魏向東

(中國鐵路太原局集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸部，山西 太原 030013)

1 太原鐵路樞紐運(yùn)輸組織變化分析

1.1 布局主要變化

太原鐵路樞紐內(nèi)設(shè)太原北、榆次2個(gè)編組站，以及太原、太原南2個(gè)大型客運(yùn)站，銜接北同蒲線(大同—皇后園)、石太線(皇后園—石家莊)、南同蒲線(榆次—華山)、太中線(太原南—中衛(wèi))、太焦線(修文—焦作)等貨運(yùn)干線和石太客運(yùn)專線(太原南—石家莊)、大西高速線(原平西—西安北)，同時(shí)還接軌太興線(太原北—白文北)、蘭村線(太原北—上蘭村)、西山線(太原北—玉門溝)等裝車基地。長期以來，太原樞紐樞紐內(nèi)客貨共線、通道能力緊張，成為制約貨運(yùn)上量的主要制約因素。

西南環(huán)線(太原北—中鼎物流園)北接太原北六場(汾河站)，南至中鼎物流園站，全長53.64 km，設(shè)汾河、三給村、太原西、晉源、西草寨、北格、中鼎物流園7個(gè)車站，為雙線設(shè)置[1]。三給村至太興線西張站間新建西三聯(lián)絡(luò)線(雙線)，連接西南環(huán)線與太興線。太原北六場與北同蒲線皇后園聯(lián)絡(luò)線(汾皇聯(lián)絡(luò)線)由目前單線改為雙線。西南環(huán)線主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：鐵路等級(jí)為Ⅰ級(jí)；正線數(shù)目為雙線；最小曲線半徑一般1 200 m，困難800 m；限制坡度為13‰；線路允許速度為120 km/h；牽引種類為電力；牽引質(zhì)量為5 000 t；機(jī)車類型為SS4、HXD系列；到發(fā)線有效長度為1 050 m；閉塞類型為四顯示自動(dòng)閉塞。

西南環(huán)線開通前，太原北—榆次間僅太原北→太原→太原南→榆次一條通道，需貫穿太原、太原南2個(gè)大型客運(yùn)站，通道能力緊張、客貨爭能矛盾突出[2]。西南環(huán)線開通后，太原北—榆次間在傳統(tǒng)東通道基礎(chǔ)上增加了太原北→三給村→北格→中鼎物流園→榆次西南環(huán)線西通道，通道能力將極大釋放[3]。西南環(huán)線開通后，太興線與石太、南同蒲線間的直通車流可以直接經(jīng)西三聯(lián)絡(luò)線、西南環(huán)線運(yùn)輸，北同蒲線與石太、南同蒲線間的直通車流可以直接經(jīng)汾皇聯(lián)絡(luò)線、西南環(huán)線運(yùn)輸，避開能力緊張的太原北和太原地區(qū)，科學(xué)安排通道和編組站分工，優(yōu)化機(jī)車交路、車輛技檢模式，合理制定列車開行方案，有效釋放太原樞紐運(yùn)輸能力，提高鐵路運(yùn)輸效率。

1.2 運(yùn)輸組織主要變化

（1）榆次編組站能力趨緊。太原北至榆次間貨物列車交換將在目前僅可利用東通道基礎(chǔ)上擴(kuò)展為東通道、西通道均可組織的模式。北同蒲線、太興線與石太線、南同蒲線線間車流交換將經(jīng)太原北六場、西南環(huán)線運(yùn)輸，不再進(jìn)入太原北編組場，屆時(shí)太原北編組站功能將趨于弱化，榆次編組站能力將更加緊張[4]。西南環(huán)線開通后，榆次支點(diǎn)產(chǎn)生的太興線、北同蒲線的零散車流，將由現(xiàn)行“榆次編組太原北以遠(yuǎn)，太原北再行解編”變更為“榆次按方向分別編組”，按2019年1月車流進(jìn)行分析，榆次站預(yù)計(jì)日均增加解體車流318.4輛，約6.7列/d。

（2）太原北站折角作業(yè)影響效率。西南環(huán)線開通后，太原北—榆次貨物列車若全部改經(jīng)西通道運(yùn)行，太原北二場功能將極度弱化，屆時(shí)北同蒲、太興線、西山線方向產(chǎn)生的榆次方向的零散車流，在太原北解體后，將由現(xiàn)行“太原北二場編組、開太原東”改為“太原北四場編組、開太原北六場”，產(chǎn)生折角運(yùn)行，影響樞紐運(yùn)輸效率。

