蘇 丹

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司線路站場設(shè)計研究院,北京 100055)

長治鐵路樞紐地處山西省長治市，是山西省晉東南地區(qū)連接晉冀豫魯四省、穿越太行山的重要中轉(zhuǎn)地，同時又是中原經(jīng)濟區(qū)腹心。樞紐承擔(dān)山西與河北、河南、山東等省的客貨交流，是晉東南地區(qū)重要的地區(qū)性鐵路樞紐，是國家鐵路網(wǎng)的重要節(jié)點[1]。

1 長治鐵路樞紐概況

1.1 樞紐既有及在建鐵路概況

長治鐵路樞紐現(xiàn)狀銜接太焦鐵路、邯長鐵路、瓦日鐵路及在建太焦城際4條鐵路干線。太焦鐵路、在建太焦城際縱貫?zāi)媳?，瓦日鐵路橫穿東西，邯長鐵路自東北方向引入樞紐。樞紐內(nèi)長治北、長子南站為區(qū)段站；長治站為中間站，辦理客貨運作業(yè)；襄垣東、長治東、長治縣站為樞紐高鐵客運站；其余均為中間站。如圖1所示。

1.2 主要車站說明

1.2.1 長治北站

長治北站為樞紐內(nèi)區(qū)段站，到發(fā)場與調(diào)車場橫列布置，其中到發(fā)場設(shè)12條到發(fā)線(含正線3條)；調(diào)車場設(shè)11條調(diào)車線；交接場與到發(fā)場縱列布置，設(shè)8條到發(fā)線。車站設(shè)客運基本站臺及中間站臺各1座，主要承擔(dān)太焦鐵路、邯長鐵路直通列車的到發(fā)、機車換掛及通過作業(yè)和區(qū)段、摘掛、小運轉(zhuǎn)列車的到發(fā)、解編作業(yè)。如圖2所示。

1.2.2 長治站

長治站為樞紐內(nèi)中間站，車站設(shè)到發(fā)線8條(含正線2條)。車站設(shè)基本站臺及中間站臺各1座，主要辦理邯長鐵路、太焦鐵路客貨列車通過作業(yè)。如圖3所示。

圖1 既有及在建長治樞紐示意

1.2.3 長治東站

長治東站為樞紐內(nèi)在建太焦城際上的中間站，車站規(guī)模為3臺7線(含正線2條)，設(shè)基本站臺1座及島式站臺2座。站對右側(cè)設(shè)動車存車場1處，含存車線4條，主要辦理太焦城際始發(fā)、終到及通過車作業(yè)。如圖4所示。

圖2 長治北站既有平面布置示意(單位：m)

圖3 長治站既有平面布置示意(單位：m)

圖4 在建長治東站平面布置示意(單位：m)

1.3 樞紐擬建及規(guī)劃鐵路概況

1.3.1 擬建鐵路

研究年度內(nèi)，擬建長治經(jīng)邯鄲至聊城城際(以下簡稱“長邯聊城際”)引入長治樞紐，途經(jīng)長治市、邯鄲市和聊城市，終至規(guī)劃鄭濟高鐵、京港臺高鐵聊城西站；太焦鐵路北段擴能改造工程，包括長治北站以北電化改造及長治北站以南自動閉塞改造。

1.3.2 規(guī)劃鐵路

(1)客運鐵路

長臨城際：長治至臨汾城際鐵路，為山西省城際軌道交通網(wǎng)的組成部分。

長林城際：長治至林州城際鐵路，是《中原城市群城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(2017—2030年)》中“一網(wǎng)雙環(huán)十字多聯(lián)”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的組成部分。

(2)貨運鐵路

長治北二級物流基地工程：《鐵路物流基地布局規(guī)劃及2015—2017年建設(shè)規(guī)劃》(鐵總計統(tǒng)[2015]232號)中規(guī)劃項目。

