津潍高速铁路引入天津铁路枢纽始发客站选择的理论与实践

Theory and Practice of Introducing Tianjin-Weifang High Speed Railway into Departure Station of Tianjin Railway Hub

摘要

新建津潍高速铁路工程起点为滨海站，滨海站作为既有地下站车场规模有限且扩建代价较大，存在办理始发车作业能力不足问题。因此，对津潍高速铁路引入天津枢纽内始发车站的选取进行研究。结合天津枢纽客站总布局，梳理客运车站的定位分工，根据天津市主城区与滨海新区双城发展的特点，分析各车站规划年度办理作业量，对车场能力进行核算，提出津潍高速铁路在天津枢纽的始发车站宜利用既有车站，根据主城区、滨海新区客流需求比例布置始发列车办理作业量。对于天津市主城区，可利用天津站作为始发车站；对于滨海新区，结合滨海西站扩建方案，从工程投资与车站功能的角度，对滨海西站既有高铁场与新建城际车场之间的联络线设置方案进行对比分析，确定了不设场间立折线车站方案，将滨海西站、滨海站作为津潍高速铁路始发车站。

Abstract

The starting point of the newly built Tianjin-Weifang High Speed Railway project is Binhai Station. As an existing underground station, Binhai Station has limited scale and high expansion costs, and there is a problem of insufficient capacity to handle the departure operation. Therefore, this article conducted research on introducing Tianjin-Weifang High Speed Railway into the departure station of Tianjin railway hub. Based on the overall layout of Tianjin hub passenger stations, the positioning and division of labor of passenger stations were sorted out. According to the characteristics of the comprehensive urban development of Tianjin's main urban area and Binhai New Area, the annual operation volume of each station was systematically analyzed, and the capacity of the station was calculated. It was proposed that the departure station of the Tianjin-Weifang High Speed Railway at the Tianjin hub should use existing stations, and the operation volume of starting trains should be arranged according to the proportion of passenger flow demand in the main urban area and Binhai New Area. For the main urban area of Tianjin, Tianjin Station can be set as a departure station. For Binhai New Area, combined with the expansion plan of Binhaixi Station, a comparative analysis was conducted on the connection line setting plan between the existing high speed railway station and the newly built intercity yard of Binhai West Station from the perspective of engineering investment and station function. The plan of not setting up an inter-yard turn-back line station was determined, and Binhaixi Station and Binhai Station were selected as the departure stations of the Tianjin-Weifang High Speed Railway.

Graphical abstract

关键词

天津枢纽 / 客运站 / 客流需求 / 能力分析 / 立折线

Key words

Tianjin Hub / Passenger Station / Passenger Flow Demand / Ability Analysis / Turn-Back Line

0　引言

铁路车站及枢纽设计应遵循以人为本、服务运输、系统最优、着眼发展的原则^[1-2]。随着我国高速铁路网的发展与完善，新建高速铁路引入既有铁路地区的情况逐渐增多^[3]，需考虑既有设施、客站布局、运营管理、城市规划、工程投资等因素^[4]；新建高速铁路引入铁路枢纽，当枢纽内办理始发列车时，需选取合理的始发作业车站，并对车站能力、工程投资等进行分析^[5]；引入既有站时需对咽喉区布置、站型复杂程度、运营管理、工程施工难度、车流交叉干扰、工程投资费用等进行技术经济分析^[6]；需注重铁路枢纽点线能力协调性研究^[7]。学者们围绕枢纽点线能力的优化及提升展开了广泛研究，主要集中在京津间的5条通路、枢纽方案引入及枢纽站场布局优化等方面。王富伟^[8]全面梳理北京和天津之间既有及规划铁路情况，结合线路功能定位及客流特点，对京津间的5条通路进行匹配性分析。于鸿飞等^[9]对津潍高速铁路(滨海—潍坊北)引入天津枢纽滨海站、滨海西站进行了投资分析。苏玲^[10]对京滨铁路(北京城市副中心—滨海西)至天津西站联络线引入天津枢纽方案进行了研究，为新建线路引入枢纽内既有车站提供了思路。李军营等^[11]针对车站布置分析了分场、合场、分场与合场混合、尽端式、多层等布置形式，提出研究始发车站分场布置时可通过联络线或者渡线联通车场。

