京張鐵路引入北京樞紐線路建設(shè)方案探討

李智偉，楊 銳

LI Zhi-wei1, YANG Rui2

（1.中鐵工程咨詢集團(tuán)有限公司 線路站場(chǎng)設(shè)計(jì)研究院，北京 100055；2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 企業(yè)文化部，

北京 100081）

(1.Track and Station Yard Design Institute, China Engineering Consulting Group Co., Ltd., Beijing 100055, China; 2.Enterprise Culture Department, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)

京張鐵路引入北京樞紐線路建設(shè)方案探討

李智偉1，楊 銳2

LI Zhi-wei1, YANG Rui2

（1.中鐵工程咨詢集團(tuán)有限公司 線路站場(chǎng)設(shè)計(jì)研究院，北京 100055；2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 企業(yè)文化部，

北京 100081）

(1.Track and Station Yard Design Institute, China Engineering Consulting Group Co., Ltd., Beijing 100055, China; 2.Enterprise Culture Department, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)

京張鐵路作為連接西北部地區(qū)與北京的高速鐵路通道，引入北京樞紐時(shí)應(yīng)綜合考慮旅客換乘方便、城市總體規(guī)劃、樞紐總圖規(guī)劃、項(xiàng)目建設(shè)成本等因素，著重體現(xiàn)高速鐵路方便快捷的優(yōu)勢(shì)。在確定京張鐵路引入北京北站的基礎(chǔ)上，分別對(duì)北京北—沙河、二撥子線路所—沙河、沙河—昌平 3 段線路格局及疏解方案進(jìn)行分析，通過征地拆遷、工程投資、能力分析等綜合比較，確定推薦方案。

京張鐵路；北京樞紐；引入方案

1　概述

在建京張鐵路 (北京北—張家口南) 東起北京市，途經(jīng)北京市海淀、昌平 2 區(qū)和延慶縣，由延慶縣康莊鎮(zhèn)入河北省境內(nèi)，跨官廳水庫，經(jīng)懷來縣、下花園區(qū)、宣化區(qū)，西迄張家口市。在建京張鐵路為客運(yùn)專線，速度目標(biāo)值為 250 km/h ( 其中北京北—清河段 120 km/h、清河—昌平段 200 km/h、昌平—下花園北段 350 km/h )，是京 (北京) 包 (包頭) 蘭 (蘭州) 通道及西北至華北區(qū)際通道的重要組成部分，也是京津冀城際鐵路網(wǎng)的重要組成部分，以承擔(dān)華北地區(qū)與西北之間中長(zhǎng)途客流為主、市郊客流為輔，對(duì)于改善張家口、呼和浩特、包頭等地與北京間的交通運(yùn)輸條件，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，促進(jìn)旅游發(fā)展等具有重要意義。同時(shí)，在建京張鐵路還是 2022年冬奧會(huì)連接北京與張家口 2 個(gè)賽區(qū)的快速交通工具[1]。

根據(jù)北京鐵路樞紐總圖規(guī)劃及北京市城市總體規(guī)劃，在建京張鐵路可以利用既有京包線 (北京北—包頭東) 引入北京樞紐的北京北站。北京北站于 2008年底完成站場(chǎng)改造后，車站為 6 臺(tái) 11 線規(guī)模，并在車場(chǎng)上部設(shè)置了大跨度無柱雨棚，站房面積 2 萬 m2。北京北站附近無客車整備所及車底停留線，京張鐵路接入后北京北站到發(fā)線能力緊張[2]。同時(shí)，客流大量涌入將使北京北站所在的西直門地區(qū)交通狀況進(jìn)一步惡化。由于京張鐵路線路走向與城鐵 13 號(hào)線徑路重疊，可以利用便利的市政換乘條件，采用多點(diǎn)乘降，以緩解北京北站到發(fā)線能力緊張的狀況及西直門地區(qū)的交通壓力[3-5]。

