西寧鐵路樞紐蘭新高速鐵路至蘭青鐵路聯(lián)絡(luò)線方案研究

馬 健

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

1 西寧鐵路樞紐現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)狀

西寧鐵路樞紐作為西北地區(qū)重要鐵路樞紐，銜接新疆、西藏、青海、甘肅和成都等省區(qū)，車站的運營效率關(guān)系到西北鐵路網(wǎng)的運能。在西寧鐵路樞紐范圍內(nèi)，有11個車站，其中西寧站為客運站，西寧貨站為區(qū)段站，其余車站均為中間站。蘭新高速鐵路(蘭州西—烏魯木齊)至蘭青鐵路(蘭州—西寧)聯(lián)絡(luò)線方案研究主要集中在西寧樞紐內(nèi)的西寧站和西寧貨站。西寧站平面布置示意圖如圖1所示。

圖1 西寧站平面布置示意圖Fig.1 Plane layout of Xining railway station

西寧站分高速場和普速場，西寧站[1］東端咽喉的普速列車可以通過聯(lián)絡(luò)線上線至蘭新高速鐵路，而由西寧開往蘭州方向無法實現(xiàn)高速列車下線至蘭青鐵路， 需要經(jīng)動車走行線實現(xiàn)向西寧站普速場轉(zhuǎn)場，對車站能力影響較大，尤其是對西寧站普速場東端咽喉。西寧貨站東端接入蘭青鐵路，西端貨運線貫通外繞西寧站，客運線外包貨運線引入西寧站普速場，西寧貨站不辦理旅客列車作業(yè)，因而蘭青鐵路旅客列車仍然需要經(jīng)西寧貨站疏解后接入西寧站，對車站能力影響較大。因此，應(yīng)加強對西寧鐵路樞紐蘭新高速鐵路至蘭青鐵路設(shè)置聯(lián)絡(luò)線方案進行比選研究。

（1）西寧貨站至小橋站間經(jīng)西寧站設(shè)置蘭青鐵路旅客列車疏解線。蘭青鐵路旅客列車下行線從西寧貨站西咽喉蘭青鐵路正線引出，順沿既有牽出線向西行進，與下行跨線旅客列車聯(lián)絡(luò)線匯合接入西寧站普速場蘭州端咽喉南側(cè)；蘭青鐵路旅客列車上行線自既有蘭青鐵路上行線設(shè)道岔引出，上跨貨車外繞線后，與動車下行線并成雙線下穿跨線旅客列車聯(lián)絡(luò)線，與上行跨線旅客列車聯(lián)絡(luò)線匯合接入西寧站普速場蘭州端咽喉北側(cè)。

（2）西寧貨站至小橋站間不經(jīng)西寧站設(shè)置貨運外繞線。貨車外繞線自西寧貨站西端咽喉處蘭青鐵路正線引出，按客貨分線、貨車不通過客站為目的，線路折向北行，設(shè)3.13 km隧道連續(xù)下穿上行蘭青鐵路旅客列車疏解線、下行動車走行線、下行跨線旅客列車聯(lián)絡(luò)線、蘭新高速鐵路、上行跨線旅客列車聯(lián)絡(luò)線和上行動車走行線等7條線路及蘭西高速公路和北山南麓，迂回行進后再次下穿蘭西高速公路和上跨蘭新高速鐵路，與旅客列車線疏解引入小橋站，上、下行線分線繞行，下行線上跨蘭青鐵路旅客列車疏解線，形成貨線外包客線格局四線并行接入小橋站東端咽喉。

（3）西寧站東端至蘭新高速鐵路設(shè)置跨線聯(lián)絡(luò)線。西寧站東端旅客列車跨線聯(lián)絡(luò)線自蘭新高速鐵路引出，下行聯(lián)絡(luò)線上跨貨車外繞線、動車下行線和上行蘭青鐵路旅客列車疏解線，上行聯(lián)絡(luò)線連續(xù)上跨貨車外繞線、蘭新高速鐵路和下行動車走行線及上行蘭青鐵路旅客列車疏解線后，上下行兩線并行貫通西寧站普速場。

