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        京唐鐵路引入唐山站方案研究

        2021-08-19 07:43:20張永平林永全朱筱紅
        關(guān)鍵詞:京唐正線站臺

        張永平,林永全,朱筱紅

        (1.中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司 唐山站,河北 唐山 063000;2.中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司貨運(yùn)部,北京 100860)

        1 京唐鐵路規(guī)劃及唐山站現(xiàn)狀

        1.1 京唐鐵路規(guī)劃

        京唐鐵路(北京城市副中心—唐山)正線全長148 km,跨越北京市通州區(qū)、河北省廊坊市、天津市寶坻區(qū)、河北省唐山市4個區(qū)域,同時連通承德、濱海、秦皇島等方向,沿途設(shè)燕郊、大廠、香河、寶坻南、鴉鴻橋、唐山機(jī)場等站,是環(huán)渤海及京津冀地區(qū)具有重要意義的一條城際高速鐵路。該鐵路于2019年1月正式開工建設(shè),現(xiàn)中間站及區(qū)間設(shè)計(jì)均已完成并正在施工中,計(jì)劃于2022年9月底竣工并完成與唐山站的接軌[1]。

        1.2 唐山站概況

        唐山站位于河北省唐山市路北區(qū)境內(nèi),中心里程位于津山線(天津—山海關(guān)) k261+701,津秦高速鐵路(天津—秦皇島) k130+725處,為電氣化區(qū)段一等客運(yùn)站中間站,主要辦理津山線、津秦高速鐵路列車接發(fā)、旅客運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù)。唐山站為津秦高速鐵路與津山線的交匯點(diǎn),高速、普速分場共站并列設(shè)置,自東向西依次為高速場(津秦場)、普速場,共7臺16線。唐山站設(shè)無站臺柱雨棚、旅客進(jìn)出站的地下通道,候車室面積15 967 m2,為跨越線路站臺的高架模式,候車、廣播、引導(dǎo)等設(shè)備設(shè)施齊全。唐山站高速場、普速場的聯(lián)鎖系統(tǒng)各自獨(dú)立設(shè)計(jì),車站北部設(shè)有客車存車庫(6條線路),用于停留普速客車底、動車組,并具備庫內(nèi)上水功能。

        1.2.1 唐山站高速場設(shè)備及作業(yè)情況

        唐山站高速場(以下簡稱“高速場”)為分散自律CTC中心控制模式,由列車調(diào)度員集中操作指揮,車站設(shè)應(yīng)急值守人員;遇特殊情況轉(zhuǎn)為非常站控模式時,使用DS6-K5B計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖,轉(zhuǎn)由應(yīng)急值守人員負(fù)責(zé)行車指揮。車場規(guī)模為3臺7線,其中2條正線不鄰靠站臺,用于辦理通過的高速鐵路列車,5條到發(fā)線均鄰靠站臺并設(shè)有雨棚,可辦理高速鐵路列車到發(fā)及旅客乘降業(yè)務(wù);設(shè)450 m×12 m×1.25 m基本站臺1座、中間站臺2座。高速場圖定日均辦理高速鐵路列車57.5對/d(含動檢車2對/d),其中始發(fā)終到列車4對/d、通過列車8.5對/d、停車辦客45對/d。高速場施工及維修任務(wù)執(zhí)行津秦高速鐵路垂直天窗,均安排夜間進(jìn)行,每周5次,具體時間為0 : 30—4 : 30。

        1.2.2 唐山站普速場設(shè)備及作業(yè)情況

        唐山站普速場(以下簡稱“普速場”)采用EI32-JD計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖,由車站值班員負(fù)責(zé)操作及行車指揮;車場規(guī)模為4臺9線,其中2條正線不鄰靠站臺,用于辦理通過的客貨列車(含超限列車),7條到發(fā)線均鄰靠站臺,可辦理列車到發(fā)及旅客乘降業(yè)務(wù),唐山站普速場現(xiàn)狀如圖1所示。普速場設(shè)500 m×12 m×1.25 m基本站臺1座、中間站臺3座。存車線庫內(nèi)停留普速動車組車底1列、普速旅客列車車底1列,由普速場值班員與調(diào)度所聯(lián)系,共同準(zhǔn)備出入庫調(diào)車進(jìn)路,其中動車組采用自走行模式,普速客車底入庫頂送、出庫牽引運(yùn)行。普速場圖定辦理旅客列車67對/d,其中始發(fā)終到列車3對/d、通過列車3對/d、停車辦客61對/d;圖定辦理貨物列車60對/d,均為通過業(yè)務(wù),基本上不辦理保留、待避等作業(yè)。施工及維修為V型天窗,每周2次(周一、周四),具體時間為:下行9 : 39—12 : 39,上行13 : 15—16 : 15。