2　京張鐵路引入北京樞紐方案研究

京張鐵路北京北至昌平段在研究年度 (近期為2025年，遠(yuǎn)期為 2035年) 除開行京張鐵路動(dòng)車組列車外，還開行少量機(jī)車牽引的普速旅客列車、貨物列車及動(dòng)車車底，根據(jù)線路通過能力及列車性質(zhì)分析，北京北至昌平段應(yīng)形成三線格局。由于沙河站有東北環(huán)及西北環(huán)接軌，昌平站有京通線 (北京—通遼) 接軌，因而按北京北—沙河、二撥子線路所—沙河、沙河—昌平 3 段研究線路格局方案，并計(jì)算各方案區(qū)間通過能力，最終確定推薦方案[6]。

2.1北京北—沙河段格局方案

北京北—沙河段既有線周邊各類建筑物較多，空間有限，考慮既有線能力和運(yùn)輸靈活機(jī)動(dòng)性，分別研究二線格局和三線格局方案。

2.1.1二線格局方案

該方案利用既有京包線增建二線，承擔(dān)通道內(nèi)全部客貨運(yùn)輸，開行動(dòng)車組列車、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車，兼顧動(dòng)車底走行。京張鐵路自北京北站沿既有京包線增建二線至二撥子線路所后，利用既有京包線與東北環(huán)線至沙河，該段線路長(zhǎng)度為 23.035 km，在三角地修建動(dòng)車運(yùn)用所。為緩解北京北站到發(fā)線能力緊張狀況及西直門地區(qū)的交通壓力，增設(shè)清華園、清河站。清河站為北京北輔助客運(yùn)站，辦理部分列車的始發(fā)終到作業(yè)。該方案拆遷 7 萬 m2，新征用地 70.8 hm2，投資估算 562 592.21 萬元。按照追蹤間隔近期 4 min，遠(yuǎn)期 3 min計(jì)算，北京北—沙河段采用二線格局能力可以滿足近遠(yuǎn)期需要。北京北—沙河段建設(shè)方案 (二線格局方案) 如圖1 所示。

圖1　北京北—沙河段建設(shè)方案 (二線格局方案) 示意圖

2.1.2三線格局方案

既有京包線保留，另外新建雙線。新建雙線承擔(dān)全部動(dòng)車組的運(yùn)行，既有京包線承擔(dān)動(dòng)車底走行及小運(yùn)轉(zhuǎn)列車、機(jī)車牽引旅客列車的運(yùn)行。京張鐵路自北京北站沿既有京包線增建雙線—二撥子線路所后，二撥子線路所—沙河與二線格局方案相同，線路長(zhǎng)度為 23.008 km，同時(shí)修建三角地動(dòng)車運(yùn)用所及北京北至動(dòng)車運(yùn)用所走行線 12.089 km。受條件限制，三線方案封閉既有清華園及清河站。該方案拆遷 7.07 萬 m2，新征用地 109.6 hm2，投資估算623 054.81萬元。動(dòng)車走行線采用單線自動(dòng)閉塞，2/3 的動(dòng)車出入段追蹤運(yùn)行的運(yùn)輸組織方式，可以滿足運(yùn)輸需求。2條正線采用雙線自動(dòng)閉塞，也能滿足能力需求。因此，北京北至沙河段采用三線格局能力可以滿足近、遠(yuǎn)期需要。北京北—沙河段建設(shè)方案 (三線格局方案) 如圖2 所示。

圖2　北京北—沙河段建設(shè)方案 (三線格局方案) 示意圖

2.1.3方案推薦

（1）二線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：新建工程少，工程投資省，易于實(shí)施；征地、拆遷較??；修建清河輔助客站和清華園站，旅客可以多點(diǎn)乘降，有效緩解西直門地區(qū)的交通壓力。缺點(diǎn)：運(yùn)輸能力相對(duì)較小。

（2）三線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)輸能力相對(duì)較大。缺點(diǎn)：新建工程較大，工程投資多；北京市區(qū)內(nèi)征地拆遷較大，難以實(shí)施。

（3）方案推薦。二線格局方案與三線格局方案相比，二線格局方案可以滿足運(yùn)輸需要，征拆工程較小，工程易于實(shí)施，同時(shí)修建清河輔助客站和清華園站，旅客可以多點(diǎn)乘降，有效緩解西直門地區(qū)的交通壓力，由于北京城區(qū)內(nèi)拆遷難度大，拆遷費(fèi)用高，為減少征地拆遷，北京北—沙河段推薦采用二線格局方案[7]。