李村古城聯(lián)絡(luò)線：樞紐內(nèi)專用線項目，解決樞紐煤炭上瓦日鐵路和貨物外繞中心城區(qū)的條件，提高專用線煤炭外運的靈活性。

1.4 樞紐存在問題

(1)樞紐內(nèi)有在建的南北向快速客運通道太焦城際，但缺少東西向快速客運通道。

(2)太焦鐵路修文至長治北段為內(nèi)燃牽引單線鐵路，牽引質(zhì)量3 500 t，與南太焦鐵路及其他相鄰線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不匹配，增加列車在長治北站的作業(yè)環(huán)節(jié)，運輸組織不暢。長治北至月山段為雙線電化半自動閉塞鐵路，晉城北至月山段限坡20‰，現(xiàn)能力利用率96%，區(qū)間通過能力緊張。

(3)瓦日鐵路設(shè)計2020年最大區(qū)段貨流密度將達(dá)到1.0億t，但實際長子南站2018年僅開行萬噸列車20列，通道能力虛糜。

(4)市區(qū)內(nèi)長鋼專用線自中心城區(qū)西北方向斜穿中心城區(qū)后到達(dá)中心城區(qū)東南部，該專用線貨運量小，限制城市的發(fā)展和阻礙市內(nèi)交通。

2 城市總體規(guī)劃及綜合交通運輸規(guī)劃

2.1 城市總體規(guī)劃

長治市是晉東南重要的新型能源和制造業(yè)基地。規(guī)劃2030年市域人口達(dá)到390萬人左右，中心城區(qū)人口102萬人，人均城市建設(shè)用地指標(biāo)101.0 m2，規(guī)劃建設(shè)用地總面積為103.1 km2。市域城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)構(gòu)建“一核、一軸、雙圈”，中心城區(qū)規(guī)劃空間布局形成“三個中心、五條發(fā)展軸、三個組團”形態(tài)。規(guī)劃期內(nèi)，中心城區(qū)用地以向西北為主要城市發(fā)展方向，并適度向北、東北方向優(yōu)化發(fā)展。如圖5所示。

圖5 長治市城市總體規(guī)劃

2.2 綜合交通運輸規(guī)劃

根據(jù)《長治市綜合交通運輸“十三五”發(fā)展建設(shè)規(guī)劃綱要》，長治市將要構(gòu)建公路、鐵路、航空“三大通道”，形成有效滿足需求、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、一體化銜接、運行高效的綜合交通運輸有機整體。

公路通道: 構(gòu)建“雙環(huán)+多射線”網(wǎng)絡(luò)體系。以高速公路和國省干線為骨干、縣鄉(xiāng)公路和旅游公路為補充，全面構(gòu)筑多層次、高覆蓋的“雙環(huán)+多射線”的公路交通運輸網(wǎng)絡(luò)體系。

鐵路通道：布局“大十字”骨架體系。以太原—長治—鄭州、青島—長治—蘭州“大十字”高速鐵路客運通道和太原—長治—焦作、瓦日鐵路“大十字”鐵路貨運通道建設(shè)為主體，以旅游鐵路、地方鐵路為補充，初步形成境內(nèi)鐵路網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化發(fā)展格局。

航空通道：建設(shè)航空支線重要節(jié)點和國家通用航空試點城市。

3 樞紐客貨運量預(yù)測及車流特點

3.1 客運作業(yè)量及車流特點

客運作業(yè)量：樞紐初、近、遠(yuǎn)期辦理客車分別為63對/d(始發(fā)26對/d，其中普速5對/d、城際21對/d；通過37對/d，其中普速4對/d、城際33對/d)、133對/d(始發(fā)45對/d，其中普速5對/d、城際40對/d；通過88對/d，其中普速4對/d、城際84對/d)、242對/d(始發(fā)91對/d，其中普速5對/d、城際86對/d；通過151對/d，其中普速4對/d、城際147對/d)。長邯聊城際近、遠(yuǎn)期辦理客車分別為52對/d(始發(fā)12對/d；通過40對/d)、98對/d(始發(fā)16對/d；通過82對/d)。如圖6所示。

圖6 長治樞紐客運車流構(gòu)成(單位：對/d)

車流特點：樞紐內(nèi)以鄭州至太原(初、近、遠(yuǎn)期分別為33對/d、44對/d、57對/d)及邯鄲(初、近、遠(yuǎn)期分別為0對/d、35對/d、53對/d)方向的城際通過車為主。初、近、遠(yuǎn)期通過車分別占客運總數(shù)的58.7%，66.2%，62.4%，由長治樞紐至太原、鄭州、邯鄲、蘭州及林州5個方向的客運交流組成。