        圖1 唐山站普速場現(xiàn)狀Fig.1 Existing conventional yard of Tangshan Station

        2 京唐鐵路原接軌方案研究

        2.1 高速場接軌的可能性分析

        從唐山站現(xiàn)有布局來看,一是高速場可??空九_線路5條,其中下行2條、上行3條,在現(xiàn)有辦理57.5對/d高速鐵路列車的情況下,車站通過能力已較緊張,如果再加入京唐鐵路46對/d城際列車混跑,到發(fā)線及咽喉通過能力均不能滿足;二是受地理位置、車站結(jié)構(gòu)和周邊限制,唐山站無法進(jìn)行擴(kuò)建和增容,股道間沒有預(yù)留線位,也難以增加到發(fā)線;三是如果從高速場3臺7線中劃撥出1臺2線用于京唐鐵路,那么高速場只剩余3條線路2座站臺用于??拷蚯馗咚勹F路上、下行列車,難以滿足需求。因此,在沒有大規(guī)模站改設(shè)計(jì)規(guī)劃的情況下,不建議京唐鐵路在高速場接軌[2-4]。

        2.2 原設(shè)計(jì)接軌方案

        2013年津秦高速鐵路引入時,普速場已經(jīng)按京唐鐵路引入設(shè)計(jì)方案一次建設(shè)到位,在車站北端預(yù)留京唐鐵路接軌點(diǎn)(機(jī)待線1、機(jī)待線2),在車站南端預(yù)留客車直通線接軌點(diǎn)(機(jī)待線4、站后折返線),京唐鐵路原接軌方案如圖2所示。具體方案為在現(xiàn)有普速場4臺9線不變的情況下,將其重新劃分為2部分,西側(cè)2臺4線為京唐城際場(以下簡稱“京唐場”) ,東側(cè)2臺5線為普速場;京唐鐵路利用普速場兩端預(yù)留的接軌點(diǎn)分別連接津山、唐曹鐵路(唐山—曹妃甸),并對兩端部分道岔進(jìn)行改造[1]。

        圖2 原接軌方案Fig.2 Former connection plan

        2.3 方案分析

        原方案優(yōu)點(diǎn)是施工改造工程量較少,京唐鐵路只需要跨越津山線北端接入唐山站普速場,僅需要對部分道岔進(jìn)行簡單改造,即可直接將普速場部分線路改造為京唐場,基本不需要改動或擴(kuò)建站房,施工難度小。但是,原方案缺點(diǎn)也比較明顯,對津山線旅客及貨物運(yùn)輸方案產(chǎn)生重大影響,具體分析如下。

        (1)旅客到發(fā)線路運(yùn)用緊張。唐山站普速場每日辦理乘降作業(yè)的旅客列車61對/d,在現(xiàn)有4臺9線情況下,7條股道可以辦理旅客乘降,分工為固定上行2條、固定下行3條,2條上下行兼用。按照該方案劃分京唐場、普速場后,由于兩場線路不能混用,普速場將縮小為2臺5線,除去上行正線不鄰靠站臺外,僅4條到發(fā)線(含下行正線)可以辦理上、下行旅客乘降,導(dǎo)致線路運(yùn)用緊張,影響各次到發(fā)旅客列車作業(yè)組織。此外,下行正線臨臺辦理客運(yùn)作業(yè),影響下行客貨列車的通過能力,在現(xiàn)有旅客列車密度下無法滿足使用需求。

        (2)結(jié)合部問題影響大。按照該方案,普速場、京唐場線路兩端咽喉相互交叉,且共用1座站臺(8—9臺),在組織接發(fā)列車作業(yè)時,兩場列車進(jìn)路、調(diào)車進(jìn)路易產(chǎn)生交叉干擾,造成相互等待,安全風(fēng)險(xiǎn)較大。兩場列車同站臺乘降時,容易造成部分旅客誤乘對方場別列車的現(xiàn)象,客運(yùn)人員引導(dǎo)組織存在困難。同時,兩場施工維修天窗時間不同,一場施工作業(yè)可能與另一場旅客乘降同時進(jìn)行,存在行車和旅客人身的雙重安全隱患。兩場接觸網(wǎng)停送電時間不同步,給施工維修組織工作帶來較大困難。

