李明煒

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 線路運輸處，陜西 西安 710043）

包頭至銀川高速鐵路引入包頭鐵路樞紐方案研究

李明煒

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 線路運輸處，陜西 西安 710043）

根據(jù)包頭鐵路樞紐既有設(shè)備概況、在建及擬建工程，結(jié)合包頭市城市總體規(guī)劃及運量預(yù)測，分別研究包頭至銀川高速鐵路布置在既有包蘭線北側(cè) (北方案)、南側(cè) (南方案) 和沿包蘭線引入 (中方案) 3 個方案，通過綜合比較建議選用中方案。在此基礎(chǔ)上，研究沿樞紐既有鐵路通道新建客線 (方案 Ⅰ ) 和利用樞紐既有線、新建貨車外繞線 (方案Ⅱ) 2 個具體線位方案，將方案Ⅱ分為貨車外繞線沿黃河北岸(方案Ⅱ-1)、南岸 (方案Ⅱ-2) 布置，通過比較提出方案Ⅱ-1 更合理。

高速鐵路；樞紐；引入方案；綜合比選

包頭至銀川高速鐵路 (以下簡稱“包銀高鐵”)位于京蘭客運通道 (北京—蘭州) 西段，東與集包線 (集寧—包頭西)、張呼高速鐵路 (張家口南—呼和浩特東)、京張高速鐵路 (北京北—張家口南) 相連，西與銀西高速鐵路 (銀川—西安北)、銀蘭高速鐵路 (銀川—蘭州) 銜接，橫跨呼包鄂榆 (內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特、包頭、鄂爾多斯和陜西榆林) 和寧夏沿黃 (包括寧夏沿黃河分布的銀川、石嘴山、吳忠、中衛(wèi)、平羅、青銅峽、永寧、中寧等城市) 兩大城市群，全長約 506 km，是溝通蒙西 (內(nèi)蒙古西部) 與寧夏，開辟各重點城鎮(zhèn)間直接交流的快捷通路[1]，為填補(bǔ)區(qū)域內(nèi)快速鐵路網(wǎng)空白，改善京蘭通道鐵路運輸能力和質(zhì)量，完善區(qū)域綜合交通運輸體系發(fā)揮重要作用。

1概述

1.1包頭鐵路樞紐概況

既有包頭鐵路樞紐銜接京包線 (北京北—包頭東)、包蘭線 (包頭東—蘭州)、包西線 (包頭西—西安張橋)、集包線 4 條干線和神華包神鐵路集團(tuán)有限責(zé)任公司包神鐵路 (萬水泉南—神木北)、包白支線 (包頭西—白云鄂博)、石拐支線 (包頭東—石拐)等支線。東西方向以京蘭通道為主軸，與樞紐環(huán)線 (包頭東—昆都侖召) 共同構(gòu)成環(huán)型樞紐，樞紐內(nèi)主要有包頭站、包頭東站、包頭西站 3 個車站。

（1）包頭站是樞紐內(nèi)主要客運站，為一站兩場橫列式站型，總規(guī)模為 5 臺 16 線，均為無柱雨棚高站臺。設(shè)有客車整備所、客車段、機(jī)務(wù)折返段和貨場各 1 處，并且有多條專用線引入。站房于 1998 年建成，位于車站北側(cè)，面積約 1.5 萬 m2。車站目前辦理旅客列車 59 對/d，旅客列車主要集中在北場辦理，南場主要辦理貨物列車通過作業(yè)，以及包西線、包神鐵路和京包線、包蘭線少量旅客列車作業(yè)。

（2）包頭東站為樞紐輔助客貨運站，采用客貨縱列式布置?？蛙噲鲈O(shè)有 3 臺 9 線 (含正線 4 條)，其中集包線設(shè)有 2 座高站臺，站內(nèi)設(shè)有機(jī)務(wù)折返段和貨場，車站目前辦理旅客列車 39 對/d。