3.2 貨運作業(yè)量及車流特點

貨運作業(yè)量：樞紐內(nèi)初、近、遠(yuǎn)期貨運量分別為16 132×104t(地方運量4 037×104t，通過運量12 095×104t)、21 891×104t(地方運量5 151×104t，通過運量16 740×104t)、23 067×104t(地方運量5 617×104t，通過運量17 450×104t)。

車流特點：樞紐內(nèi)以通過運量為主，占總貨運量的75.0%～76.5%。在通過車流中，瓦塘—日照方向交流占比最大，規(guī)劃年度占通過車流比例為2020年68.4%、2030年72.9%、2040年65.3%。地方運量占總貨運量23.5%～25.0%。發(fā)送貨物主要品類是煤炭，占發(fā)送總量的85%；到達(dá)貨物主要品類是金屬礦石，占到達(dá)總量的40%。

4 長治鐵路樞紐總圖格局研究

根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》、《山西省鐵路網(wǎng)規(guī)劃》[1，2]、《中原城市群城際軌道交通規(guī)劃(2017—2030年)》，以及研究年度內(nèi)樞紐路網(wǎng)構(gòu)成、預(yù)測運量和客流特點，考慮到長邯聊城際、長臨城際及長林城際在樞紐線路走向、沿線的地形地質(zhì)條件和環(huán)保、水保要求，結(jié)合長治市城市總體規(guī)劃，按照“充分利用既有設(shè)施、布局優(yōu)化、分工合理、車流順暢、預(yù)留發(fā)展”的原則，本次首先重點研究長邯聊城際引入長治樞紐方案[3，4]。

4.1 長邯聊城際引入樞紐方案[5-9]

長邯聊城際是國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分。根據(jù)樞紐既有鐵路布置情況，鑒于長治東站為樞紐內(nèi)在建高鐵站，本著主流方向車流順暢的原則，統(tǒng)籌考慮工程投資、運營管理、既有設(shè)備利用、城市規(guī)劃等因素，本線應(yīng)北進(jìn)南出引入車站，結(jié)合線路走向分別研究了直接引入在建長治東站方案(方案Ⅰ)及經(jīng)既有長治北引入既有長治站方案(方案Ⅱ)兩個方案。

4.1.1 引入在建長治東站方案(方案Ⅰ)

本線自樞紐東北方向沿既有邯長鐵路北側(cè)引入，在潞城市北部新建潞城北站后折向西南，上跨既有邯長鐵路，沿在建太焦城際按徑路別疏解引入在建太焦城際長治東站北端咽喉，太原方向經(jīng)太焦城際至本線邯鄲方向車流遠(yuǎn)期為10對/d，需在長治東站折角。如圖7所示。

樞紐內(nèi)形成三站格局。長治站、長治北站承擔(dān)邯長、太焦鐵路等普速列車始發(fā)終到及通過列車作業(yè)；長治東站承擔(dān)太焦城際及本線城際列車始發(fā)終到及通過列車作業(yè)。

圖7 引入在建長治東站方案示意

4.1.2 經(jīng)既有長治北引入既有長治站方案(方案Ⅱ)

本線自樞紐東北方向沿既有邯長鐵路北側(cè)引入，向西上跨在建太焦城際后折向西南，沿既有太焦鐵路西側(cè)按線路別引入長治北站，長治北至長治區(qū)間增建三、四線，線路向南走行引入既有長治站。本項目在既有長治站西側(cè)新建城際場與既有車場橫列式布置，同時車站接軌專用線相應(yīng)改建，該方案走行于建成區(qū)，需拆改既有專用線、貨場及房屋等構(gòu)筑物，長治站與長治東高速站分工不清，不利于旅客出行。如圖8所示。

圖8 經(jīng)既有長治北引入長治站方案示意

樞紐內(nèi)形成三站格局。長治站承擔(dān)太焦鐵路普速列車作業(yè)，并承擔(dān)本項目始發(fā)終到及通過列車作業(yè)；長治北站承擔(dān)邯長鐵路普速列車始發(fā)終到及通過列車作業(yè)；長治東站承擔(dān)太焦城際始發(fā)終到及通過列車作業(yè)。