（3）樞紐區(qū)機(jī)車運(yùn)用不均衡。西南環(huán)線開通后，榆次機(jī)車換掛作業(yè)量增加，同步造成榆次機(jī)車整備量增加，屆時(shí)榆北、榆西折返段機(jī)車整備能力將趨于緊張。太原北作為太原機(jī)務(wù)段貨運(yùn)機(jī)車的檢修、整備基地，但機(jī)車換掛量逐步減少。屆時(shí)需要在太原北—榆次間開行單機(jī)，以彌補(bǔ)機(jī)車運(yùn)用及檢修、整備能力布局的不均衡。

（4）限制坡度影響榆次增加補(bǔ)機(jī)摘掛。西南環(huán)線限制坡度為13‰，5 000 t列車需使用雙機(jī)牽引，目前東通道5 000 t列車為單機(jī)牽引，屆時(shí)南同蒲線與北同蒲線拉通交路的直通列車需在榆次站加掛補(bǔ)機(jī)，樞紐摘掛機(jī)車作業(yè)量將進(jìn)一步增加[5]，預(yù)計(jì)僅榆次—太興、北同蒲單方向日均在榆次站加掛補(bǔ)機(jī)16.5列/d。

1.3 列車開行對數(shù)分析及預(yù)測

對太原鐵路樞紐及銜接各線列車圖定安排及2018年實(shí)際開行情況進(jìn)行分析[6]，并按“在2018年實(shí)際基礎(chǔ)上增加20%”對西南環(huán)線開通后各線貨物列車開行對數(shù)進(jìn)行測算[7]，太原鐵路樞紐列車開行對數(shù)分析及預(yù)測如表1所示。

表1?太原鐵路樞紐列車開行對數(shù)分析及預(yù)測Tab.1 The analysis and forecast of the numbers of the operating trains at Taiyuan Railway Hub

西南環(huán)線開通后，太原北至太興線方向，預(yù)計(jì)上行日均貨物列車23.8列，下行日均貨物列車22.4列，其中太興線至榆次方向7.8對/d改經(jīng)西三聯(lián)絡(luò)線、西南環(huán)線運(yùn)行，太原北至太興線方向列車預(yù)計(jì)為16對/d。

2 太原鐵路樞紐運(yùn)輸組織調(diào)整方案研究

2.1 通道分工調(diào)整方案

2.1.1 旅客列車運(yùn)行徑路

（1）方案I：旅客列車按設(shè)計(jì)徑路運(yùn)行。石太客運(yùn)專線方向動(dòng)車組及普速旅客列車、太中銀方向普速旅客列車經(jīng)由石太客運(yùn)專線運(yùn)行；大西高速線方向動(dòng)車組及北同蒲、太興、南同蒲、石太、太焦方向普速旅客列車經(jīng)由大西高速線運(yùn)行。該方案優(yōu)點(diǎn)為太原東—太原南間增加動(dòng)車組運(yùn)行通道、石太客運(yùn)專線列車運(yùn)行壓力緩解，為優(yōu)化旅客列車運(yùn)行時(shí)刻創(chuàng)造條件；缺點(diǎn)為太原東—太原—太原南間4線均安排動(dòng)車組、普速旅客列車運(yùn)行，車站多方向辦理安全壓力增加。

（2）方案II：旅客列車按目前徑路運(yùn)行。石太客運(yùn)專線方向動(dòng)車組及普速旅客列車、大西高速線方向動(dòng)車組、太中銀方向普速旅客列車經(jīng)由石太客運(yùn)專線運(yùn)行；北同蒲、太興、南同蒲、石太、太焦方向普速旅客列車經(jīng)由大西高速線運(yùn)行。該方案優(yōu)點(diǎn)為太原東—太原—太原南間動(dòng)車組固定在石太客運(yùn)專線運(yùn)行，便于車站掌握；缺點(diǎn)為太原東—太原南間石太客運(yùn)專線能力緊張、列車運(yùn)行壓力大，同時(shí)貨物列車經(jīng)西南環(huán)線分流后太原東—太原南間大西高速線能力閑置。

