進(jìn)出關(guān)鐵路通道擴(kuò)能措施研究

丁學(xué)鋒 李曉音 付昌友

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司, 北京 100055)

廣義地講,進(jìn)出關(guān)鐵路通道就是東北地區(qū)與國內(nèi)其余地區(qū)的鐵路通道。東北地區(qū)包括遼寧、吉林、黑龍江和內(nèi)蒙古東部地區(qū),土地面積為126萬km2,占全國的13%,GDP總量2004年1.6萬億元,占全國的11.76%,人口1.2億,占全國的9.18%,是我國東北邊疆地區(qū)自然地理單元完整的大經(jīng)濟(jì)區(qū)域。由于受東北地區(qū)周邊的俄、朝、蒙各國相對(duì)落后的經(jīng)濟(jì)及政治環(huán)境的影響,使得其外向型經(jīng)濟(jì)貿(mào)易發(fā)展無法同其余沿海地區(qū)相比；因此，東北地區(qū)應(yīng)該注重與國內(nèi)其他地區(qū)的貿(mào)易、市場、人員的交往，進(jìn)出關(guān)鐵路通道成為東北經(jīng)濟(jì)振興的關(guān)鍵部分之一。

1 進(jìn)出關(guān)通道既有概況

1.1 進(jìn)出關(guān)通道及分工

目前進(jìn)出關(guān)鐵路主要有京哈線、沈山線、京通線、錦承線、煙大輪渡、集通線等六條鐵路,其中京哈線與沈山線是主要干線(如圖1所示)。

圖1 進(jìn)出關(guān)鐵路通道地理位置示意

京哈線與沈山線：擔(dān)當(dāng)車流的主要是東北—華東間車流、東北(四平以南)—中南、西南、華北間的重車,山海關(guān)口圖定貨車66對(duì)、牽引質(zhì)量5 500～6 000 t；分界口圖定客車77對(duì),其中京哈線44對(duì)、沈山線33對(duì),主要是東北地區(qū)與北京、上海、廣州、武漢等間的客車。

京通線：擔(dān)當(dāng)車流的主要為東北(四平及以北)—中南、西南、華北間的重車,隆化口圖定貨車24對(duì),牽引質(zhì)量4 000 t；分界口圖定客車7對(duì),具體為蒙東四盟市的赤峰、通遼、烏蘭浩特、海拉爾及齊齊哈爾進(jìn)京客車6對(duì)、赤峰—承德間1對(duì)。

錦承線：擔(dān)當(dāng)車流主要是京通線隆化昌平段、承隆線、京承線巨各莊—承德、錦承線上板城—平泉間—東北地區(qū)間的部分重車,以及葉赤線、錦承線葉柏壽—楊樹嶺段發(fā)往西南方向的部分重車,分界口圖定貨車7對(duì),牽引質(zhì)量1 100 t；分界口圖定客車3對(duì),具體為丹東與阜新的進(jìn)京客車2對(duì)、沈陽—承德間客車1對(duì)。

煙大輪渡只擔(dān)當(dāng)東北—山東、蘇北、皖北間的車流,分界口圖定貨車3對(duì),牽引質(zhì)量4 000 t,不擔(dān)當(dāng)客運(yùn)。

集通線：擔(dān)當(dāng)車流主要是東北—西北間重車,分界口圖定貨車20對(duì),牽引質(zhì)量5 000 t；分界口圖定客車5對(duì),具體為蒙西—蒙東間區(qū)內(nèi)4對(duì)、蒙西—哈爾濱間1對(duì)。進(jìn)出關(guān)客貨流現(xiàn)狀如表1所示。

表1 進(jìn)出關(guān)客貨流現(xiàn)狀情況

注:通遼北口資料暫缺,山海關(guān)口包括京哈、沈山兩線。

1.2 進(jìn)出關(guān)通道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

進(jìn)出關(guān)鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 進(jìn)出關(guān)鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.3 沈山線客車開行方案分析

