烏魯木齊至烏西區間1對貨車平圖能力。

3.4 組織部分上行列車在烏西站通過，提升烏西站點上能力

烏西站能力緊張的主要原因是上行側到發線能力不足，而上行列車在烏西五場、二場出發時，又因上行出站方向12.5‰上坡道和切割下行正線限制，列車準備進路和占用進路的時間偏長，同場上行兩列連發間隔時間為10分鐘，大于列車區間追蹤7分鐘的間隔時間標準。若組織部分上行列車在烏西站通過（需滿足技檢、掛補、換班條件），可較現行減少車站連發間隔時間，從而縮短運輸組織運行圖周期，實現提升運輸能力的效果。如組織上行兩列車在烏西二場連續通過，兩列車的運行間隔為列車區間追蹤間隔7分鐘；如組織一列通過、一列追蹤，兩列車的運行間隔為雙線車站通發間隔4分鐘。采用組織部分上行列車通過的方法，可較現行有效壓縮運輸組織運行圖周期，大幅縮短進路準備時間和進路占用時間，顯著提升樞紐列車通行速度。按烏西站每組織10列上行列車通過計算，預計可較現行釋放烏魯木齊至烏西區間3對貨車平圖能力。

3.5 持續優化樞紐圖編制，提升烏魯木齊至烏西區間能力

目前已將烏魯木齊鐵路樞紐客車6分鐘集束連發、烏西至三坪普速客車與貨車同速、烏西“五場-二場”緊跟蹤循環發車納入圖定。通過采取以上措施，總體扣除系數明顯下降，已提升烏魯木齊至烏西區間20對貨車平圖能力。后續根據調度指揮、車站組織需求，深入開展現場調查研究，不斷總結運能提升經驗，逐步實現非平圖客貨能力最大。如發揮時速120km/h班列速度優勢，安排其在晝間穿插動集運行框架，可較普通貨車穿插減少能力空費時間，預計可較現行釋放烏魯木齊至烏西區間2對貨車平圖能力。

4 擴能改造相關建議

（1）烏魯木齊站西咽喉32號至22號道岔間增加復式交分道岔。增加上行6-8道線束、下行12-14道線束平行進路，滿足蘭新線下行貨車具備外包通過烏魯木齊站的技術條件。

（2）改建烏西焊軌場為烏西上行到發場。從本質上增加烏西上行側到發線能力，解決烏西站點線能力不協調的問題。

（3）烏魯木齊動車所西端增建環線。將動車所到發場和客整所到發場從西端連通起來，解決動車所點線能力不協調的問題。

（4）烏魯木齊客整所庫線電化并改造成動車庫。適度提前做好長編動集置換普速直通客車的準備工作，提升動車所庫線能力。

（5）烏魯木齊至烏西區間并行增建第三線或施工便線。將原來區間兩條正線改為區間三條正線，精準快速提升運輸能力。

（6）實施烏奎段加3個站擴能。分別在烏奎段第一、二、三限制區間各增加1個站，大幅提升烏魯木齊鐵路樞紐疏運端烏奎段通道能力。

（7）加快推進瑪石鐵路建設開通。規模化組織瑪納斯站路企直通列車，解決烏魯木齊鐵路樞紐疏運端石河子點線能力不協調的問題。

（8）芨芨槽子站或三葛莊站增加到發線。滿足下行列車掛補機的技術條件，大幅減少補機回送運行線，釋放烏魯木齊鐵路樞紐通道能力。

（9）移設芨芨槽子站上行機外電分相。提升樞紐列車旅速，滿足5000噸列車大坡道闖分相最低入口速度的技術條件。

5 結論

隨著服務共建“一帶一路”戰略高質量發展，西部大開發戰略新疆自貿區快速建設，疆煤外運國家能源戰略深入推進，西北地區鐵路將迎來新一輪大發展。為堅持提升烏魯木齊鐵路樞紐運輸能力，從運輸組織優化上，貼近需求編好“市場圖、安全圖、效益圖”，立足人享其行、物暢其流，持續優化運輸產品供給質效，更加精細的掌握運輸需求，更加精準的配置運力資源，更加精密的謀劃工作落實，更加精益求精的提升運輸效率效益，以實現運輸質的有效提升和量的合理增長。從擴能改造上，統籌用好既有技術設備條件，結合烏奎三四線建設規劃，采取現實可行的技術改造措施，以提高行車密度、列車速度、牽引質量，避免出現點線能力不協調的問題。堅持提升點上能力，緊密銜接線上能力，為推進烏魯木齊鐵路樞紐客貨分線運輸提前做好準備工作，同時為增運增收和客貨運輸持續上量提供有力保障，在助力降低新疆全社會物流成本中發揮更大作用。

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