（3）包頭西站為區(qū)域性編組站，為雙向二級七場混合站型，上、下行系統(tǒng)均按照二級三場布置，2 個系統(tǒng)間設(shè)有交接場。與湖東、豐臺西、南倉、濟(jì)南西站互編遠(yuǎn)程直達(dá)列車，與大同西、集寧站互編直達(dá)、直通列車，與呼和浩特西站互編區(qū)段及摘掛列車。

目前，包頭鐵路樞紐內(nèi)貨運布局較為分散，大部分車站均設(shè)有貨運技術(shù)設(shè)施設(shè)備[2]，辦理貨運的車站主要有古城灣、包頭東、包頭、包頭西、打拉亥、昆都侖召和新賢城站。

1.2包頭鐵路樞紐在建及擬建工程

（1）在建工程。①樞紐環(huán)線開行市郊列車改造工程；②包頭鐵路物流中心工程。

（2）擬建工程。①包銀高鐵；②包西高速鐵路(包頭—西安北)，從包頭站引出向南經(jīng)鄂爾多斯、榆林、延安至西安，全長約 867 km；③遠(yuǎn)期規(guī)劃將呼和浩特—包頭高速鐵路引入，屆時，呼包間將形成六線格局。

1.3包頭市城市總體規(guī)劃

包頭市一共下轄 10 個旗縣區(qū)，市域總面積為27 768 km2，2015 年總?cè)丝谶_(dá) 269.29 萬人。城市總體空間布局為帶狀組團(tuán)式結(jié)構(gòu) (即一市 (主城)、兩城 (昆青城區(qū)、九東城區(qū))、多片區(qū))，城市生活用地在保證居中布置的同時，適當(dāng)向南北擴(kuò)展，工業(yè)在東西兩翼集中布置。城市軌道交通規(guī)劃 6 條線，線網(wǎng)總長度為 181.5 km，車站總數(shù)為 137 個，線網(wǎng)密度為 0.33 km/km2。軌道交通 2 號線途經(jīng)包頭站、包頭二里半機(jī)場，軌道交通 3 號線途經(jīng)包頭東站、機(jī)場。包頭市城市總體規(guī)劃如圖1 所示。

1.4運量預(yù)測

2015年，包頭鐵路樞紐共計開行旅客列車 61 對/d，其中普速列車 49 對/d，動車組列車 12 對/d，動車組列車開行對數(shù)占樞紐總開行旅客列車對數(shù)的19.7%，表明樞紐內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的旅客列車所占比例較低。根據(jù)運量預(yù)測，包銀高鐵引入樞紐后，近期 (2030 年) 樞紐開行旅客列車 164 對/d，其中動車組列車 125 對/d，占樞紐總開行旅客列車對數(shù)的 76%；遠(yuǎn)期 (2040 年) 樞紐開行旅客列車 230 對/d，其中動車組列車 189 對/d，占樞紐總開行旅客列車對數(shù)的 82%，樞紐內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)旅客列車比例大幅提升；樞紐內(nèi)旅客列車以始發(fā)、終到為主，始發(fā)列車主要去往呼和浩特、西安、銀川方向；跨線車流為集包線與包銀鐵路、包西高鐵間車流。

圖1　包頭市總體規(guī)劃圖

2包銀高鐵引入包頭鐵路樞紐方案研究

2.1包銀高鐵線路走向方案研究

包頭鐵路樞紐現(xiàn)已形成以集包線、京包線、包蘭線 3 大干線為主軸的局面，其中集包線以客運為主，京包線以貨運為主，客貨分線運行[3]。根據(jù)包頭市城市總體規(guī)劃，結(jié)合包頭鐵路樞紐總布置圖、地形地貌，以路網(wǎng)構(gòu)成和包頭鐵路樞紐內(nèi)旅客列車車流特點為基礎(chǔ)，對包銀高鐵引入包頭鐵路樞紐的線路走向方案進(jìn)行研究。

