濟棗高鐵引入濟南鐵路樞紐方案研究

司劍鋒

（山東鐵路投資控股集團有限公司，山東 濟南 250101）

引言

濟棗高鐵北起濟南鐵路樞紐，向南經(jīng)泰安市、濟寧曲阜市，終至棗莊市臺兒莊，線路全長約270 km，設(shè)計速度350 km/h，在曲阜與魯南高鐵互聯(lián)互通，遠期從臺兒莊南延后與江蘇省鐵路網(wǎng)相接，是山東省“四橫六縱”高速鐵路網(wǎng)旅游高鐵通道[1]的重要組成部分。項目的實施，對完善區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，滿足沿線人民群眾日益增長的高質(zhì)量出行需求，促進沿線城鎮(zhèn)化，提升沿線地區(qū)旅游品質(zhì)，實現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

1 樞紐概況

1.1 既有概況

濟南鐵路樞紐位于山東省省會濟南市和德州市齊河縣，是全國路網(wǎng)性樞紐之一，銜接京滬高鐵、膠濟客專、石濟客專、濟青高鐵、京滬線、膠濟線和邯濟線等7 大鐵路干線，各線通過樞紐內(nèi)的京濟、濟滬、京膠等聯(lián)絡(luò)線，形成放射狀鐵路樞紐。樞紐內(nèi)既有車站26 個，其中濟南站、濟南西站、濟南東站為主要客運站，大明湖站為輔助客運站，形成“三主一輔”客運布局；濟西站為主要編組站，其它為中間站，見圖1。

圖1 濟南鐵路樞紐既有現(xiàn)狀

1.1.1 主要客運站分工

濟南站：位于城市中心，以承擔普客及區(qū)域短途動車作業(yè)為主，客貨縱列式布置。在建鄭濟高鐵在既有客運車場北側(cè)新增1 臺1 線，改建后的濟南站客運車場規(guī)模為5 臺8 線。

濟南西站：位于城市西側(cè)新城區(qū)，為京滬高鐵中間站，是樞紐內(nèi)主要高鐵客運站，以承擔樞紐南北向中長途動車作業(yè)為主，車站規(guī)模為8 臺15 線。在建鄭濟高鐵自南往北并行京滬高鐵外包引入濟南西站上海端咽喉區(qū)車擋，見圖2。

圖2 濟南西站

濟南東站：位于城市東側(cè)新城區(qū)，是石濟客專和濟青高鐵始發(fā)終到車站，兩線正線貫通，以承擔樞紐東西向中長途動車及城際動車作業(yè)為主，既有車站規(guī)模9 臺17 線。在建濟萊高鐵與規(guī)劃濟濱高鐵按合場布置于濟青場北側(cè)，規(guī)模為4 臺8 線。濟青高鐵施工期間，城際場、站房等不可分割工程已同步完成，見圖3。

圖3 濟南東站

1.1.2 樞紐內(nèi)在建鐵路項目

樞紐內(nèi)在建高鐵項目有鄭濟高鐵（濮陽至濟南段）、濟萊高鐵、黃臺聯(lián)絡(luò)線。（1）鄭濟高鐵：是國家“四橫六縱”高速鐵路網(wǎng)重要的區(qū)域連接線，從濟南鐵路樞紐西側(cè)引入濟南西站，并通過新建聯(lián)絡(luò)線連通濟南站，全長209.7 km，設(shè)計速度350 km/h，于2019 年底開工建設(shè)。（2）濟萊高鐵：是山東省城際鐵路網(wǎng)的重要組成部分，從濟南鐵路樞紐東側(cè)引入濟南東站，在城區(qū)東南設(shè)港溝站，全長116 km，設(shè)計速度350 km/h，于2019 年底開工建設(shè)。（3）黃臺聯(lián)絡(luò)線：連接濟南站和濟南東站，是濟南鐵路樞紐內(nèi)重要連接線，實現(xiàn)樞紐內(nèi)濟南西站、濟南站、大明湖站、濟南東站的相互連通，全長10.5 km，設(shè)計速度120 km/h，于2019 年底開工建設(shè)。