京哈線秦沈段(即秦沈客運(yùn)專線)于2003年10月12日開通運(yùn)營,按《鐵路主要技術(shù)政策》,修建客運(yùn)專線后,京哈通道秦沈段應(yīng)實(shí)行客貨分線,但目前沈山線仍然開行大量客車,其原因是現(xiàn)有城市中心離京哈線車站距離較大，沈山沿線客流不能轉(zhuǎn)向京哈線,動(dòng)車組旅客列車票價(jià)較高(達(dá)0.32元/人·km,普通旅客列車票價(jià)僅0.15元/人·km),既有旅客列車裝備較差，不宜上客運(yùn)專線運(yùn)行等,具體情況分析如下。

2008年京哈、沈山線沈陽—錦州間主要站日均旅客發(fā)送量如表3所示。

錦州站到錦州南站間約18 km,出租車的車費(fèi)38元，時(shí)間約20 min,公交車的車費(fèi)2～3元，時(shí)間約50 min；葫蘆島站到葫蘆島北站間約15 km,出租車的車費(fèi)30元，時(shí)間約20 min,公交車的車費(fèi)1元，時(shí)間約35 min。北京—沈陽間動(dòng)車二等座票價(jià)為218元,如乘坐出租車往返于高速站與城市間,則市內(nèi)交通費(fèi)用將比較可觀。

表3 2008年進(jìn)出關(guān)主要站日均旅客發(fā)送量

目前我國鐵路機(jī)車牽引的旅客列車裝備基本上可滿足120 km/h速度的要求,京哈線秦沈段、石太客運(yùn)專線均開行一定數(shù)量的機(jī)車牽引的旅客列車,因此,客車裝備應(yīng)不是旅客列車上京哈線秦沈段運(yùn)行的主要因素。

綜上所述,研究認(rèn)為沈山線仍然開行大量客車的主要原因是現(xiàn)有城市中心離京哈線車站距離較大，沈山沿線客流不能轉(zhuǎn)向京哈線。

1.4 通道行車量與能力適應(yīng)情況

目前進(jìn)出關(guān)鐵路能力普遍飽和,能力缺口為沈山線8對(duì)、京通2.7對(duì)、錦承線2.8對(duì)、集通線2對(duì),具體情況見表4。

表4 進(jìn)出關(guān)線路通過能力適應(yīng)情況

2 既有進(jìn)出關(guān)通道存在的問題

2.1 京哈通道

京哈線秦皇島—沈陽段：該線為我國的第一條客運(yùn)專線,由于建設(shè)時(shí)間早,其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低,如速度目標(biāo)值僅250 km/h,與目前新建的350 km/h客運(yùn)專線有較大差距,且采用有碴軌,線路維修養(yǎng)護(hù)影響運(yùn)營的時(shí)間較大；且從宏觀與長遠(yuǎn)來看,一條客運(yùn)專線的能力也不能滿足進(jìn)出關(guān)運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

沈山線：為吸引沿線客流,在秦沈客運(yùn)專線開通后,該線仍開行大量的客車,導(dǎo)致該線能力飽和。

從通道角度看,目前京哈通道存在的問題是運(yùn)能與需求不匹配所引起的,如京哈線秦沈段與沈山線能實(shí)行客貨分線運(yùn)輸,則通道的能力與速度均能適應(yīng)運(yùn)輸需求。

2.2 京通線

該線線路允許速度僅95 km/h,不能適應(yīng)客運(yùn)市場競爭的需要；目前客貨行車量達(dá)31對(duì),已接近單線鐵路的最大合理負(fù)荷；目前我國投入運(yùn)營的內(nèi)燃機(jī)車(除HXN型機(jī)車外)在6‰的限坡單機(jī)只能牽引4 000 t,京通線赤峰以南為6‰系列的限坡、以北為4‰系列的限坡,這樣引起直通列車在赤峰需進(jìn)行增減軸作業(yè)。