（1）包銀高鐵布置在既有包蘭線北側(cè) (以下簡稱“北方案”)。該方案包銀高鐵線路從古城灣站引出，沿包頭北環(huán)線南側(cè)西行，于四道沙河附近設(shè)包頭北客運站，西行至哈業(yè)胡同南，線路全長為 68.27 km，橋梁比重為 58.80%，工程靜態(tài)投資678 546 萬元。該方案優(yōu)點是客運站位于城北工業(yè)區(qū)，對既有線沒有干擾；缺點是距離城市中心較遠(yuǎn)，旅客出行不便，而且無法利用既有鐵路設(shè)施，線路展長約 8.3 km，工程投資在 3 個方案中最高。

（2）包銀高鐵布置在既有包蘭線南側(cè) (以下簡稱“南方案”)。該方案包銀高鐵從古城灣站引出，沿南繞城路西行，在城市南側(cè)的薩茹拉附近設(shè)包頭南客運站，西行至哈業(yè)胡同南，線路全長為 60.82 km，橋梁比重為 59.29%，工程靜態(tài)投資 772 053 萬元。該方案優(yōu)點是線路自城市南側(cè)走行，拆遷工程量較小，對既有線沒有干擾；缺點是目前城市南側(cè)人口稀少，客運站距離市中心較遠(yuǎn)，旅客出行不便，而且線路經(jīng)行區(qū)域環(huán)境敏感點較多，線路展長約 2.5 km，投資較高。

（3）包銀高鐵沿既有包蘭線引入樞紐 (以下簡稱“中方案”)。包銀高鐵從古城灣站引出，沿既有線南側(cè)西行，經(jīng)包頭東、萬水泉后引入包頭站，出站西行至哈業(yè)胡同南，線路全長為 57.94 km，橋梁比重為 57.13%，工程靜態(tài)投資 624 696 萬元。該方案優(yōu)點是線路沿既有鐵路走行，對城市規(guī)劃影響較小，引入包頭站可以充分利用既有鐵路設(shè)施，包頭站位于城市中心區(qū)域，旅客出行便捷，在 3 個方案中線路長度最短、工程投資最省。

包銀高鐵引入包頭鐵路樞紐的 3 個方案如圖2所示。綜上所述，中方案符合包頭市規(guī)劃要求，既充分利用既有鐵路設(shè)施設(shè)備、縮短線路長度，又節(jié)省工程投資[4]，因而更為合理。

2.2具體線位方案研究

包銀高鐵線路走向選擇中方案，結(jié)合樞紐內(nèi)既有鐵路客貨運布局、包頭市城市規(guī)劃及鐵路沿線建筑物情況，進(jìn)一步研究沿樞紐既有鐵路通道新建客線 (方案 I ) 和包銀高鐵利用樞紐既有線、新建貨車外繞線 (方案Ⅱ) 2 個具體線位方案。

圖2　包銀高鐵引入包頭鐵路樞紐的 3 個方案

（1）方案 I。新建客線作為包銀高鐵通道，集包線作為城際、普速旅客運輸通道，京包線、包蘭線仍然以貨運為主。包頭站位于昆青城區(qū)，是包頭市主城區(qū)，旅客出行便捷，點線能力協(xié)調(diào)[4]，為樞紐主客運站；包頭東站位于九東城區(qū)，仍然為輔助客站，方案Ⅰ如圖3 所示。

