董 霄，韓 濤

（1.中交鐵道設(shè)計(jì)研究總院有限公司 線路站場(chǎng)設(shè)計(jì)處，北京 100088；2.中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司內(nèi)馬鐵路項(xiàng)目總經(jīng)理部，北京 100011）

1 東非地區(qū)鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃

東非地區(qū)包含東非共同體的6個(gè)國(guó)家，分別為肯尼亞、烏干達(dá)、坦桑尼亞、布隆迪、盧旺達(dá)和南蘇丹。其中，肯尼亞、烏干達(dá)、坦桑尼亞和南蘇丹有既有鐵路系統(tǒng)，包括軌距為1 000 mm的米軌鐵路、軌距為1 067 mm的窄軌鐵路，以及按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)新建的軌距1 435 mm的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路，盧旺達(dá)和布隆迪尚無(wú)鐵路系統(tǒng)。目前東非地區(qū)鐵路總長(zhǎng)度約8 341 km，鐵路網(wǎng)密度為33.8 km/萬(wàn)km2。其中，米軌鐵路6 646 km，占鐵路總長(zhǎng)度的79.6%；窄軌鐵路和標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路長(zhǎng)度分別為1 223 km和472 km，分別占鐵路總長(zhǎng)度的14.8%和5.6%。東非地區(qū)既有鐵路網(wǎng)概況如表1所示。

表1 東非地區(qū)既有鐵路網(wǎng)概況Tab.1 Existing railway network in East Africa

東非地區(qū)既有米軌和窄軌鐵路網(wǎng)由于修建年代久遠(yuǎn)，線路技術(shù)條件落后，缺乏養(yǎng)護(hù)維修，運(yùn)輸效率低，事故頻發(fā)，已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求。因此，東非地區(qū)各國(guó)都將新建標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路提上日程。目前已經(jīng)建成的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路有肯尼亞蒙巴薩—內(nèi)羅畢鐵路，規(guī)劃及在建的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路有肯尼亞內(nèi)羅畢—基蘇木—馬拉巴鐵路長(zhǎng)約480 km，烏干達(dá)托羅羅至坎帕拉鐵路長(zhǎng)約263 km，坎帕拉至南蘇丹首都朱巴鐵路長(zhǎng)約620 km。

標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入既有米軌鐵路樞紐，是為了與既有米軌鐵路一起為城市發(fā)展服務(wù)，因而應(yīng)結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮地方政府要求。鐵路樞紐規(guī)劃應(yīng)與城市發(fā)展規(guī)劃融為一體，并納入城市發(fā)展規(guī)劃，滿足城市發(fā)展規(guī)劃的總體安排，以便更好地為城市建設(shè)、工業(yè)生產(chǎn)、人民生活和旅行服務(wù)[1]。與此同時(shí)，由于東非地區(qū)城市發(fā)展規(guī)劃相對(duì)落后，城市發(fā)展規(guī)劃應(yīng)結(jié)合鐵路樞紐規(guī)劃，使城市發(fā)展及綜合交通規(guī)劃相輔相成，達(dá)到鐵路樞紐和城市協(xié)同一致。同時(shí)，主管部門根據(jù)用地情況、區(qū)域綜合交通發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)要求，應(yīng)給出鐵路樞紐規(guī)劃的要求和原則。東非地區(qū)實(shí)行土地私有制，征地拆遷困難，鐵路主管部門一般會(huì)根據(jù)鐵路用地情況對(duì)鐵路樞紐內(nèi)的車站位置選擇提出一定要求[2]。

2 東非地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入米軌鐵路樞紐方案影響因素分析

東非地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路尚在建設(shè)初期，鐵路樞紐規(guī)模一般不大，作業(yè)簡(jiǎn)單，而且東非地區(qū)城市規(guī)劃一般比較滯后，鐵路樞紐規(guī)劃的理念和影響因素與中國(guó)鐵路樞紐有所不同。東非地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入米軌鐵路樞紐方案影響因素如下。