1.2 樞紐總圖規(guī)劃

2019 年5 月，中國鐵路總公司與山東省人民政府聯(lián)合批復了《濟南鐵路樞紐總圖規(guī)劃（2016—2030 年）》[2]，規(guī)劃濟濱高鐵、濟棗高鐵引入樞紐，形成以濟南、濟南西、濟南東以及大明湖站“三主一輔”客運布局，預留東沙王莊站辦理樞紐各方向普客作業(yè)條件。濟南站以承擔普客及區(qū)域短途動車作業(yè)為主，結(jié)合車站能力利用情況，適時將樞紐普客作業(yè)逐步遷移至東沙王莊站辦理；濟南西站、濟南東站客運分工基本不變。濟南鐵路樞紐規(guī)劃見圖4。

圖4 濟南鐵路樞紐規(guī)劃

2 城市總體規(guī)劃

濟南市實施“東拓、西進、南控、北跨”的城市空間發(fā)展戰(zhàn)略，積極引導城市布局沿東西兩翼展開，嚴格控制城市向南部山區(qū)蔓延，適時跨越黃河向北發(fā)展。按此發(fā)展戰(zhàn)略，濟南市將形成以中間主城區(qū)、西部城區(qū)、東部城區(qū)為核心的“一城兩區(qū)”空間布局結(jié)構(gòu)[3]。

3 樞紐客運作業(yè)量

樞紐初期、近期、遠期樞紐客車對數(shù)見表1。

表1 濟南鐵路樞紐研究年度列車對數(shù)

由表1 可知，研究年度內(nèi)樞紐始發(fā)與通過列車數(shù)量均較大，是始發(fā)與通過并重的混合型路網(wǎng)性樞紐。本線在樞紐內(nèi)以始發(fā)終到車流到為主，其次包含部分往德州、濱州及青島方向的跨線車流。樞紐主要客流為德州、青島、泰安、聊城等方向，見圖5。

圖5 濟南樞紐客車交流

4 濟棗高鐵引入樞紐方案研究

結(jié)合濟南城市發(fā)展規(guī)劃、樞紐總圖規(guī)劃、客運站分工、區(qū)域地質(zhì)條件、地形地貌等因素，按照“通道順直、跨線車流徑路順暢”的原則，研究了東線方案（東端引入樞紐）和西線方案（西端引入樞紐）兩個方案，見圖6。

圖6 濟棗高鐵引入濟南鐵路樞紐線路走向

4.1 東線方案

4.1.1 線路走向說明

結(jié)合批復的樞紐總圖規(guī)劃，濟棗高鐵由樞紐東端接軌濟萊高鐵港溝站，后與濟萊高鐵共線引入濟南東站，因此，東線方案確定港溝站為接軌站。線路自港溝站引出，并行濟泰高速公路南行，在泰安城區(qū)東側(cè)設(shè)泰安東站，至比較范圍終點。比較范圍內(nèi)線路全長112.47 km，投資208.07 億元。

4.1.2 樞紐適應(yīng)能力分析

（1）主要客運站到發(fā)線能力適應(yīng)性分析

方案研究年度內(nèi)濟南、濟南西、濟南東以及大明湖站最終規(guī)模分別為8、15、25（5、12、8）、5條到發(fā)線。根據(jù)高速鐵路設(shè)計規(guī)范[4]，對各客運站到發(fā)線能力利用率進行檢算，結(jié)果見表2。

表2 各客運站到發(fā)線能力適應(yīng)

由表2可知，通過對樞紐內(nèi)客運站進行合理分工，本線在濟南東站濟青場、城際場辦理作業(yè)，各車站能力均能滿足需求。

（2）樞紐內(nèi)相關(guān)區(qū)間能力分析

根據(jù)樞紐內(nèi)線路和車站銜接情況，對樞紐內(nèi)區(qū)間能力利用情況進行檢算，結(jié)果見表3。

表3 樞紐內(nèi)區(qū)間能力利用率

由表3 可知，遠期港溝—濟南東、濟南東—大鄭莊能力較為緊張，濟南西—崔馬莊趨于飽和，其余區(qū)間能力均能滿足運輸需求。

4.1.3 接軌方案研究

港溝站：為濟萊高鐵中間站，站場規(guī)模2 臺4 線，車站南端咽喉預留濟棗高鐵引入條件。本線主要在濟南東站城際場辦理客運作業(yè)，受港溝站至濟南東站區(qū)間遠期能力緊張影響，本站需要辦理部分始發(fā)作業(yè)，以緩解本站至濟南東站區(qū)間壓力。根據(jù)兩線車流方向及本線承擔的長途客流輔助通道功能，按照本線正線南北貫通、濟萊高鐵側(cè)向接入，對港溝站站型布置進行重新研究。改建后港溝站平面布置見圖7。