圖3　方案Ⅰ

（2）方案Ⅱ。樞紐既有主軸為四線格局，均位于城區(qū)，新建線路拆遷量較大，而且客貨處于同一通道，交叉干擾嚴(yán)重。該方案可以有效避免以上問題，實現(xiàn)客內(nèi)貨外總圖格局，包頭站為主要客運站、包頭東站為輔助客運站。由于樞紐內(nèi)集包線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為 200 km/h (線路平面滿足 250 km/h)，包銀高鐵可以利用集包線接入包頭鐵路樞紐。如果將新建貨車外繞線布置于城市北側(cè)，可利用既有北環(huán)線，但編組站包頭西站位于北環(huán)線內(nèi)側(cè)，主要方向貨車將產(chǎn)生折角運輸，并且需要軟化包環(huán)線坡度，因而在城市北側(cè)利用北環(huán)線方案不可行。如果將新建貨車外繞線布置于城市南側(cè)，由于城市南側(cè)分布有黃河，結(jié)合環(huán)境敏感點、包頭市總體規(guī)劃，研究黃河北岸 (方案Ⅱ-1) 和黃河南岸 (方案Ⅱ-2) 2 個方案，2 個方案新建線路長度分別為 33.45 km、43.21 km。其中，方案Ⅱ-2 線路穿越東海興、卡日曲、達(dá)拉特濕地及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，實施難度較大，而且線路較長，投資較高。因此，方案Ⅱ-1更為合理。方案Ⅱ-1 和方案Ⅱ-2 如圖4 所示 。

2.3方案 I 與方案Ⅱ-1 優(yōu)缺點比較及建議

方案 I 和方案Ⅱ-1 優(yōu)缺點比較如下[5-8]。

（1）鐵路總圖格局及運輸組織方面：方案 I 中客貨集中在同一通道運輸，相互干擾，運輸組織較復(fù)雜；方案Ⅱ-1 布置為客內(nèi)貨外，運輸組織簡單，總圖格局適應(yīng)長遠(yuǎn)發(fā)展。

（2）城市總體規(guī)劃方面：雖然方案 I 較符合包頭市城市規(guī)劃要求，但鐵路貨車走行于中心城區(qū)，不利于環(huán)境保護(hù)；方案Ⅱ-1 對包頭市城市規(guī)劃影響較小，貨物運輸遠(yuǎn)離中心城區(qū)，符合環(huán)境保護(hù)要求，帶動城市發(fā)展。

（3）線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面：方案 I 線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滿足 250 km/h，古城灣至包頭間旅客列車運行時分達(dá) 6.7 m in；方案Ⅱ-1 客運線路利用集包線，線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滿足 200 km/h，旅客列車運行時分達(dá) 8.4 m in，與方案 I 相差 1.7 m in，集包線平面預(yù)留 250 km/h 的線路條件，適當(dāng)改造后可以實現(xiàn)提速，與方案I運輸質(zhì)量相當(dāng)。

（4）近、遠(yuǎn)期工程設(shè)置方面：結(jié)合呼包高鐵(呼和浩特—包頭) 建設(shè)時機(jī)，方案 I 近期利用集包線，在既有設(shè)施間需要設(shè)置聯(lián)絡(luò)線，近、遠(yuǎn)期工程結(jié)合較差；方案Ⅱ-1 樞紐車場內(nèi)無需增設(shè)聯(lián)絡(luò)線，近、遠(yuǎn)期工程結(jié)合較好。

（5）工程投資及實施難易方面：方案 I 工程靜態(tài)投資為 14.92 億元，投資較高，而且要在既有通道內(nèi)新建線路，拆遷建筑物密集，與既有運營線路干擾較多，實施難度較大；方案Ⅱ-1 工程靜態(tài)投資為 13.86 億元，投資較省，雖然新建線路較長，但走行于城市外側(cè)，受控因素少，易于實施。