2.1 鐵路樞紐等級(jí)劃分

鐵路樞紐等級(jí)劃分是鐵路樞紐總體規(guī)劃的前提。根據(jù)鐵路網(wǎng)規(guī)劃，按鐵路樞紐在國(guó)家和地區(qū)中的重要程度、承擔(dān)的主要作業(yè)和銜接的線路方向數(shù)，將鐵路樞紐分為3個(gè)層次。第一層次為干線樞紐，一般位于幾條鐵路干線交叉或銜接的大城市，辦理大量的通過(guò)車流和地方車流，設(shè)有較多的專業(yè)車站，其設(shè)備的規(guī)模和能力都很大；第二層次為地區(qū)樞紐及大量客、貨集散樞紐，一般位于干線和支線的交叉或銜接的大、中型城市，辦理管內(nèi)的通過(guò)車流和地方車流，設(shè)備規(guī)模不大；第三層次為地區(qū)客貨集散樞紐，一般位于大型工業(yè)企業(yè)和水陸聯(lián)運(yùn)地區(qū)，辦理大量的貨物裝卸和小運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)。因此，應(yīng)根據(jù)鐵路樞紐等級(jí)和功能的不同，而進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)[3]。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的功能定位

在進(jìn)行鐵路樞紐規(guī)劃時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路和米軌鐵路，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的定位做好銜接工作。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路的位置關(guān)系，運(yùn)輸通道上標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的功能定位如下。

（1）標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路替代米軌鐵路。標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路共用通道，標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路修建后米軌鐵路正線停運(yùn)。米軌鐵路修建較早，車站一般位于城市中心，而標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路由于征地拆遷等原因一般位于城市外圍。米軌區(qū)間正線停運(yùn)后，可以利用米軌鐵路伸入城市中心的優(yōu)勢(shì)，將樞紐內(nèi)米軌鐵路升級(jí)改造為城市軌道交通，利用既有通道，方便旅客出行。

（2）標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路共用通道，互有分工。米軌鐵路網(wǎng)一般擁有復(fù)雜的專用線系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路在運(yùn)營(yíng)初期專用線較少?？梢愿鶕?jù)米軌鐵路專用線的利用情況，為米軌鐵路分配少量專用線貨物，方便將貨物直接運(yùn)輸至企業(yè)，減少裝卸次數(shù)，降低運(yùn)輸成本。標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路承擔(dān)大宗貨物運(yùn)輸或通過(guò)運(yùn)量，以提高運(yùn)輸效率。

（3）標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路不共通道，米軌鐵路作為支線鐵路承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的功能補(bǔ)充。鐵路的建設(shè)必定會(huì)帶動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，鐵路沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r一般要優(yōu)于非鐵路沿線地區(qū)。標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路線路規(guī)劃時(shí)，可以選擇與米軌鐵路不同的線路走向，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)均衡發(fā)展。在這樣的情況下，樞紐內(nèi)需要設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路旅客換乘和貨物換裝的相關(guān)設(shè)施[4]。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)軌與米軌銜接方式

不同軌距鐵路銜接一般采用可變軌距列車、換裝和套軌3種方式。

（1）可變軌距列車?？勺冘壘嗔熊嚨妮唽?duì)間距可以隨鐵路軌距的變化而變化，使列車在不同軌距鐵路之間自由運(yùn)行，以擴(kuò)大列車的運(yùn)行范圍，減少旅客換乘次數(shù)。目前西班牙已研制出可變軌距列車，并投入運(yùn)營(yíng)；日本也已研制出可變軌距列車試驗(yàn)車，預(yù)計(jì)2022年投入運(yùn)營(yíng)。為響應(yīng)“一帶一路”倡議，中國(guó)也已啟動(dòng)速度400 km/h可變軌距高速列車研發(fā)。

（2）換裝。換裝是指將一種軌距鐵路車輛上裝載的貨物和旅客，換裝到另一種軌距鐵路車輛上的作業(yè)，需要在銜接位置設(shè)置換裝站。換裝站應(yīng)設(shè)置有2種軌距的列車到發(fā)場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)、旅客換乘站臺(tái)、機(jī)車車輛設(shè)備和必要的裝卸機(jī)具[3]。在某些換裝作業(yè)量比較大的車站，為提高作業(yè)效率，還可以采用換輪的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)換裝。貨物列車和旅客列車可以通過(guò)更換鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架，來(lái)實(shí)現(xiàn)軌距的轉(zhuǎn)換?？捎糜趽Q輪的車輛構(gòu)造需滿足更換不同轉(zhuǎn)向架要求，車輛限界需同時(shí)滿足2種軌距鐵路的限界要求。