1.2 存在問題

（1）西寧站高速鐵路場東端咽喉未設(shè)置連接蘭青鐵路的聯(lián)絡(luò)線。西寧站普速列車場東端咽喉設(shè)有連接蘭新高速鐵路的蘭州方向高普聯(lián)絡(luò)線，普速列車場可接發(fā)蘭州方向客運專線列車，而西寧站高速場東端咽喉未設(shè)置連接蘭青鐵路的聯(lián)絡(luò)線，以致蘭青鐵路旅客列車無法接入高速場。隨著徐蘭高速鐵路(徐州東—蘭州西)寶蘭段的開通運行，蘭州至西寧區(qū)段間開行的動車組列車共24對/d，其中西寧站始發(fā)列車、終到列車8對/d，通過列車16對/d。西寧站高速場不具備直接接發(fā)蘭青鐵路旅客列車作業(yè)的缺點將更加突出，需采取由西寧站高速場至普速場迂回運輸?shù)呐R時措施，即烏魯木齊方向開往蘭州方向的動車組列車，接至高速場下行線(9道至13道)，通過動車走行下行線轉(zhuǎn)場至普速場上行線(6道至8道)，再經(jīng)技術(shù)作業(yè)后發(fā)車。西寧站采取動車組列車轉(zhuǎn)場作業(yè)的臨時措施，雖然可以實現(xiàn)旅客列車的轉(zhuǎn)場運行，但嚴重影響西寧站普速場到發(fā)線的使用效率，造成西寧站普速場到發(fā)線運用緊張的局面，增大運輸安全風險。

（2）西寧普速場東端咽喉正線之間缺少聯(lián)接渡線。由于西寧站普速場東端咽喉正線之間缺少連接渡線，中國鐵路青藏局集團有限公司以外的普速旅客列車立折車，只能在到發(fā)線1道至Ⅳ道停留，返回時需經(jīng)西端咽喉切割正線轉(zhuǎn)線至Ⅴ道至8道待發(fā)，此時會影響占用到發(fā)線能力、切割正線，影響咽喉能力。

（3）西寧站客、貨運列車存在交叉運行。西寧貨站格爾木端客、貨運列車分流疏解，其中貨車線與蘭州端蘭青鐵路貫通，旅客列車上、下行疏解線外包貨車線[2］，由于在西寧貨普速下行旅客列車與蘭州端上行出發(fā)貨車交叉，格爾木端下行旅客列車與貨車外繞線的上下行貨車均交叉，影響車站作業(yè)效率。

（4）西寧站內(nèi)設(shè)置電分相，牽引供電系統(tǒng)適應(yīng)列車運行較差。西寧站高速場與普速場采用分開供電方式，在站內(nèi)旅客列車上行疏解線與動車下行走行線間設(shè)置渡線，由于采用在渡線間設(shè)置電分相，對列車通過渡線電分相的運行要求很高，牽引供電系統(tǒng)對列車運行的適應(yīng)性較差[3］，并且不同相間線路停電檢修時，會存在一定安全隱患。

1.3 聯(lián)絡(luò)線方案需求分析

（1）提高西寧客站作業(yè)效率、運輸組織靈活性的需要。西寧站普速場東端咽喉設(shè)有連接蘭新高速鐵路蘭州方向的高普聯(lián)絡(luò)線，具有普速場接發(fā)蘭州方向客運專線旅客列車作業(yè)的功能；而西寧站高速場東端咽喉未設(shè)置連接蘭青鐵路的聯(lián)絡(luò)線，蘭青鐵路旅客列車無法接入高速場。西寧站采取動車組列車轉(zhuǎn)場作業(yè)實現(xiàn)普速場接發(fā)蘭州方向客運專線旅客列車作業(yè)，嚴重影響了西寧站普速場到發(fā)線的使用效率，動車組和普速旅客列車的旅行時間增加3 min。修建蘭新高速鐵路至蘭青鐵路聯(lián)絡(luò)線，可以實現(xiàn)烏魯木齊方向動車組、普速旅客列車下線至蘭青鐵路，從而保證蘭新高速鐵路設(shè)備產(chǎn)生故障時能夠正常地開展運輸組織，提高了作業(yè)效率，同時滿足西寧站高普速場具備接發(fā)蘭新高速鐵路旅客列車作業(yè)，提高西寧站運輸組織的靈活性。