綜上所述，包銀高鐵引入包頭鐵路樞紐宜采用方案Ⅱ-1，即包銀高鐵沿既有包蘭線，新建貨車外繞線，貨車外繞線采用黃河北岸線位方案引入包頭鐵路樞紐。

圖4　方案Ⅱ-1 和方案Ⅱ-2

3結(jié)束語

包銀高鐵是引入包頭鐵路樞紐的第一條高速鐵路，該線路的引入方案對樞紐總圖格局影響較為深遠(yuǎn)，應(yīng)在分析包頭鐵路樞紐概況的基礎(chǔ)上，結(jié)合包頭市城市總體規(guī)劃，綜合考慮高速鐵路的線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運輸組織、工程投資和實施難易程度等因素，確定合理的引入方案，同時預(yù)留遠(yuǎn)期線路引入條件。包銀高鐵引入包頭鐵路樞紐后，樞紐旅客運輸將以動車組列車為主，樞紐功能將更加完善，包頭市作為鐵路樞紐的作用將進(jìn)一步得到發(fā)揮，為中西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

[1] 中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司. 包頭鐵路樞紐總圖規(guī)劃[R]. 西安：中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，2016.

[2] 魏玉曉，李宵寅. 包頭鐵路貨運中心選址規(guī)劃研究[J]. 鐵道貨運，2015，33(3)：31-36.

WEI Yu-Xiao，LI Xiao-Yin. Study on Location and Planning of Baotou Railway Freight Transport Center[J]. Railway Freight Transport，2015，33(3)：31-36.

[3] 中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司. 包頭至銀川鐵路方案研究[R]. 西安：中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，2016.

[4] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范：GB 50091—2006[S]. 北京：中國計劃出版社，2006：61.

[5] 胡 巖. 鐵路樞紐內(nèi)客運站布局優(yōu)化[D]. 成都：西南交通大學(xué)，2010.

[6] 寇軍朝. 鄭濟(jì)鐵路引入濟(jì)南鐵路樞紐方案研究[J]. 鐵道運輸與經(jīng)濟(jì)，2016，38(1)：43-48.

KOU Jun-chao. Study on Program of Introducing Zhengzhou-Ji’nan Railway into Ji’nan Railway Hub[J]. Railway Transport and Economy，2016，38(1)：43-48.

[7] 李長淮，宋 劍. 高速鐵路引入樞紐及站型布置研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2010(4)：6-11.

LI Chang-huai，SONG Jian. Study on Layout of Station and High Speed Railway Access into the Hub[J]. Railway Standard Design，2010(4)：6-11.

[8] 陳應(yīng)先. 鐵路樞紐總圖規(guī)劃有關(guān)問題探討[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2006(S1)：24-29.

責(zé)任編輯：金艷萍

Study on Scheme of Introducing Baotou-Yinchuan High-Speed Railway to Baotou Railway Hub

LI Ming-wei

(Track and Transportation Departm ent, China Railw ay First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi’an 710043, Shaanxi, China)

According to existing equipm ent general situation of Baotou railway hub and engineering under and p roposed construction, com bining with genera l city p lan of Baotou and tra ffic vo lum e forecast, this paper studies three schem es respective ly, which are the schem e oflaying Baotou-Yinchuan high-speed railway on no rth side of existing Bao tou-Lanzhou line (No rth Schem e), the schem e of laying the railway on sou th side of the line (Sou th Schem e) and the schem e of introducing the railway a long the line (Center Schem e), through com p rehensive com parison, the paper suggests to adop t Center Schem e. and studies two detailed location schem es, which are the schem e of constructing new passenger line a long existing railway corridor of the hub (Schem e I) and the schem e of constructing new freight roundabout line by using existing line of the hub (Schem e II). Then, Schem e II is divided into two sub-schem es, including freight roundabou t line running a long north shore (Schem e II-1) and south shore(Schem e II-2) of Ye llow River. Through com paring, the paper puts forward that Schem e II-1 is m ore reasonab le.

High-Speed Railway; Hub; Scheme of Introducing Railway; Com prehensive Com parison

1003-1421(2016)08-0026-06+3

B

U291.7

10.16668/j.cnk i.issn.1003-1421.2016.08.05

2016-06-27

中國鐵建股份有限公司科技研究開發(fā)計劃課題 (14-C53)