4.1.3 優(yōu)缺點分析

如表1所示，從客流吸引及服務(wù)質(zhì)量、拆遷量、與城市交通設(shè)施的銜接、與既有線的交叉干擾等7個方面綜合分析兩個方案的優(yōu)缺點。

表1 長治鐵路樞紐引入方案優(yōu)缺點比較

4.1.4 推薦意見

綜上所述，方案I雖然距離主城區(qū)略遠(yuǎn)，但沿線拆遷量少，實施難度小，與既有線無干擾，改建車站工程量較小，有利于順利實施，且線路長度最短，工程投資最省，同時可以帶動老頂山森林公園旅游開發(fā)，推薦直接引入長治東設(shè)站方案(方案I)。

4.2 其他客運線路引入樞紐方案[10-13]

4.2.1 研究思路

根據(jù)研究年度樞紐路網(wǎng)構(gòu)成、預(yù)測運量及客流特點，基于長臨城際及長林城際在樞紐線路走向、沿線的地形地質(zhì)條件和環(huán)保、水保要求及長邯聊城際引入長治樞紐推薦直接引入長治東站，結(jié)合長治市城市總體規(guī)劃，按照“充分利用既有設(shè)施、布局優(yōu)化、分工合理、車流順暢、預(yù)留發(fā)展”的原則，考慮長治東站在建車場未預(yù)留長林城際引入車站條件，結(jié)合客車交流，規(guī)劃遠(yuǎn)期將長邯聊城際、長臨城際及長林城際引入長治東站太焦城際車場東側(cè)橫列布置新設(shè)車場。

4.2.2 引入樞紐方案

在樞紐內(nèi)，長邯聊城際自城市東北側(cè)引入樞紐，跨邯長鐵路后，近期接入長治東站西側(cè)車場、遠(yuǎn)期預(yù)留接入長治東站東側(cè)新設(shè)車場與長臨城際貫通；長臨城際自城市西側(cè)引入樞紐，并行于瓦日鐵路南側(cè)跨太焦鐵路、太焦城際后折向北，并行于太焦城際東側(cè)接入長治東站東側(cè)新設(shè)車場與長邯聊城際貫通，并修建新設(shè)車場至動車存車場聯(lián)絡(luò)線；長林城際自城市東側(cè)引入樞紐，與瓦日鐵路北側(cè)共通道并行后折向西再折向南，外包引入長治東站東側(cè)新設(shè)車場。

太焦城際、長邯聊城際、長臨城際及長林城際引入長治東站集中布置方案，與在建太焦城際預(yù)留條件相吻合，減少新增工程、新征用地及資源浪費，便于共享市政資源，旅客出行方便、換乘快捷，對城市規(guī)劃切割少、拆遷少。

4.3 樞紐貨運系統(tǒng)研究[14-16]

4.3.1 后方通道能力適應(yīng)性分析

根據(jù)后方通道能力分析，規(guī)劃年度除太焦鐵路南段外各線能力能夠滿足預(yù)測運量需求。為提高運營效率，結(jié)合中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，近期將太焦鐵路長治北站以北擴能改造為單線半自閉電氣化鐵路；規(guī)劃年度內(nèi)太焦鐵路長治北站以南擴能改造為雙線全自閉電氣化鐵路以滿足貨運需求。

4.3.2 物流中心規(guī)劃

長治鐵路樞紐貨運系統(tǒng)主要由長治北、大辛莊、長治、小宋、長子、長子南等6個貨運站組成。其中長治北、小宋、長子三站貨物發(fā)到運量在100萬t以上，是樞紐內(nèi)主要貨運站。

根據(jù)長治市城市總體規(guī)劃及相關(guān)規(guī)劃，考慮減少城市污染及緩解城市道路交通的壓力，將既有貨場逐步由城中心區(qū)往樞紐外圍附近轉(zhuǎn)移，結(jié)合《鐵路物流基地布局規(guī)劃及2015～2017年建設(shè)規(guī)劃》，規(guī)劃年度對樞紐貨場布局進(jìn)行調(diào)整，關(guān)閉大辛莊、長治、小宋等貨場，新建長治北二級物流基地。