（2）提高西寧普速旅客列車場運輸能力及車站效率的需要。西寧站普速場東端咽喉正線之間缺少連接渡線，由于普速旅客列車立折車(其他鐵路局集團公司)不能進客整所，只能在到發(fā)線1道至Ⅳ道停留，返回時需切割正線轉(zhuǎn)線至Ⅴ道至8道待發(fā)。修建蘭新高速鐵路至蘭青鐵路聯(lián)絡(luò)線，西寧站普速客場161號道岔可改為復式交分道岔，使旅客列車下行疏解線與普速場全連通，實現(xiàn)普速旅客列車立折，是提高西寧站普速場運輸能力的需要，同時也提高車站作業(yè)效率。

（3）提高樞紐內(nèi)客、貨運交叉運輸效率的需要。西寧貨站格爾木端客、貨列車疏解，其中貨車線與蘭州端蘭青鐵路貫通，旅客列車上、下行疏解線外包貨車線。由于在西寧貨站普速下行旅客列車與蘭州端上行出發(fā)貨車交叉，格爾木端下行旅客列車與貨車外繞線的上下行貨車均交叉，影響車站作業(yè)效率。修建蘭新高速鐵路至蘭青鐵路聯(lián)絡(luò)線，可以實現(xiàn)客、貨列車不經(jīng)西寧貨，基本解決客、貨交叉干擾問題，是提高運輸效率的需要。

2 西寧鐵路樞紐蘭新高速鐵路至蘭青鐵路聯(lián)絡(luò)線方案分析

2.1 地區(qū)客貨運量預測

針對蘭新高速鐵路至蘭青鐵路聯(lián)絡(luò)線方案近期2030年、遠期2040年進行分析。2030年，在既有路網(wǎng)基礎(chǔ)上，青藏鐵路(西寧—拉薩)格拉段擴能改造、西寧—成都鐵路、庫爾勒—格爾木鐵路、格爾木—成都鐵路、格爾木—敦煌鐵路等建成；2040年，西寧—玉樹—昌都鐵路建成，區(qū)域路網(wǎng)進一步完善。

（1）鐵路客運量預測。西寧站為地區(qū)內(nèi)主要客運站，2017年西寧站開行旅客列車57對/d，其中始發(fā)29對/d，通過車28對/d。蘭新高速鐵路蘭州—烏魯木齊段 16對/d，蘭青鐵路蘭州—烏魯木齊段旅客列車6對/d，蘭新高速鐵路蘭州方向始發(fā)8對/d，蘭青鐵路蘭州方向始發(fā)旅客列車16對/d。西寧站目前始發(fā)客流主要為蘭州方向，通過客流以烏魯木齊方向與蘭州方向交流為主。隨著西寧—成都鐵路的建成，西寧地區(qū)通過旅客列車將以烏魯木齊方向與蘭州及成都方向交流為主。旅客列車對數(shù)匯總?cè)绫?所示。

（2）鐵路貨運量預測。2015年蘭青鐵路上行貨流密度1 681萬t·km / km，下行貨流密度1 450萬t·km / km。根據(jù)地區(qū)地方運量和通過運量的預測，2030年蘭青鐵路貨流密度上、下行分別是2 581萬t·km / km、2 259萬t·km / km，2040年蘭青鐵路貨流密度上、下行分別是3 115萬t·km / km、2 620萬t·km / km。