        (3)接發(fā)列車作業(yè)組織存在困難。津山線下行線超限貨物列車目前經(jīng)普速場下行正線(XV道)通過。改造后,該股道劃入京唐場管轄,津山下行超限列車只能經(jīng)京唐場XV道運(yùn)行,或經(jīng)津山上行線站內(nèi)反向運(yùn)行,運(yùn)輸組織不暢,也存在較大行車安全隱患。京唐鐵路接軌后,兩場線路道岔交叉,聯(lián)鎖關(guān)系較為復(fù)雜,唐山站由非多方向變更為多方向,增加了錯辦列車方向的安全風(fēng)險(xiǎn)。

        3 京唐鐵路新接軌方案探討

        3.1 接軌方案建議

        既有唐山站為高架站房跨越線路站臺,東西兩側(cè)為廣場建筑,京唐鐵路引入唐山站只能在現(xiàn)有線路站臺的規(guī)?;A(chǔ)上進(jìn)行,無法進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)建改造,因而通過現(xiàn)有接發(fā)列車、旅客乘降、維修施工等作業(yè)組織的經(jīng)驗(yàn),展望京唐鐵路接軌后的各項(xiàng)作業(yè)發(fā)展,進(jìn)行合理分工安排,按照“普速場、京唐場分場設(shè)置”的原則,分別提出3種接軌及車場劃分方案[5-7]。方案中各參數(shù)統(tǒng)一取值,京唐鐵路天窗時間T停暫取6 h,空費(fèi)系數(shù)γ空取0.15,始發(fā)旅客列車作業(yè)取22 min、終到旅客列車作業(yè)取19 min、立折旅客列車作業(yè)取27 min。唐山站普速場津山線綜合維修天窗為V型天窗,T停取3 h、空費(fèi)系數(shù)γ空取0.25,津山線普客停站到開作業(yè)取20 min、始發(fā)作業(yè)取45 min、終到作業(yè)取50 min、通過作業(yè)取7 min,津山線動車組到開作業(yè)取13 min、始發(fā)作業(yè)取22 min、終到作業(yè)取19 min、通過作業(yè)取3 min。

        3.1.1 方案I (1臺2線方案)

        該方案中,唐山站普速場既有XI道、12道劃歸京唐場,其中XI道改造為京唐場上行正線、12道改造為京唐場下行正線,XI道、12道均鄰靠同一座站臺(8—9臺),京唐場包含在普速場之中,建議方案I如圖3所示。京唐鐵路雙線跨越津山下行線與普速場北端接軌,南端暫時不進(jìn)行改造。此時,京唐鐵路京唐場至曹妃甸列車(初期不開行,近期8對/d,遠(yuǎn)期5對/d)仍利用津山線運(yùn)行。京唐場方案I能力利用率如表1所示。普速場方案I能力利用率如表2所示。

        表1 京唐場方案I能力利用率Tab.1 Capacity utilization of Beijing-Tangshan Yard in Plan I

        表2 普速場方案I能力利用率Tab.2 Capacity utilization of the conventional yard in Plan I

        圖3 建議方案IFig.3 Plan I

        3.1.2 方案II (1臺2線方案)

        該方案中,唐山站普速場既有8道、9道劃歸京唐場,其中8道改造為京唐場上行正線(Ⅷ道)、9道改造為京唐場下行正線(Ⅸ道),8道、9道均鄰靠同一座站臺(6—7臺),建議方案II如圖4所示。京唐鐵路接軌普速場北端不在原設(shè)計(jì)接軌點(diǎn)接軌,跨越津山上下行正線后直接與8道、9道北端接軌;南端同時進(jìn)行施工改造,也不在預(yù)留接軌點(diǎn)與唐曹鐵路接軌,而是由8道、9道南端直接引出,跨越津山上、下行正線后通過客車直通線與唐曹鐵路接軌。京唐場方案II能力利用率如表3所示。普速場方案II能力利用率如表4所示。

        表3 京唐場方案II能力利用率Tab.3 Capacity utilization of Beijing-Tangshan Yard in Plan II

        表4 普速場方案II能力利用率Tab.4 Capacity utilization of the conventional yard in Plan II

        圖4 建議方案IIFig.4 Plan II

        3.1.3 方案III (2臺3線方案)

        該方案中,唐山站普速場既有XIV道、XV道、16道劃歸京唐場,將10站臺、11站臺調(diào)整至XIV道、XV道間,確保XIV道、XV道、16道均臨靠站臺,建議方案III如圖5所示。京唐鐵路雙線在津山線西側(cè)并行在北端接軌,南端暫時不進(jìn)行改造,京唐鐵路列車在京唐場辦理終到和始發(fā)作業(yè),京唐鐵路去曹妃甸動車組列車(初期沒有,近期8對/d,遠(yuǎn)期5對/d)仍利用津山線運(yùn)行[8]。京唐場方案III能力利用率如表5所示。普速場方案III能力利用率如表6所示。

