西安—法門寺—機場城際鐵路引入西安鐵路樞紐方案研究

閆智晶

（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)

城際鐵路引入城市和樞紐是一項涉及面廣又極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，關(guān)系到城市規(guī)劃和鐵路樞紐總圖布置，是城際鐵路建設(shè)和樞紐規(guī)劃的重點。城際鐵路引入既有鐵路樞紐的客運站布局，需要全面分析影響方案選擇的各種因素，因地制宜，研究城際鐵路引入各樞紐的客運站布局方案[1]。以西安—法門寺—機場城際鐵路(以下簡稱“西法機城際鐵路”)引入西安鐵路樞紐為例，通過概括樞紐特征，比選引入方案，闡述城際鐵路引入樞紐方案的研究思路與理念。

1 概述

1.1 西法機城際鐵路

西法機城際鐵路位于關(guān)中盆地，途經(jīng)陜西省西安市、咸陽市、寶雞市，線路全長235.431 km。其中西安北(機場)—乾縣段利用銀西高速鐵路(銀川—西安北)，利用段66.345 km。新建線路自銀西高速鐵路乾縣站引出，向西經(jīng)臨平、召公鎮(zhèn)至扶風(fēng)縣法門寺，在法門寺設(shè)站后折向南行，于扶風(fēng)縣西側(cè)通過，跨渭河經(jīng)眉縣、太白山、周至、樓觀臺、戶縣引入新西安南站。

西法機城際鐵路東端通過西安鐵路樞紐連接華東、中南、西南等廣大地區(qū)，北端通過銀西鐵路連通寧夏及蒙西地區(qū)；西法機城際鐵路沿線旅游資源豐富，區(qū)位條件優(yōu)越。西法機城際鐵路是關(guān)中城際鐵路網(wǎng)“核心環(huán)”的重要組成部分，是關(guān)中城際網(wǎng)中骨干線路和旅游環(huán)線。

1.2 西安鐵路樞紐既有銜接線路

作為銜接鄭西高速鐵路(鄭州東—西安北)、西寶高速鐵路(西安北—寶雞南)、大西高速鐵路(大同南—西安北) 3條高速鐵路，以及隴海線(連云—蘭州)、包西線(包頭西—張橋)、侯西線(侯馬—張橋)、西康線(新豐鎮(zhèn)—旬陽)、寧西線(永寧鎮(zhèn)—新豐鎮(zhèn))、咸銅線(咸陽—銅川)、西平線(茂陵—平?jīng)瞿?、樞紐貨運北環(huán)線和西戶支線(西安西—三民村)等11條既有線12個方向的大型環(huán)形鐵路樞紐，西安鐵路樞紐目前現(xiàn)有車站48處，其中西安北站、西安站為客運站，新豐鎮(zhèn)站為編組站，西安西站、新筑站為主要貨運站，其余為中間站或會讓站[2]。

1.3 西安鐵路樞紐在建及擬建項目

目前，西安鐵路樞紐內(nèi)在建項目主要有西成高速鐵路(西安北—成都東)西安—江油段、銀西高速鐵路、西安站改工程和新筑鐵路綜合物流基地。

西安鐵路樞紐內(nèi)擬建的高速鐵路項目有西安—銅川—延安高速鐵路、西武高速鐵路(西安北—武漢)、西渝高速鐵路(西安北—重慶)。同時，根據(jù)關(guān)中城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃，將新建西安—韓城城際鐵路、閻良—機場城際鐵路、西安—法門寺—機場城際鐵路。

1.4 西安鐵路樞紐目前存在的主要問題

與西安—法門寺—機場城際鐵路緊密相關(guān)的既有線有：西寶高速鐵路是設(shè)計速度為350 km/h的高速鐵路；隴海線西安—寶雞段為雙線、自動閉塞、電氣化鐵路；西平線茂陵—彬縣段為單線、半自動閉塞、電氣化鐵路。

結(jié)合各段線路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及列車通過能力分析，區(qū)域內(nèi)普速鐵路隴海線承擔(dān)著繁重的客貨運輸任務(wù)，線路允許速度較低，能力利用率達(dá)到100%。區(qū)域內(nèi)高速鐵路雖然初步成網(wǎng)，但寶蘭高速鐵路(寶雞南—蘭州西)、西成高速鐵路、銀西高速鐵路等主要高速鐵路尚未建成，包西高速鐵路(包頭西—西安北)、西渝高速鐵路、西武高速鐵路等高速鐵路及關(guān)中城際鐵路尚未開工建設(shè)，高速鐵路、城際鐵路、普速鐵路相互促進(jìn)和補充的整體效益難以體現(xiàn)，影響區(qū)域運輸質(zhì)量及運輸能力的進(jìn)一步提高，區(qū)域高速鐵路網(wǎng)、城際鐵路網(wǎng)需要盡快完善。