在此，结合天津主城区与滨海新区的客流需求，对规划年度枢纽内既有车场能力进行分析，对津潍高速铁路引入天津枢纽的始发站分工进行研究，同时结合工程投资对滨海新区始发车站滨海西站的站型进行对比分析。

1　天津铁路枢纽概况

天津铁路枢纽是我国北方重要的交通枢纽，是我国铁路交通干线京沪线(北京—上海)的必经之地，国家干线铁路津山线(南仓—山海关)重要节点，也是津霸线(天津北—霸州)、津蓟线(天津—蓟州北)的起点，衔接北京、山海关、上海、霸州、黄骅、蓟县6个方向。天津铁路枢纽在路网中承担着关内外地区的客货中转及天津地区客货的到发作业，可与塘沽新港办理联运，是一个客货混合、路港联运的大型铁路枢纽^[12]。

根据《国铁集团 北京市人民政府 天津市人民政府 河北省人民政府关于京津冀核心区铁路枢纽总图规划(2016—2030年)的批复》(2019年)，天津枢纽以承担天津市对外始发终到客流，以及东北至华东、华中、华南、西南方向通过客流为主，逐步形成由天津、天津西、滨海西站及天津南、滨海、大港东站构成的“三主三辅”客站格局。其中，综合考虑区域发展、铁路线路规划以及车站功能定位等多方面因素，将大港东站改名为滨海东站。天津枢纽示意图如图1所示。

其中，天津站主要办理北京方向城际动车、京沪辅助通道潍坊方向动车始发终到作业，以及秦皇岛方向至北京、上海、雄安(保定)方向动车通过作业，枢纽各方向普客始发终到及通过作业。

天津西站主要办理上海、秦皇岛、雄安(保定)方向动车始发终到作业，以及秦皇岛方向至北京、上海、雄安(保定)方向动车通过作业；北京至上海方向普客通过作业。

滨海西站为滨海新区客运站，主要办理滨海新区始发终到动车作业，以及秦皇岛方向至潍坊、雄安(保定)方向动车通过作业。

天津南站为区域城际客运站，主要办理北京至上海方向动车通过作业，以及雄安、沧州等方向区域城际动车始发终到作业，滨海站办理天津方向城际动车始发终到作业，以及部分北京、秦皇岛方向至潍坊方向动车通过作业。

滨海东站远期规划辅助办理部分北京、秦皇岛、雄安(保定)方向动车始发终到及通过作业。津潍高速铁路自天津市滨海新区引出，经河北省沧州市，山东省滨州市、东营市、潍坊市，接入济南至青岛高速铁路潍坊北站。

津潍高速铁路作为我国“八纵八横”高速铁路网京沪通道和沿海通道的重要组成部分，北接京津城际铁路(北京南—滨海)，南接济青高速铁路(济南东—红岛)，项目建成后，将进一步完善环渤海地区路网结构，极大便利沿线人民群众出行，促进沿线经济社会发展，对助力京津冀协同发展、山东半岛城市群建设具有十分重要的意义^[13]。作为津潍高速铁路起点，既有地下站滨海站车场规模有限且扩建代价较大，存在办理始发车作业能力不足问题。根据铁路枢纽规划中的车站分工，天津站主要办理京沪辅助通道潍坊方向动车始发作业，滨海西站是滨海新区客运站。从径路条件分析，津潍高速铁路列车自潍坊方向开行至天津枢纽滨海站后，可经京津城际铁路延伸线引入天津站，也可经津潍津秦联络线引入滨海站，径路顺直通畅。因此，根据客流需求与运行径路，对天津站、滨海西站作为津潍高速铁路引入天津枢纽的始发车站做重点研究。

2　引入枢纽理论及重要因素

新建铁路引入枢纽是一项系统工程，需要综合考虑多种因素，如地形地貌、城市规划、技术可行性、环境影响等。在工程设计过程中，应结合上述因素对线路引入枢纽方案进行研究，优化铁路干线在枢纽内的布局，以达到总体优化的目标。并且在新线引入枢纽后，需要优化运输组织方式，提高整个枢纽的运输能力和服务质量。