2.2二撥子線路所—沙河段格局方案

2.2.1二線格局方案

京張鐵路自二撥子線路所 CK28+900 引出后，京張左右線和東北環(huán)上下行線利用既有東北環(huán)線和既有京包線既有雙線至沙河站，二撥子線路所—沙河站形成二線格局。二撥子—沙河段建設(shè)方案 (二線格局方案) 如圖3 所示。比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為6.023 km，拆遷 2.07 萬 m2，新征用地 6.07 hm2，工程投資估算 74 247.21 萬元。

2.2.2三線格局方案

京張鐵路利用既有東北環(huán)線和既有京包線，還建東北環(huán)下行線至沙河站，東北環(huán)上行線從二撥子線路所—沙河段利用京張右線，形成三線格局。二撥子—沙河段建設(shè)方案 (三線格局方案) 如圖4 所示。比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為 6.031 km，拆遷 2.15萬 m2，新征用地 8.3 hm2，工程投資估算 85 905.38萬元。

圖3　二撥子—沙河段建設(shè)方案 (二線格局方案) 示意圖

圖4　二撥子—沙河段建設(shè)方案 (三線格局方案) 示意圖

2.2.3四線格局方案

京張鐵路利用既有京包線、東北環(huán)線至沙河站，東北環(huán)下行線、新建東北上下行線與京張鐵路疏解后引入沙河站，形成四線格局。二撥子—沙河段建設(shè)方案 (四線格局方案) 如圖5 所示。比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為 6.019 km，拆遷 2.48 萬 m2， 新征用地 14.47 hm2，工程投資估算 107 746.2 萬元。

圖5　二撥子—沙河段建設(shè)方案 (四線格局方案) 示意圖

2.2.4方案推薦

（1）二線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：新增工程較小，投資較省。缺點(diǎn)：該區(qū)段高速旅客列車與普速列車共線，運(yùn)輸組織不便；輸送能力較小，遠(yuǎn)期基本飽和，沒有發(fā)展余地。

（2）三線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：新增工程相對(duì)較小，投資較?。粬|北環(huán)下行線可以與京張左線分線運(yùn)行，輸送能力相對(duì)較大，有一定發(fā)展余地。缺點(diǎn)：該區(qū)段東北環(huán)上行線與京張右線共線，運(yùn)輸組織相對(duì)不便。

（3）四線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：該區(qū)段實(shí)現(xiàn)高速旅客列車與普速列車分線運(yùn)行；輸送能力較大，有一定發(fā)展余地。缺點(diǎn)：新增工程和征地拆遷較大，投資較大。

（4）方案推薦。四線格局方案雖然客貨分線，運(yùn)輸組織便利，但新增工程和征地拆遷較大，增加投資較多，不宜采用。與二線格局方案相比，三線格局方案東北環(huán)下行線可以與京張左線分線運(yùn)行，避免了客貨運(yùn)相互干擾，大大提高運(yùn)輸能力，新增征拆工程有限。因此，二撥子線路所—沙河段推薦采用三線格局方案。

2.3沙河—昌平段格局方案

2.3.1二線格局方案

京張鐵路自沙河站引出，利用既有京包左右線引入昌平站，京張鐵路承擔(dān)通道內(nèi)全部客貨運(yùn)輸作業(yè)，開行動(dòng)車組列車、京通線及小運(yùn)轉(zhuǎn)列車，形成二線格局，比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為 9.7 km，同時(shí)進(jìn)行電氣化改造。該方案工程投資估算 60 152.41 萬元。沙河—昌平段建設(shè)方案 (二線格局方案) 如圖6所示。二線格局方案樞紐內(nèi)動(dòng)車組列車、普速旅客列車和小運(yùn)轉(zhuǎn)列車共線運(yùn)行，普速旅客列車、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車在昌平站與京張鐵路產(chǎn)生交叉干擾，而且昌平站兩側(cè)的專用線取送車作業(yè)也對(duì)京張正線形成干擾。經(jīng)計(jì)算，近期京張鐵路二線格局沙河—昌平段能力滿足需求，但遠(yuǎn)期該區(qū)段能力接近飽和，該區(qū)段承擔(dān)全部客貨運(yùn)輸作業(yè)，運(yùn)輸組織復(fù)雜，已經(jīng)沒有富余能力增開市郊列車。