        表5 京唐場方案III能力利用率Tab.5 Capacity utilization of Beijing-Tangshan Yard in Plan III

        表6 普速場方案III能力利用率Tab.6 Capacity utilization of the conventional yard in Plan III

        圖5 建議方案IIIFig.5 Plan III

        3.2 方案比選

        3.2.1 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

        方案I的優(yōu)點(diǎn)為:僅跨越1條正線,對現(xiàn)有車站布局改動較小,施工空間大、難度小、施工過渡簡單,可以滿足京唐鐵路初期運(yùn)營需求。其缺點(diǎn)為:京唐場位于普速場上下行之間,相當(dāng)于在普速場間插入一根“楔子”,兩場存在干擾、錯辦等事故風(fēng)險(xiǎn);車底出入存車線調(diào)車進(jìn)路一定程度上干擾兩場的接發(fā)列車進(jìn)路;在列車密度(普速場—七道橋間客貨列車127對/d)不進(jìn)行調(diào)整的情況下,京唐場至曹妃甸動車組與津山線既有列車共線運(yùn)行無法適應(yīng)區(qū)間通過能力。

        方案II的優(yōu)點(diǎn)為:全站站場由東到西形成津秦、京唐、普速3場橫列式布局,可同時組織作業(yè),各場接發(fā)列車、旅客乘降不產(chǎn)生干擾;普速場北端原接軌點(diǎn)修建存車場聯(lián)絡(luò)線,不與京唐鐵路交叉,減少到發(fā)線占用時間;京唐鐵路運(yùn)行至曹妃甸列車?yán)@開七道橋站經(jīng)客車直通線運(yùn)行,徹底解決與津山線既有列車共線運(yùn)行影響津山線通過能力問題。其缺點(diǎn)為:普速場南、北兩端同時組織跨越津山上下行線路的施工,工程量大、組織難度較大,施工資金投入將增加,且施工期間將不可避免地引起津山線客貨列車臨時調(diào)整運(yùn)行,對唐山地區(qū)鐵路運(yùn)輸秩序?qū)a(chǎn)生較大影響。

        方案III的優(yōu)點(diǎn)為:京唐場與普速場完全分開,相互之間接發(fā)列車不產(chǎn)生交叉干擾,兩場旅客乘降不產(chǎn)生同臺作業(yè),客車底出入存車線也實(shí)現(xiàn)物理隔離,3條股道均可辦理乘降作業(yè),能夠滿足京唐鐵路運(yùn)營初期的要求。其缺點(diǎn)為:站場改造影響較大,涉及股道的調(diào)整、咽喉區(qū)的改造、站臺的拆除與補(bǔ)建(含地道、檢票口等處的改造)。

        3.2.2 方案比選

        方案I雖然投資少、見效快,但后續(xù)產(chǎn)生瓶頸遺留問題較難解決,京唐鐵路、津山鐵路交叉干擾長期存在,且后期京唐場—曹妃甸動車組對普速場能力影響較大。方案II雖然投資大、難度高,但只要克服短時間整體施工帶來的局部影響,對確保行車及調(diào)車安全、后期運(yùn)輸組織暢通、提升運(yùn)輸效率比較有利。但是,僅1臺2線的站場設(shè)計(jì),在滿足京唐動車組到開及折返的能力上略有不足。方案III投資及施工難度在方案I和II之間,京唐場2臺3線設(shè)計(jì)可以基本滿足京唐列車的到開與折返。京唐鐵路、津山鐵路實(shí)現(xiàn)分線運(yùn)輸,對于提升唐山樞紐疏解能力、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必將起到重要作用。綜上分析,推薦方案III為優(yōu)選方案,后期還可考慮對12站臺進(jìn)行延長并在站臺西側(cè)增加1條盡頭式到發(fā)線以滿足京唐鐵路增量需求。

        4 結(jié)束語

        京唐鐵路引入唐山站,對現(xiàn)有唐山站到發(fā)能力、津山線輸送能力產(chǎn)生重要影響。在唐山站地理位置及擴(kuò)展受限的情況下,推薦采用京唐場與普速場分場設(shè)置的2臺3線方案(方案III),將接軌引入唐山站工程與京唐鐵路建設(shè)同步實(shí)施,對今后規(guī)劃新線路引入既有大中型客運(yùn)站,有一定的借鑒參考作用。

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