2.3 錦承線

該線標(biāo)準(zhǔn)低、且各段不統(tǒng)一,其能力雖然已飽和,但與單線鐵路一般可達(dá)到的運(yùn)輸能力有很大的差距；從擔(dān)當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸任務(wù)來看,目前錦承線實(shí)際上基本按北京、沈陽兩鐵路局分段運(yùn)營。

2.4 集通線

該線線路允許速度為90～95 km/h,部分地段僅有60 km/h；目前客貨行車量為24對(duì),由于車站分布不均衡,區(qū)間通過能力已飽和；為提高輸送能力,采用雙機(jī)牽引5 000 t,機(jī)力浪費(fèi)較嚴(yán)重。

3 區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃及遺留問題

目前京沈客運(yùn)專線、集通線增建二線已立項(xiàng),通遼赤峰至京沈客運(yùn)專線快速鐵路、高臺(tái)山阜新錦州鐵路增建二線已開展前期研究,集通線電氣化改造已列入中長期鐵路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,津秦客運(yùn)專線與企業(yè)投資的赤大白鐵路、赤錦鐵路、巴新鐵路已開工建設(shè),此外,錦承線義縣—葉柏壽段也已開展擴(kuò)能的前期研究,這些鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。

表5 區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃新建與改建線路鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)劃年度,京通線、錦承線的客車基本上分流至京沈客運(yùn)專線及其銜接的快速鐵路,經(jīng)分析,進(jìn)出關(guān)的客運(yùn)專線、京通線、錦承線、集通線等已能適應(yīng)需求；但如不放棄沈山沿線的客流,則沈山線還需采用客貨共線的運(yùn)輸組織模式,其通過能力肯定不能滿足要求。

4 擴(kuò)能方案比選與結(jié)論

4.1 方案的提出

經(jīng)分析研究,可能的擴(kuò)能方案一為沈山線貨流分流至錦承線、京承線,該方案需要對(duì)錦承線葉柏壽—承德段與京承線增建二線；方案二是沈山線貨流分流至高錦線及其延長線、京哈線客車分流至沈山線,該方案需要將高錦線延長至葫蘆島(甚至到綏中)，修建沈山線至高錦線延長段間的貨車聯(lián)絡(luò)線與京哈線至沈山線間的客車聯(lián)絡(luò)線；方案三是修建葫蘆島至沈陽的城際鐵路,為避免沈山線葫蘆島—山海關(guān)段能力不足和京哈線客車下線至城際鐵路,另需修建京哈線至葫蘆島的客車聯(lián)絡(luò)線。

4.2 方案比較

(1)新建線路長度與工程投資分析

方案一：按既有線運(yùn)營里程計(jì)算,葉柏壽—懷柔段長402 km；該段既有線限制坡度達(dá)20‰、最小曲線半徑為300 m,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低,改造工程巨大。

方案二：葫蘆島至錦州新建鐵路長度為50 km,另需建設(shè)客車聯(lián)絡(luò)線與貨車聯(lián)絡(luò)線。

方案三：葫蘆島至沈陽城際鐵路長度為283 km,另需建設(shè)與京哈線間的客車聯(lián)絡(luò)線；由于主要客流基本上在既有沈山線各站到發(fā),故葫蘆島至沈陽的城際鐵路要進(jìn)既有客站,這樣拆遷工程量巨大。

(2)路網(wǎng)既有關(guān)資產(chǎn)利用與運(yùn)營成本

規(guī)劃年度北京與天津—秦皇島間將形成8線(津秦客運(yùn)專線、京唐(秦)城際鐵路)、秦皇島—錦州間4線、錦州—沈陽間6線。因此,如采用方案二或方案三,則北京與天津—山海關(guān)間的鐵路資產(chǎn)與能力可得到充分利用,而如采用方案一,則這部分資產(chǎn)得不到充分的利用,但方案一的通道總體能力較大。

從運(yùn)營長度來看,方案一與方案二、三相比,東北與京廣線間貨流要繞行近200 km,而東北與京滬線、京九線間貨流要繞行近300 km,因此方案一的運(yùn)營成本較大。