2.1.2 貨物列車運(yùn)行徑路

（1）方案I：太原北—榆次間貨物列車全部經(jīng)西南環(huán)線運(yùn)行，東通道僅安排快運(yùn)貨物列車及太原東、鳴李產(chǎn)生和到達(dá)的少量貨物列車運(yùn)行。該方案優(yōu)點(diǎn)為客貨分線，東通道僅運(yùn)行旅客列車，可大幅增加太原鐵路樞紐旅客列車對數(shù)、進(jìn)一步優(yōu)化旅客列車運(yùn)行時(shí)刻；缺點(diǎn)為貨物列車全部經(jīng)西南環(huán)線運(yùn)行，太原北—榆次車流交換受太中線、西南環(huán)線天窗限制較大。

（2）方案II：太原北—榆次間貨物列車在經(jīng)西南環(huán)線運(yùn)行的基礎(chǔ)上，同時(shí)安排適量貨物列車經(jīng)東通道運(yùn)行。該方案優(yōu)點(diǎn)為充分利用樞紐內(nèi)2條貨運(yùn)通道，貨物列車開行靈活、運(yùn)輸效率高；缺點(diǎn)為東通道客貨混跑，設(shè)備維護(hù)壓力大。

2.1.3 實(shí)施分析

（1）初期(2020年)，即大西高速線原平至大同段、忻雄高速鐵路(忻州西—雄安)開通前，旅客列車按現(xiàn)行徑路運(yùn)行，西南環(huán)線主要承擔(dān)南北貨物列車交換任務(wù)，東通道以旅客列車為主，同時(shí)安排適量貨物列車。

（2）遠(yuǎn)期(2024年)，即大西高速線原平至大同段、忻雄高速鐵路開通后，旅客列車按設(shè)計(jì)徑路運(yùn)行，太原北—榆次間貨物列車全部經(jīng)西南環(huán)線運(yùn)行，東通道主要安排旅客列車運(yùn)行。

2.2 列車編組計(jì)劃調(diào)整方案

西南環(huán)線開通后，按榆次為主，太原北輔助原則調(diào)整太原北、榆次編組站分工，同步對列車編組計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。

（1）太原北站。①取消濟(jì)西及其以遠(yuǎn)車流組號(hào)，將零散“濟(jì)西及其以遠(yuǎn)”車流納入“石家莊南及其以遠(yuǎn)”車流范圍。②將榆次—陽泉間車流納入“榆次及其以遠(yuǎn)”。③太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司裝運(yùn)重車，全部在太原北站進(jìn)行集結(jié)和解編，不再由榆次輔助解編。

（2）榆次站。①太原北及其以遠(yuǎn)車流范圍增加太原局集團(tuán)公司西草寨及其以北。②增加編組石太線摘掛列車[8]。

2.3 機(jī)車交路調(diào)整方案

2.3.1 西南環(huán)線補(bǔ)機(jī)運(yùn)用方案

（1）方案I：侯馬北—太原北機(jī)車交路按現(xiàn)行使用SS4型機(jī)車，并延伸至北同蒲線、京原線，上下行在榆次摘掛補(bǔ)機(jī)。該方案優(yōu)點(diǎn)為機(jī)車投入少，但在榆次編組站大量增加補(bǔ)機(jī)摘掛(日均42列)，不利于樞紐暢通。

（2）方案II：侯馬北—太原北機(jī)車交路按現(xiàn)行使用SS4型機(jī)車，并延伸至北同蒲線、京原線，介休—榆次—太原北—原平全程使用雙SS4機(jī)車，在原平摘掛補(bǔ)機(jī)。該方案優(yōu)點(diǎn)為全程雙機(jī)，榆次、太原北均為直通模式，但需增加機(jī)車、機(jī)班投入(預(yù)計(jì)增加SS4型機(jī)車18臺(tái))。

（3）方案III：侯馬北—太原北機(jī)車交路由SS4型更換為HXD2型大功率機(jī)車，并延伸至北同蒲線、京原線。該方案優(yōu)點(diǎn)為使用大功率機(jī)車，不增加機(jī)班投入，不增加編組站補(bǔ)機(jī)摘掛作業(yè)，同時(shí)可維持太原鐵路樞紐5 000 t系列牽引定數(shù)需求，但需調(diào)整機(jī)車配屬。