2 西法機城際鐵路引入西安鐵路樞紐方案研究

目前西安北—機場鐵路已經(jīng)按照地鐵制式開工建設(shè)，與本線系統(tǒng)制式不同，無法組織直通運輸[3]。因此，根據(jù)西安鐵路地區(qū)路網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃，從城際鐵路自成體系和充分利用國鐵線網(wǎng)資源2個方面考慮，結(jié)合客流特征，重點研究新建城際鐵路方案和部分利用高速鐵路2個方案。

2.1 新建城際鐵路方案

西法機城際鐵路客流絕大部分為西安至沿線組團間的城際客流，從利于項目建設(shè)、便于管理的角度，研究了自主經(jīng)營、自成體系的新建城際鐵路方案。

（1）新建新西安南經(jīng)咸陽機場環(huán)線方案(方案Ⅰ)。線路自新西安南站城際場引出，經(jīng)阿房宮、咸陽機場T5航站樓、乾縣、法門寺、扶風(fēng)、眉縣、周至后回到新西安南站城際場。新建線路長度273.648 km。該方案城際鐵路自成體系，產(chǎn)權(quán)清晰，運營管理自主性強，運輸組織不受外界影響，但新建線路長，工程投資大，區(qū)域內(nèi)相關(guān)線路能力利用率低。方案I如圖1所示。

（2）新建西安北—機場—法門寺—新西安南方案(方案Ⅱ)。線路自西安北站引出，跨渭河后至咸陽機場T5航站樓，后經(jīng)乾縣、法門寺、扶風(fēng)、眉縣、周至到達(dá)終點新西安南站。新建線路長度249.392 km。該方案除西安北站外城際鐵路自成體系，項目產(chǎn)權(quán)清晰，運營管理自主性強，但同樣工程建設(shè)規(guī)模較大，區(qū)域內(nèi)相關(guān)線路能力利用率低，同時西安北—渭河橋段除已建成的西寶、西成高速鐵路和在建的銀西高速鐵路外，城市規(guī)劃沒有預(yù)留新線建設(shè)通道用地，建設(shè)難度很大，存在不確定因素。方案Ⅱ如圖2所示。

2.2 部分利用高速鐵路線路方案

區(qū)域內(nèi)可利用的高鐵線路有在建的西成高速鐵路和銀西高速鐵路，可利用西成高速鐵路樞紐內(nèi)西安北—戶縣東45.15 km，以及銀西高速鐵路西安北—乾縣約66.35 km。

（1）利用在建銀西高速鐵路方案(方案Ⅲ)。根據(jù)西安鐵路樞紐總圖規(guī)劃，充分利用規(guī)劃的新西安南站優(yōu)越的地理位置和建設(shè)規(guī)模，建設(shè)新西安南站城際場。以此為前提，線路自銀西高速鐵路乾縣站引出，經(jīng)法門寺、扶風(fēng)、眉縣、周至后至新西安南站城際場，新建線路長度171.386 km。該方案利用在建銀西高速鐵路引入西安北站，同時新建新西安南站城際場和動車運用所，滿足城際列車始發(fā)終到和檢修需求。經(jīng)運輸能力檢算，方案Ⅲ可以滿足2040年運輸需求。新建線路產(chǎn)權(quán)較清晰，相對獨立，樞紐內(nèi)同時連接咸陽機場、西安北和新西安南站，城際客流出行便利。方案Ⅲ如圖3所示。

（2）利用在建銀西高速鐵路、西成高速鐵路方案(方案Ⅳ)。線路自銀西高速鐵路乾縣站引出，經(jīng)法門寺、扶風(fēng)、眉縣、周至后接入西成高速鐵路戶縣東站，新建線路長度158.635 km。該方案利用在建的西成高速鐵路和銀西高速鐵路111.500 km，可以有效降低工程投資。但西成高速鐵路線下工程已經(jīng)完成，線路引入戶縣東站，工程實施難度較大。方案Ⅳ如圖4所示。

圖 1 方案ⅠFig.1 Plan 1

圖 2 方案ⅡFig.2 Plan 2

2.3 綜合分析及結(jié)論

（1）工程投資分析。不同方案的建設(shè)規(guī)模及投資分析如表1所示[4]。

由表1可見，方案Ⅰ和方案Ⅱ新建線路較長，工程投資較大；方案Ⅳ工程投資最省，但受既有西成高速鐵路戶縣東引入條件限制，該方案實施難度較大。方案Ⅲ建設(shè)規(guī)模適中，工程投資較省，分別較方案Ⅰ和方案Ⅱ減少121.18億元和92.44億元，節(jié)約工程投資顯著。