圖6　沙河—昌平段建設(shè)方案 (二線格局方案)示意圖

2.3.2三線格局方案

京張鐵路自沙河站引出，利用既有京包左右線引入昌平站，并在京張鐵路西側(cè)修建沙河至昌平第三線，形成三線格局，比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為9.7 km。該方案工程投資估算 84 959.86 萬元。沙河—昌平段建設(shè)方案 (三線格局方案) 如圖7 所示。沙河至昌平段第三線開行小運(yùn)轉(zhuǎn)列車、機(jī)車牽引旅客列車，京張雙線運(yùn)行全部動(dòng)車組，為避免京通線上行方向旅客列車與京張正線交叉切割干擾，京通線上行方向旅客列車在京張正線運(yùn)行。根據(jù)計(jì)算，京張鐵路三線格局沙河—昌平段能力滿足需求，遠(yuǎn)期該區(qū)段上有一定富余。沙河至昌平段第三線承擔(dān)普速旅客列車和貨物列車，京張鐵路主要承擔(dān)通道的全部動(dòng)車組列車和京通線上行方向旅客列車，該方案運(yùn)輸組織簡(jiǎn)單。

圖7　沙河—昌平段建設(shè)方案 (三線格局方案) 示意圖

2.3.3四線格局方案

京張鐵路自沙河站引出，利用既有京包左右線引入昌平站，并在京張鐵路東西兩側(cè)修建沙河至昌平三線、四線，形成四線格局，比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為 9.7 km。該方案工程投資估算 112 172.22 萬元。沙河—昌平段建設(shè)方案 (四線格局方案) 如圖8 所示。京張雙線運(yùn)行全部動(dòng)車組列車，還建沙河至昌平段三線、四線開行小運(yùn)轉(zhuǎn)列車、機(jī)車牽引旅客列車。東、西最外側(cè) 2 條正線均按單線運(yùn)行，可以盡量減少與京張鐵路的交叉干擾，從預(yù)測(cè)年度開行對(duì)數(shù)分析，既有線近期開行旅客列車 6 對(duì)/d、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車 4 對(duì)/d；遠(yuǎn)期開行旅客列車 7 對(duì)/d、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車 4 對(duì)/d，能力可以滿足運(yùn)輸需要。雙單線在運(yùn)輸組織中可以靈活運(yùn)用，盡量避免對(duì)京張鐵路開行動(dòng)車組列車的干擾。經(jīng)檢算，該方案能力滿足需求。

圖8　沙河—昌平段建設(shè)方案 (四線格局方案) 示意圖

2.3.4方案推薦

（1）二線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：新增工程較小，投資較省。缺點(diǎn)：輸送能力較小，遠(yuǎn)期基本飽和，沒有發(fā)展余地。

（2）三線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：新增工程相對(duì)較小，投資相對(duì)較省；既有京包下行線、京通下行線可與京張左線分線運(yùn)行，輸送能力相對(duì)較大，有一定發(fā)展余地；沙河至昌平段第三線與京通線疏解、西北環(huán)、東北環(huán)形成樞紐貨運(yùn)環(huán)線，增加樞紐運(yùn)輸組織的靈活性，預(yù)留樞紐進(jìn)一步發(fā)展的條件。缺點(diǎn)：該區(qū)段既有京通上行線、京包上行線與京張右線共線，運(yùn)輸組織相對(duì)不便。

（3）四線格局方案優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：該區(qū)段實(shí)現(xiàn)高速旅客列車與普速列車分線運(yùn)行，運(yùn)輸組織方便；沙河至昌平段三、四線與京通線疏解、西北環(huán)、東北環(huán)形成樞紐貨運(yùn)環(huán)線，增加樞紐運(yùn)輸組織的靈活性，預(yù)留樞紐進(jìn)一步發(fā)展的條件；輸送能力較大，有一定發(fā)展余地。缺點(diǎn)：投資相對(duì)較大。