（3）套軌。套軌是將不同軌距的2條鐵路共線，不同軌距線路相互嵌套，共用軌枕及路基。套軌線路根據(jù)其共線軌道數(shù)量的情況又可分為三線套軌和四線套軌等[5]。套軌的優(yōu)勢(shì)在于可以充分利用既有鐵路的用地界，對(duì)既有鐵路系統(tǒng)的運(yùn)輸影響較小，同時(shí)由于共用路基和道床，工程投資較省[6]。套軌線路的缺點(diǎn)主要有：新建標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路和米軌鐵路由于分屬不同部門運(yùn)營(yíng)，難以建立良好的溝通機(jī)制；既有米軌鐵路一般采用電話閉塞，而新建標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路一般采用自動(dòng)或半自動(dòng)閉塞，米軌鐵路和標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的信號(hào)系統(tǒng)難以兼容；套軌線路軌枕及交叉處的軌道需要特殊設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)無(wú)成熟產(chǎn)品；套軌線路維修養(yǎng)護(hù)分工界面難以明確，養(yǎng)護(hù)維修的成本分?jǐn)偫щy；套軌線路影響鐵路的通過(guò)能力。

根據(jù)國(guó)內(nèi)口岸站的使用經(jīng)驗(yàn)，不同軌距鐵路銜接一般采用換裝的方式，換裝站設(shè)置換裝或換輪設(shè)備，僅綏芬河口岸站與俄羅斯格羅杰闊沃口岸站之間修建了26.5 km的寬軌與標(biāo)準(zhǔn)軌套軌鐵路。

3 蒙內(nèi)鐵路標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入米軌鐵路樞紐案例分析

3.1 內(nèi)羅畢鐵路米軌樞紐

隨著蒙內(nèi)鐵路(蒙巴薩—內(nèi)羅畢)和內(nèi)馬鐵路(內(nèi)羅畢—馬拉巴)建設(shè)，內(nèi)羅畢鐵路樞紐已經(jīng)初步形成。結(jié)合東非鐵路網(wǎng)規(guī)劃，分析標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入米軌鐵路樞紐規(guī)劃。內(nèi)羅畢鐵路樞紐平面布置示意圖如圖1所示。

內(nèi)羅畢米軌鐵路樞紐以內(nèi)羅畢站和瑪可代瑞站為中心，銜接3個(gè)方向，分別為蒙巴薩方向、烏干達(dá)方向和肯尼亞山(埃塞俄比亞)方向。樞紐內(nèi)主要車站內(nèi)羅畢站為編組站，車站設(shè)置有客貨列車到發(fā)場(chǎng)、編組場(chǎng)、機(jī)車車輛維修中心；瑪可代瑞站為區(qū)段站，車站設(shè)置有到發(fā)場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)、機(jī)務(wù)段；其余車站為中間站。在蒙內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路規(guī)劃前期，肯尼亞鐵路公司已經(jīng)著手將部分米軌鐵路車站進(jìn)行現(xiàn)代化改造，開行至內(nèi)羅畢站的通勤列車，以滿足市郊旅客通勤出行需要。