表1 旅客列車對數(shù)匯總表 對/ dTab.1 Logarithmic summary form for passenger trains

2.2 聯(lián)絡(luò)線方案

根據(jù)西寧鐵路樞紐近、遠期線路引入方案，客貨運設(shè)備布置，地形地貌及周邊建筑物條件，蘭新高速鐵路與蘭青鐵路在西寧鐵路樞紐內(nèi)的相互關(guān)系，受站西巷橋孔跨和橋墩等因素的限制，西寧站西端咽喉已無設(shè)置條件，因而僅考慮西寧站以東方案，共研究了3個車站(所)設(shè)置的4個方案。

（1）動車運用所設(shè)置方案(方案I)。在蘭新高速鐵路至蘭青鐵路上、下行聯(lián)絡(luò)線自既有動車所西寧端動車分方向引出上、下行走行線，上、下行聯(lián)絡(luò)線與既有動車走行線貫通，改建動車走行線自上、下行聯(lián)絡(luò)線側(cè)向引出后再接入動車所[4-5］。其中上行聯(lián)絡(luò)線沿動車所并行，上跨蘭西高速折向南，跨過擬建動車運用所咽喉后接入改建蘭青鐵路上行線，下行聯(lián)絡(luò)線沿動車所、蘭青鐵路并行，上跨蘭西高速后，跨過改建蘭青鐵路雙線接入改建蘭青鐵路下行線。改建動車走行線自高速鐵路至普速上、下行聯(lián)絡(luò)線出岔與動車所連通。動車運用所設(shè)置方案如圖2所示。

（2）上、下行聯(lián)絡(luò)線均接軌于西寧貨站西咽喉方案(方案Ⅱ)。蘭新高速鐵路至蘭青鐵路上行聯(lián)絡(luò)線自西寧站高速場蘭州端引出，利用動車上行走行線線位，于供電車間折向南，下穿蘭新高速鐵西寧站跨蘭西高速公路特大橋、動車下行走行線和蘭青鐵路下行旅客列車線后，與西寧貨1道連通，蘭新高速鐵路至蘭青鐵路下行聯(lián)絡(luò)線西寧站高速場蘭州端咽喉引出，利用既有旅客列車上行疏解線線位，下穿改建旅客列車上行疏解線后引入旅客列車下行疏解線[6］。旅客列車上行疏解線自西寧貨格爾木端引出后，跨過中莊立交后下穿旅客列車下行疏解線和上下行聯(lián)絡(luò)線(普速上線)與普速場連通，改建下行旅客列車疏解線和機走線，向北改建動車上行走行線。上、下行聯(lián)絡(luò)線均接軌于西寧貨站西咽喉方案如圖3所示。

圖2 動車運用所設(shè)置方案 (方案I)Fig.2 The setting scheme of of EMUs (Plan I)

圖3 上、下行聯(lián)絡(luò)線均接軌于西寧貨站西咽喉方案(方案II)Fig.3 The upward and downward connecting lines are connected to the west throat scheme of Xining freight station (Plan II)

（3）上行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站西端、下行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站東端方案(方案Ⅲ)。蘭新高速鐵路至蘭青鐵路上行聯(lián)絡(luò)線自西寧站高速場蘭州端引出，利用動車上行走行線線位，于供電車間折向南，與西寧貨站1道連通，蘭新高速鐵路至蘭青鐵路下行聯(lián)絡(luò)線自旅客列車下行疏解線出岔引入高速場。蘭青鐵路下行線客貨疏解，其中旅客列車下行疏解線自K169引出后上跨改建的蘭青上行線，走行于動車下行走行線南側(cè)，上跨旅客列車上行疏解后與既有旅客列車下行疏解線連通，同時為滿足普速旅客列車立折的需要，在旅客列車下行疏解線上出岔與普速場連通，旅客列車上行疏解線自西寧貨格爾木端引出后，跨過中莊立交后下穿旅客列車下行疏解線和上下行聯(lián)絡(luò)線(普速場上行線)與普速場連通。蘭青鐵路貨車下行線自旅客列車下行疏解線上側(cè)向引出，向南改建與既有蘭青鐵路下行線連通。改建蘭青鐵路上行線自K169引出后，于動車所門口下穿改建旅客列車下行疏解線，與既有蘭青鐵路上行線連通[7］，動車上行走行線向北改建。上行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站西端、下行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站東端方案如圖4所示。