（4）方案推薦。四線格局方案區(qū)間客貨運(yùn)分開，避免了客貨運(yùn)相互干擾，可以大大提高運(yùn)輸能力，但新增征拆工程較大，投資較多，不宜采用。與二線格局方案相比，三線格局方案普速列車可以與京張動(dòng)車組列車分線運(yùn)行，并且沙河至昌平段第三線與京通線疏解、西北環(huán)、東北環(huán)形成樞紐貨運(yùn)環(huán)線，增加樞紐運(yùn)輸組織的靈活性，預(yù)留樞紐進(jìn)一步發(fā)展的條件。因此，推薦采用三線格局方案。

3　結(jié)束語

綜上所述，京張鐵路引入北京樞紐方案為：線路自北京北站引出，沿既有京張鐵路增建二線至沙河站，沙河站至昌平站區(qū)段增建三線至昌平站，平面引入既有昌平站后經(jīng)南口鎮(zhèn)東側(cè)出樞紐。在方案比較時(shí)，除了考慮便于換乘、城市規(guī)劃、工程投資等因素外，還應(yīng)考慮拆遷征地的社會(huì)穩(wěn)定因素，在滿足鐵路運(yùn)輸能力需求的前提下，盡量減少市中心的新增拆遷征地工程[8]。

[1] 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司. 新建北京至張家口鐵路初步設(shè)計(jì)文件[R]. 北京：中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，2015.

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部. 鐵路站場(chǎng)與樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50091-2006 [S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006： 43-49.

[3] 彭 超. 環(huán)北京城際鐵路懷來至密云段線路方案研究[J].鐵道勘察，2015，41(5)：72-76，94. PENG Chao. Research on Line Scheme of the Intercity Railway Surrounding Beijing from Huailai to Miyun[J]. Railway Investigation and Surveying，2015，41(5)：72-76，94.

[4] 國(guó)家鐵路局. 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范：TB 10621-2014[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2014：16，115.

[5] 牛鳳鳴，趙長(zhǎng)石. 京沈客運(yùn)專線引入北京鐵路樞紐設(shè)計(jì)方案研究[J]. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2014，36(11)：56-59，64. NIU Feng-ming，ZHAO Chang-shi. Study on the Design Program of Introducing Beijing-Shenyang DPL into Beijing Railway Hub[J]. Railway Transport and Economy，2014，36(11)：56-59，64.

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[7] 李 冰. 客運(yùn)專線引入鐵路樞紐的方案評(píng)價(jià)[J]. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2007，29(3)：88-91. LI Bing. Evaluation on the Plans of Introducing Passenger Dedicated Line into Railway Terminal[J]. Railway Transport and Economy，2007，29(3)：88-91.

[8] 鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院. 鐵路工程技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)——站場(chǎng)與樞紐[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2004.

責(zé)任編輯：王 靜

Discussion on Railway Construction Program of Introducing Beijing-Zhangjiakou Railway to Beijing Hub

Beijing-Zhangjiakou railway, as a high-speed railway corridor connecting northwest area with Beijing, should be considered the factors of convenient passenger transfer, city overall plan, general layout plan of hub and project construction cost during introducing the railway to Beijing hub, and should be put emphasis on reflecting the advantages of high-speed railway for convenient and fast. Based on determining the program of introducing Bejing-Zhangjiakou railway to Beijing North Station, this paper makes analysis on the pattern and diversion programs of 3 sectional lines, including Beijing North-Shahe, Erbozi Block Post-Shahe and Shahe-Changping, and determines the recommended programs through comprehensively comparing land requisition and demolishing, engineering investment and capacity analysis.

Beijing-Zhangjiakou Railway; Beijing Hub; Program of Introducing Railway

1003-1421(2016)06-0044-05

U291.7

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.06.09

2016-03-17

國(guó)家鐵路局科技研究計(jì)劃項(xiàng)目 (KF2015-004)