3.2 內(nèi)羅畢標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路樞紐規(guī)劃

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路功能定位

圖1 內(nèi)羅畢鐵路樞紐平面布置示意圖Fig.1 Schematic layout of nairobi railway terminal

經(jīng)過(guò)與肯尼亞鐵路公司對(duì)接，標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路功能定位如下：①蒙巴薩至阿西河段運(yùn)輸由標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路承擔(dān)，該段米軌鐵路停運(yùn)；②阿西河至馬拉巴(肯尼亞與烏干達(dá)邊境城鎮(zhèn))段標(biāo)準(zhǔn)軌與米軌不共用通道，由標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路承擔(dān)主要運(yùn)輸任務(wù)，米軌鐵路保留并進(jìn)行大修，作為內(nèi)羅畢至馬拉巴標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的補(bǔ)充，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展；③標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路不進(jìn)入內(nèi)羅畢城區(qū)，內(nèi)羅畢城區(qū)內(nèi)的運(yùn)輸由米軌鐵路承擔(dān)，將內(nèi)羅畢樞紐內(nèi)的米軌鐵路升級(jí)改造，開行阿西河、基庫(kù)尤和錫卡3個(gè)衛(wèi)星城至內(nèi)羅畢的通勤鐵路，方便標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路旅客接駁，同時(shí)規(guī)劃建設(shè)內(nèi)羅畢機(jī)場(chǎng)米軌通勤線，作為內(nèi)羅畢樞紐米軌通勤鐵路的一部分。

3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路規(guī)劃

根據(jù)東非鐵路網(wǎng)規(guī)劃，內(nèi)羅畢鐵路樞紐為干線鐵路樞紐。結(jié)合米軌鐵路的定位，內(nèi)羅畢鐵路樞紐內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路車站2座，分別為內(nèi)羅畢終點(diǎn)站和阿西河站。內(nèi)羅畢終點(diǎn)站為區(qū)段站，設(shè)置有到發(fā)場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)、機(jī)務(wù)段和車輛段等設(shè)施，主要承擔(dān)蒙內(nèi)鐵路及東非鐵路區(qū)段列車的始發(fā)、終到和解編作業(yè)。內(nèi)馬標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路采用與既有米軌鐵路不同的線路走向，線路由內(nèi)羅畢終點(diǎn)站大里程端引出后折向西南，中穿內(nèi)羅畢國(guó)家公園后折向馬拉巴。規(guī)劃至埃塞方向的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路也由內(nèi)羅畢終點(diǎn)站大里程端咽喉引出，與既有米軌鐵路共用通道。此外，內(nèi)羅畢終點(diǎn)站還設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn)軌與米軌鐵路換乘站臺(tái)，方便市內(nèi)旅客乘坐米軌通勤鐵路到達(dá)內(nèi)羅畢終點(diǎn)站后換乘至標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路出行。阿西河站為中間站，車站規(guī)劃有標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路的換裝場(chǎng)，承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路貨物換裝作業(yè)，輔助內(nèi)羅畢終點(diǎn)站辦理東非鐵路區(qū)段列車的始發(fā)、終到作業(yè)。初期內(nèi)馬標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與烏干達(dá)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路未建成之前，去往烏干達(dá)方向的部分貨物經(jīng)由蒙內(nèi)鐵路運(yùn)輸至阿西河車站后換裝至米軌鐵路，繼續(xù)運(yùn)輸至目的地。近期內(nèi)馬標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路和烏干達(dá)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路建成后，去往米軌鐵路沿線城鎮(zhèn)的貨物經(jīng)蒙內(nèi)鐵路運(yùn)輸至阿西河進(jìn)行換裝。規(guī)劃至坦桑尼亞的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路由阿西河站小里程端引出后折向東南，去往坦桑尼亞方向[7-8]。

內(nèi)羅畢鐵路樞紐標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的規(guī)劃對(duì)既有米軌鐵路功能影響較小，標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路布置在城市外圍，征地拆遷量小，易于實(shí)施。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路樞紐是鐵路運(yùn)輸?shù)暮诵?，也是鐵路建設(shè)的重中之重。在標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入米軌鐵路樞紐研究中，充分考慮米軌鐵路的實(shí)際情況和標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路的功能定位，將標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路與米軌鐵路融合，充分發(fā)揮各自的功能，共同為城市和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路工程的實(shí)施和運(yùn)營(yíng)效果有著重要的影響。隨著其他類似工程的建設(shè)，下一步將總結(jié)新的經(jīng)驗(yàn)和影響因素，完善標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入米軌鐵路樞紐的影響因素體系，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入米軌鐵路樞紐后形成的新樞紐進(jìn)行評(píng)價(jià)，更好地為標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路在東非地區(qū)推廣提供借鑒[9]。