圖7 改建后港溝站

濟濱、濟萊高鐵直通聯(lián)絡(luò)線：為充分發(fā)揮濟南遙墻機場一體化綜合交通樞紐作用，進一步方便人民群眾便捷出行，解決濱州方向直通車流問題，在本項目中修建濟濱、濟萊高鐵直通聯(lián)絡(luò)線，線路長度6.7 km。

濟南東站膠濟場聯(lián)絡(luò)線：為實現(xiàn)本線與石濟客專德州方向車流直通，并開行本線與青島方向折角列車，解決本線與青島方向間通過車流問題，修建濟南東站膠濟場聯(lián)絡(luò)線，線路長度6.6 km。

4.2 西線方案

4.2.1線路走向說明

本線由西端引入樞紐，結(jié)合濟南西站、濟南站車站規(guī)模以及目前運營情況分析，兩站均不具備單獨承擔本線引入樞紐的客運作業(yè)需求且均不具有擴建條件，故考慮由樞紐西端利用在建鄭濟高鐵雙接濟南西站及濟南站。具體為本線自鄭濟高鐵玉符河線路所接軌，利用鄭濟高鐵聯(lián)絡(luò)線引入濟南西站和濟南站。線路自玉符河線路所引出，并行京滬高鐵、京滬高速公路南行，引入京滬高鐵泰安站設(shè)城際場，出站后至比較范圍終點。比較范圍內(nèi)線路全長112.47 km，投資208.07 億元。

4.2.2樞紐適應(yīng)能力分析

（1）主要客運站到發(fā)線能力適應(yīng)性分析

受濟南西站既有能力限制，遠期需將石濟客專濟南西站部分始發(fā)終到作業(yè)調(diào)整至濟南東站辦理。本方案濟南東站濟青場主要辦理本線始發(fā)終到作業(yè)，濟南西站、濟南站辦理通過作業(yè)。對研究年度內(nèi)各客運站到發(fā)線能力利用率進行檢算，結(jié)果見表4。

表4 各客運站到發(fā)線能力適應(yīng)

由表4 可知，對樞紐內(nèi)客運站進行合理分工，各車站能力均能滿足需求。

（2）樞紐內(nèi)相關(guān)區(qū)間能力分析

本方案下，根據(jù)樞紐內(nèi)線路和車站銜接情況，對研究年度樞紐內(nèi)區(qū)間能力利用情況進行檢算，結(jié)果見表5。

表5 樞紐內(nèi)區(qū)間能力利用率

由表5 可知，遠期玉符河—白馬山、白馬山—濟南、濟南東—大鄭莊能力較為緊張，濟南西—崔馬莊趨于飽和，其余區(qū)間能力均能滿足運輸需求。

4.2.3 接軌方案研究

與鄭濟高鐵合設(shè)玉符河線路：按照濟棗高鐵不小于80 km/h 的速度要求，本線以42 號道岔接入鄭濟高鐵正線[5]，通過鄭濟高鐵向北引入濟南西站，同時利用鄭濟聯(lián)絡(luò)線向東引入濟南站，見圖8。

圖8 改建后玉符河線路

4.3 方案比選及推薦意見

經(jīng)分析研究，東、西線方案優(yōu)缺點見表6。綜合分析，東、西兩線方案均能實現(xiàn)路網(wǎng)連通，但東線方案樞紐內(nèi)各客運站到發(fā)能力與需求結(jié)合較好，符合樞紐規(guī)劃各客運站分工要求，并且與城市發(fā)展規(guī)劃結(jié)合較好，有利于進一步發(fā)揮遙墻機場綜合交通樞紐作用，帶動濟南市東部城區(qū)的發(fā)展，進一步提升東部城區(qū)高鐵服務(wù)品質(zhì)，因此，研究采用東線方案。

表6 方案優(yōu)缺點分析

5 結(jié)語

高速鐵路引入鐵路樞紐方案的選擇，需要考慮樞紐現(xiàn)狀、總圖規(guī)劃、主要客運站分布情況及城市發(fā)展規(guī)劃等因素，是一個綜合性問題，涉及到路網(wǎng)協(xié)調(diào)性、運輸組織、項目投資、實施難易程度等問題，需綜合研究分析后確定。