（2）運輸組織和運營管理分析。方案Ⅰ和方案Ⅱ可以自成體系，產(chǎn)權(quán)清晰，運營管理自主性強；方案Ⅲ和方案Ⅳ可以充分利用西安北站和銀西高速鐵路的站場和線路資源，運輸組織較為靈活，但列車開行方案需要與國鐵相關(guān)線路和場站的運輸組織部門相協(xié)調(diào)。

綜上分析，新建城際鐵路方案(方案Ⅰ和方案Ⅱ)運輸組織簡單，可自成體系，但新建線路長，投資巨大，項目融資難度較大。部分利用高鐵方案(方案Ⅲ和方案Ⅳ)新線建設(shè)規(guī)模小，投資省，基本滿足運輸要求，為優(yōu)選方案，進(jìn)一步考慮使西法機城際鐵路具有獨立的車場與檢修設(shè)施，優(yōu)化運輸組織，充分利用區(qū)域內(nèi)相關(guān)項目線路能力，降低項目建設(shè)規(guī)模，節(jié)省工程投資，方便客流出行，暫時推薦方案Ⅲ，即新建乾縣至法門寺至新西安南城際鐵路，機場(西安北)至乾縣段利用銀西高速鐵路[5]。

圖 3 方案ⅢFig.3 Plan 3

圖 4 方案ⅣFig.4 Plan 4

表 1 不同方案的建設(shè)規(guī)模及投資分析Tab.1 Engineering scale and investment analysis of different schemes

3 西法機城際鐵路引入新西安南站方案研究

結(jié)合樞紐總圖規(guī)劃及西武高速鐵路、西渝高速鐵路的建設(shè)時機，西法機城際鐵路引入新西安南站分別提出高鐵場南側(cè)并場引入方案和高鐵場北側(cè)并場引入方案[6]。

（1）高鐵場南側(cè)并場引入方案。城際場布置于高鐵場南側(cè)，城際場西端設(shè)聯(lián)絡(luò)線跨西武高速鐵路至西成高速鐵路、西寶高速鐵路、銀西高速鐵路聯(lián)絡(luò)線及西武高速鐵路動車走行線后引入阿房宮站。高鐵場西端與銀西高速鐵路、西寶高速鐵路、西成高速鐵路銜接，東端與西武高速鐵路、西渝高速鐵路銜接，形成樞紐西北至東南方向的快速通道。高鐵場南側(cè)并場引入方案示意圖如圖5所示。

（2）高鐵場北側(cè)并場引入方案。城際場靠近城市側(cè)設(shè)于高鐵場北側(cè)，西端通過聯(lián)絡(luò)線接入阿房宮站，與閻良—機場城際鐵路貫通，形成關(guān)中城際環(huán)形通道。東端經(jīng)樞紐客運南環(huán)線銜接紡織城(西安東)站；高鐵場兩端銜接線路方向同南側(cè)并場方案。高鐵場北側(cè)并場引入方案示意圖如圖6所示。

綜合比較，高鐵場南側(cè)并場布置方案對于城際鐵路系統(tǒng)的線路疏解關(guān)系較為簡單，工程設(shè)置相對合理。此外，根據(jù)西安鐵路樞紐總圖規(guī)劃，樞紐城際客運南環(huán)線連接西安、阿房宮、新西安南、長安、紡織城站5個客運站，城際通道布局至高鐵通道南側(cè)，采用高鐵場南側(cè)設(shè)置城際場方案，符合樞紐總圖規(guī)劃客運通道總體布局[7]，因而可以采用高鐵場南側(cè)并場布置方案。

4 結(jié)束語

城際鐵路引入既有鐵路樞紐的客運站布局，應(yīng)結(jié)合城市和鐵路樞紐的性質(zhì)、地理位置及規(guī)模，根據(jù)城際鐵路的運輸組織、客流組織、工程造價，以及樞紐內(nèi)客運站分工、旅客換乘需求等多方面因素，進(jìn)行全方位比較。隨著城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，城市交通運輸體系的高效運行，使城市居民的出行換乘更加便捷，從而提高整個城市交通運輸系統(tǒng)的效率[8]。目前，我國城市軌道交通正處于快速發(fā)展時期，需要深入研究在引入既有城市樞紐后既能實現(xiàn)其便捷高效的特征，又能實現(xiàn)與其他鐵路干線及城市軌道交通方式的無縫銜接。

圖 5 高鐵場南側(cè)并場引入方案示意圖Fig.5 Linking scheme with parallel yard to the south side of the high-speed railway yard

圖 6 高鐵場北側(cè)并場引入方案示意圖Fig.6 Linking scheme with parallel yard to the north side of the high-speed railway yard