綜上，建議采用方案III。

2.3.2 機(jī)車整備檢修方案

太原機(jī)務(wù)段的主要檢修、整備力量在太原北，榆次僅設(shè)榆北、榆西2個(gè)折返段。為適應(yīng)機(jī)務(wù)檢修、整備布局，采取“石太與太興、北同蒲機(jī)車混用，利用太興線車流套用入太原北整備”“適度保留太原北更換機(jī)車作業(yè)”等方式彌補(bǔ)榆次機(jī)車檢修、整備能力不足問題。

2.3.3 機(jī)車交路調(diào)整方案

（1）增加西南環(huán)線貨運(yùn)機(jī)車交路。石太線至太原北的貨運(yùn)機(jī)車交路按現(xiàn)行使用SS4型機(jī)車，運(yùn)行徑路在現(xiàn)行東通道基礎(chǔ)上增加經(jīng)西南環(huán)線運(yùn)行的徑路。

（2）組織石太線與太興線、太中線貨運(yùn)機(jī)車交路貫通，減少榆次站換掛作業(yè)量。增加榆次至太興線(嵐縣及其以東)小運(yùn)轉(zhuǎn)交路，與石太線機(jī)車交路混用。石太線太原局集團(tuán)公司機(jī)車擔(dān)當(dāng)?shù)竭_(dá)太興線的整列空車，機(jī)車及乘務(wù)交路在榆次直通，在太原西停車換乘、安裝列尾。太興線至榆次方向的直通列車，在太原西停車換乘、摘解列尾，石太線方向列車在榆次實(shí)行機(jī)車及乘務(wù)交路直通，南同蒲線方向列車在榆次更換機(jī)車，機(jī)車可繼續(xù)擔(dān)當(dāng)石太方向列車牽引任務(wù)。石太線機(jī)車交路延伸太中線。對石太線由太原局集團(tuán)公司SS4型機(jī)車牽引的空車在太中線管內(nèi)裝車時(shí)，榆次站機(jī)車直通、司機(jī)換乘，機(jī)車折返擔(dān)當(dāng)太中線上行列車(不安排延伸吳堡口)，返回榆次后入庫整備。

（3）利用大功率機(jī)車實(shí)行南北同蒲線機(jī)車交路直通，減少樞紐區(qū)補(bǔ)機(jī)摘掛作業(yè)。侯馬北機(jī)務(wù)段侯馬北—太原北機(jī)車交路按現(xiàn)行延伸至北同蒲線、京原線，同時(shí)機(jī)型由SS4型更換為HXD2型。南同蒲線至北同蒲線、京原線的直通列車，機(jī)車交路在榆次直通，經(jīng)西南環(huán)線運(yùn)行時(shí)，在太原北六場停車換乘，機(jī)車在原平(梅家莊，薛孤)、靈丘折返。北同蒲線、京原線至南同蒲線的直通列車，使用侯馬北機(jī)務(wù)段機(jī)車牽引時(shí)，在太原北六場停車換乘，在榆次直通；經(jīng)東通道運(yùn)行時(shí)，在太原北二、四場停車換乘，在榆次直通。

（4）太興線機(jī)車交路與石太線、北同蒲線機(jī)車交路混用。石太線直通至太興線的機(jī)車，擔(dān)當(dāng)太興線至北同蒲方向或終到太原北的列車，到達(dá)太原北后機(jī)車入庫整備。太原北出庫的石太線機(jī)車，擔(dān)當(dāng)太原北至太興線小運(yùn)轉(zhuǎn)列車牽引任務(wù)，在太興線折返石太方向直通列車。

2.4 車輛技檢調(diào)整方案

（1）調(diào)整樞紐內(nèi)列檢作業(yè)場分工。北同蒲線產(chǎn)生至石太、太焦、南同蒲、太中線方向需技檢的列車，經(jīng)東通道運(yùn)輸時(shí)按現(xiàn)行在太原北二場進(jìn)行技檢；經(jīng)西通道運(yùn)輸時(shí)，太原北直通，在榆次進(jìn)行技檢作業(yè)。