圖4 上行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站西端、下行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站東端方案 (方案III)Fig.4 The upward connection lines are connected to the west end of Xining freight station, the downward connection lines are connected to the east end of Xining freight station (Plan III)

（4）海東西站設(shè)置方案(方案Ⅳ)。蘭新高速鐵路至蘭青鐵路上、下行聯(lián)絡(luò)線自擬建西寧—成都鐵路上、下行線分方向引出，其中蘭新高速鐵路至蘭青鐵路上行聯(lián)絡(luò)線自西寧—成都鐵路上行線出岔引出，上跨平阿高速公路后，下穿西寧—成都鐵路貨車疏解線，上跨蘭青上、下行線后接入蘭青上行線，蘭新高速鐵路至蘭青鐵路下行聯(lián)絡(luò)線自西寧—成都下行線出岔引出，上跨平阿高速后，下穿擬建西寧—成都鐵路及貨車疏解線，沿蘭新高速鐵路并行，接入平安驛車站西咽喉6#道岔并改建既有牽出線[8］。海東西站設(shè)置方案如圖5所示。

圖5 海東西站設(shè)置方案(方案IV)Fig.5 The setting scheme of Haidong west station (Plan IV)

2.3 方案優(yōu)缺點分析

以上方案均能實現(xiàn)西寧站東端高速場與蘭青鐵路之間的旅客列車跨線作業(yè)，區(qū)別在于方案Ⅰ聯(lián)絡(luò)線從動車走行線上出岔跨線列車進路與動車走行共線，相互干擾，影響能力；方案Ⅱ聯(lián)絡(luò)線均接軌于西寧貨站西端咽喉，仍然存在下行旅客列車到達與西格方向貨物列車到發(fā)的交叉干擾；方案Ⅲ新征用地少，永久地解決了下行旅客列車與貨物列車的到發(fā)交叉問題，也就是新建的下行聯(lián)絡(luò)線是永臨結(jié)合線路，極大地改善了西寧鐵路樞紐的運輸條件；方案Ⅳ關(guān)鍵問題是海東西站為無砟軌道，設(shè)聯(lián)絡(luò)線道岔后，既有到發(fā)線有效長不足，而等西寧—成都鐵路引入一并改建海東西站，需先實施曹家堡機場站過渡，且征地拆遷大，工期長。

綜上所述，方案Ⅲ上行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站西端、下行聯(lián)絡(luò)線接于西寧貨站東端方案徹底消除了客、貨列車的交叉干擾，可永臨結(jié)合、運輸能力大、組織靈活，故予以推薦。

3 結(jié)束語

聯(lián)絡(luò)線在樞紐中發(fā)揮著極其重要的作用，聯(lián)絡(luò)線設(shè)計方案既應(yīng)實現(xiàn)其功能，還應(yīng)節(jié)省工程投資。通過對蘭新高速鐵路至蘭青鐵路聯(lián)絡(luò)線的研究，主要實現(xiàn)了蘭州方向蘭新高速鐵路至蘭青鐵路的聯(lián)通，同時有效疏解了西寧貨站的旅客列車與貨物列車，避免對既有動車走行線、上行旅客列車線、下行旅客列車線的占用，從根本上解決了聯(lián)通功能[9］。因此，在鐵路樞紐項目設(shè)計實踐中，應(yīng)及時分析聯(lián)絡(luò)線的設(shè)計規(guī)律和方法，為新建鐵路線路引入樞紐和既有站升級改造提供借鑒。