4.3.3 其他貨運工程

(1)根據(jù)長治市相關(guān)規(guī)劃，擬將穿越于市區(qū)的長鋼專用線改造為服務(wù)于長治市城區(qū)內(nèi)旅客出行和旅游觀光線路，同時保留其貨運功能。本次規(guī)劃為減少該線貨運對城市的影響，規(guī)劃設(shè)置瓦日鐵路壺關(guān)站至該線集店站的聯(lián)絡(luò)線滿足該線的貨運需求。

(2)樞紐內(nèi)規(guī)劃建設(shè)李村古城聯(lián)絡(luò)線專用線項目，解決樞紐內(nèi)瓦日鐵路煤炭運輸和貨物外繞中心城區(qū)的條件，提高專用線煤炭外運的靈活性。

5 樞紐總圖格局[17-20]

5.1 總圖格局

規(guī)劃年度內(nèi)，長邯聊城際、長林城際自東北方向引入樞紐，長臨城際自西南方向引入樞紐，3條鐵路遠(yuǎn)期于太焦城際長治東站東側(cè)合設(shè)高速場；太焦鐵路長治北站以北擴能改造為單線半自動閉塞電氣化鐵路、太焦鐵路長治北站以南擴能改造為雙線自動閉塞電氣化鐵路。

樞紐最終形成主要銜接太原、鄭州、邯鄲、日照、瓦塘、臨汾、林州7個方向，高速、普速列車分線運行的雙“十”字形的樞紐格局。如圖9所示。

圖9 長治鐵路樞紐總圖格局

5.2 客運系統(tǒng)

規(guī)劃長治東站東側(cè)新建車場，并修建邯鄲至焦作(鄭州)、臨汾(蘭州)至焦作(鄭州)聯(lián)絡(luò)線，滿足長邯聊鐵路、長臨城際、長林城際引入后的列車到發(fā)、通過作業(yè)。

規(guī)劃年度內(nèi)，長治鐵路樞紐形成“兩主一輔”的客運布局?！皟芍鳌睘殚L治東站和長治站，長治東站主要辦理樞紐內(nèi)全部高速旅客列車的始發(fā)、終到及通過作業(yè)，長治站主要辦理太焦鐵路普速旅客列車的通過作業(yè)；“一輔”為長治北站，主要辦理邯長鐵路、太焦鐵路普速旅客列車的始發(fā)、終到及通過列車作業(yè)。

5.3 貨運系統(tǒng)

規(guī)劃對樞紐貨場布局進(jìn)行調(diào)整，關(guān)閉大辛莊、長治、小宋等綜合性貨場。規(guī)劃新建長治北二級物流基地，形成“一主多輔”的貨運系統(tǒng)。

5.4 解編系統(tǒng)

規(guī)劃維持既有長治北站、長子南站區(qū)段站格局。

長治北站承擔(dān)太焦鐵路、邯長鐵路的直通列車的到發(fā)、通過作業(yè)，以及區(qū)段、摘掛、小運轉(zhuǎn)列車的到發(fā)、解編作業(yè)。

長子南站承擔(dān)瓦日鐵路貨物列車的到發(fā)、中轉(zhuǎn)作業(yè)，承擔(dān)瓦日鐵路與太焦鐵路、邯長鐵路的直通列車中轉(zhuǎn)作業(yè)。

6 結(jié)語

規(guī)劃年度內(nèi)，在建太焦城際貫穿樞紐南北，2030年長邯聊城際建成，2040年長臨城際、長林城際引入，將逐步形成雙“十”字形客運通道格局，溝通7個方向的鐵路交通樞紐。如圖10所示。

圖10 長治鐵路樞紐雙“十”字通道格局示意

結(jié)合長邯聊城際引入樞紐方案，研究明確了樞紐各線布局、客貨運分工，能更加符合城市總體規(guī)劃，促進(jìn)綜合交通便捷運輸，對于增加鐵路運輸在全社會客貨運輸中所占比重，完善區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，鞏固長治區(qū)域綜合交通樞紐地位有著重要作用。本文對線路引入樞紐、地區(qū)方案及樞紐總圖格局規(guī)劃研究具有一定的借鑒作用。