（2）組織樞紐外圍列檢作業(yè)場互補(bǔ)。西南環(huán)線、西山線、太興線產(chǎn)生需要技檢的列車，對石太、南同蒲、太焦、太中線方向的安排在榆次站進(jìn)行技檢作業(yè)；對北同蒲線方向的組織太原北直通，安排在原平站進(jìn)行技檢作業(yè)。

2.5 列尾運(yùn)用方案

（1）方案I：西南環(huán)線使用列尾裝置。優(yōu)點(diǎn)是西山線、太興線及北格—榆次間現(xiàn)行均使用列尾裝置，便于作業(yè)人員統(tǒng)一掌握。但是，由于石太線、南同蒲線均不使用列尾裝置，需要在榆次進(jìn)行列尾摘掛作業(yè)。

（2）方案II：西南環(huán)線不使用列尾裝置。優(yōu)點(diǎn)是可以組織列車在榆次站直通，與機(jī)車交路匹配，有利于榆次樞紐暢通。但是，遇列車在車站長時(shí)間停留后，需車站組織試風(fēng)作業(yè)。

為有效組織南同蒲、西南環(huán)、北同蒲線列車直通，暢通榆次、太原北節(jié)點(diǎn)，建議西南環(huán)線不使用列尾裝置。西山線太原西—玉門溝使用列尾裝置，對玉門溝—太原北間貨物列車，列尾在玉門溝—太原北間貫通使用。太興線按現(xiàn)行使用列尾裝置，對太興線—西南環(huán)線—榆次方向的直通列車，在太原西進(jìn)行列尾摘掛作業(yè)。北同蒲線原平—太原北間按現(xiàn)行使用列尾裝置。

2.6 天窗設(shè)置方案

西南環(huán)線實(shí)行“V”型天窗，中鼎物流園—北格按太中線天窗時(shí)間安排，北格—太原北六場(不含)按太中線天窗順推，安排180 min“V”型綜合施工天窗，內(nèi)嵌120 min綜合維修天窗。西山線太原西—玉門溝比照西南環(huán)線上行天窗安排垂直天窗。

為滿足設(shè)備檢修需求，西南環(huán)線、西山線每周與太原北站同步安排一次垂直天窗。

2.7 貨物列車開行方案

（1）列車行別。西南環(huán)線列車車次按“太原北六場→北格為上行，反之為下行”安排。有利于西南環(huán)、太中線、石太線車次貫通和一致。對侯馬北—太原北直通列車、侯馬北—大同(湖東)技術(shù)直達(dá)列車，車次在太原鐵路樞紐貫通。

（2）東通道安排貨物列車21對/d(含管內(nèi)快運(yùn)1對/d)。西南環(huán)線安排貨物列車64對/d，其中，太原北—榆次間貨物列車44對/d，榆次—太興線小運(yùn)轉(zhuǎn)10對/d (其中8對與太原北—石太線、南同蒲線直通列車共線)，太原北—三給村、太原西、玉門溝小運(yùn)轉(zhuǎn)18對/d。太興線安排小運(yùn)轉(zhuǎn)列車30對/d，其中，榆次—太興線10對/d，太原北—太興線20對/d。西山線、西南環(huán)線安排小運(yùn)轉(zhuǎn)列車18對/d，其中，太原北—三給村4對/d，太原北—太原西4對/d，太原北—玉門溝10對/d。

3 結(jié)束語

根據(jù)西南環(huán)線開通進(jìn)度，從編組站分工、通道分工、機(jī)車運(yùn)用模式、列車開行等方面提前研究運(yùn)輸組織方案，對提高太原鐵路樞紐運(yùn)輸能力和運(yùn)輸效率具有重要意義。另外，還應(yīng)針對太原鐵路樞紐內(nèi)多線區(qū)間對通過能力進(jìn)行分析，并結(jié)合樞紐周邊路網(wǎng)外部車流研究車流組織優(yōu)化方案，以進(jìn)一步提升鐵路樞紐能力。伴隨大規(guī)模鐵路建設(shè)，類似太原鐵路樞紐，各樞紐新建及改建線路較多，樞紐格局發(fā)生很大變化，需要從樞紐總圖修編源頭，統(tǒng)籌研究客貨運(yùn)系統(tǒng)布局和運(yùn)輸組織方案，以適應(yīng)客運(yùn)提質(zhì)和貨運(yùn)增量需求[9]。