(3)能力適應(yīng)性

由于方案一、三均需新建雙線鐵路,其能力均可滿足要求且有較大的富余,現(xiàn)重點(diǎn)研究方案二的能力適應(yīng)性。

目前我國雙線客貨共線鐵路的實(shí)際最大日行車量已達(dá)到140對(duì)左右,如京滬線南京—上海段客車100對(duì)、行包車2對(duì)、貨車39對(duì)、計(jì)141對(duì),新月線客車6對(duì)、貨車142對(duì)、計(jì)148對(duì)。因此,根據(jù)類比法分析,高錦線約可開行貨車150對(duì),沈山線約可開行客車70～100對(duì)、貨車60～40對(duì),即使按5 000 t的牽引質(zhì)量計(jì)算,兩線貨運(yùn)年輸送能力最大可達(dá)2.3～2.6億t,如開行萬噸級(jí)列車,則能力更大；另有關(guān)研究表明,客運(yùn)專線最大日行車量應(yīng)可達(dá)到200對(duì)。

另根據(jù)運(yùn)量預(yù)測,進(jìn)出關(guān)貨流為30年3.3億t,其中山海關(guān)口2.0億t,折合成5 000 t列車的日均行車量為90對(duì)；進(jìn)出關(guān)客流為30年2.4億人,其中山海關(guān)口1.3億人(含京沈客運(yùn)專線、京哈線、沈山線),折合成旅客列車的日均行車量為230對(duì)(全部按16輛編組計(jì)算)。另外錦州港打造億噸能源大港,高錦鐵路錦州段的30年預(yù)測運(yùn)量為客車5對(duì)、貨運(yùn)5 400萬噸(折合5 000 t貨車44對(duì))

考慮到沈山線客車經(jīng)京哈線秦沈段運(yùn)行,山海關(guān)口的能力可達(dá)約客車400對(duì)、貨車150對(duì)；葫蘆島—沈陽間能力可達(dá)客車500對(duì)、貨車190對(duì),能滿足預(yù)測的客貨運(yùn)需求。

(4)速度

方案三是新建城際鐵路,其速度目標(biāo)按200 km/h考慮,方案一、二均是利用沈山線來開行客車,沈山線現(xiàn)狀允許速度為140 km/h；站間距離均按沈山線計(jì)算,兩方案沈陽—葫蘆島間的旅行時(shí)間相差30 min,具體數(shù)據(jù)見表6。

表6 沈陽—葫蘆島段旅行時(shí)間比較

注:采用CRH5動(dòng)車組計(jì)算。

(5)效益分析

綜上所述,方案二新建鐵路里程最短，工程投資最小；對(duì)既有線路與規(guī)劃線路利用率最大，運(yùn)輸徑路最短，運(yùn)營成本最小,相關(guān)線路能力可滿足要求,客車運(yùn)行時(shí)速雖較低,但有條件采用較低的票價(jià),具有較大的綜合競爭能力,因此,方案二的鐵路效益最佳。

5 研究結(jié)論

目前沈山線最大區(qū)段年貨流密度不超過6 000萬t,即使2020年只開行5 000 t列車,沈山、高錦兩線的運(yùn)輸能力可達(dá)客車100對(duì)、貨運(yùn)2.3億t；如高錦線開行萬噸級(jí)列車,則其輸送能力更大。因此,在已明確的前述規(guī)劃基礎(chǔ)上,進(jìn)出關(guān)通道擴(kuò)能措施宜采用京哈通道擴(kuò)能,錦承、京承通道的擴(kuò)能可作為遠(yuǎn)期預(yù)留。

京哈通道擴(kuò)能的具體措施為延長高錦線至葫蘆島，修建相關(guān)聯(lián)絡(luò)線方案,這樣可有效地解決沈山線的能力飽和問題；沈陽—葫蘆島間全程旅行時(shí)間僅比新建城建鐵路方案慢30 min,但可節(jié)約巨大的工程投資。

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