新建铁路引入枢纽需要综合考虑多个因素，确保项目在技术、经济、社会等方面具有可行性和可持续性。一是需结合枢纽内既有铁路布局及总图规划。二是需结合城市总体规划和区域发展规划，确保新线的引入符合城市发展方向和要求。三是通过对线路走向和站位选择进行分析，选择技术可行且经济合理的方案。四是考虑社会效益与影响，提高旅客出行便利性和舒适度，更好地带动沿线经济发展。

3　津潍高速铁路引入天津枢纽分析

3.1　始发旅客列车分配方案

根据天津市城市总体规划，津城、滨城双城发展，为此天津中心城区和滨海新区应考虑部分始发功能。结合铁路枢纽规划，津潍高速铁路与规划津雄城际铁路(天津南—雄安)宜在津城、滨城分别开行始发列车。按照人口比例及未来发展，暂按以下方案分劈始发车对数。津潍高速铁路枢纽开行始发车分配如表1所示，津雄城际铁路开行始发车分配如表2所示。

3.2　车站分工研究

津潍高速铁路以滨海站作为正线起点，利用枢纽新建的津潍津秦联络线可以通往滨海西站，利用既有京津城际铁路可通往天津站^[14]的城际车场。自滨海站通往滨海西站、天津站路由顺直，通路条件较好。因此，结合枢纽总图规划与通路条件，津潍高速铁路在津城的始发车可优先选择在天津站办理，待天津站后续能力紧张后可考虑天津西站；津潍高速铁路在滨城的始发车可优先选择滨海西站办理。

根据天津枢纽预测客流情况及上述津潍高速铁路始发旅客列车分配方案，对津城与滨城办理津潍高速铁路始发列车的车站做进一步分析。

3.3　津城始发车站分析

天津站为枢纽主要客运站，衔接北京、山海关、上海3个方向。客站南广场设有主站房、北广场设子站房，高架候车厅连通2个站房和各旅客站台。天津站自北而南依次为城际车场、高速车场、普速车场，车站总规模为10台18线，其中城际车场为4台7线，高速车场为3台6线，普速车场为3台5线。天津站平面布置示意图如图2所示。

目前天津站主要办理枢纽衔接各方向普速旅客列车始发终到作业和北京、济南方向至山海关方向普速旅客列车通过作业，办理京津城际铁路列车的始发、终到作业以及部分东北方向动车组始发终到作业。

根据京津冀核心区铁路枢纽总图批复意见，天津站还将办理京沪辅助通道潍坊方向动车始发终到作业(津潍高速铁路)。津潍高速铁路利用既有京津城际铁路可通往天津站^[14]的城际车场，天津站城际车场与高速车场之间无联络线连接，天津站除本线外，其余为既有高速铁路，因此主要分析天津站城际车场能力。天津站城际场办理作业量如表3所示。按照通过车80%的停站比例核算，车站能力满足要求，近、远期天津站城际场能力核算如表4所示。因此，天津站可作为津潍高速铁路引入天津市主城区的始发车站。

3.4　滨城始发车站分析

滨海西站为津秦高速铁路(天津西—秦皇岛)既有车站，津秦车场规模为4台9线，于车场北侧预留4台9线城际车场，衔接在建的京滨城际铁路和规划的环渤海城际铁路(曹妃甸—滨海)。津潍高速铁路在滨海新区始发列车对数近、远期分别为7对/d、8对/d，津雄城际铁路在滨海新区始发对数近、远期分别为5对/d、6对/d。结合枢纽内车站功能定位，优先选取滨海西站作为津潍高速铁路始发列车办理车站。

3.4.1　始发车均在滨海西站办理方案

滨城所有始发列车如均在滨海西站办理，新建联络线外包津秦高速铁路正线引入滨海西站时，高速铁路场办理折返作业条件较差。需研究津潍联络线引入新建城际车场或者引入高速铁路车场并设置场间立折线方案^[15]。

（1）方案I-1：引入城际车场方案。津潍高速铁路引入滨海西站新建城际车场，天津端设置八字渡线，满足潍坊方向列车折返条件。新建车场办理津潍始发车、通过车，环渤海城际铁路通过车。滨海西站城际场办理作业量如表5所示。

按照80%停站比例，经核算，近、远期滨海西站城际车场办理作业量如表6所示。

经核算，新建车场能力满足。该方案需近期一次性实施滨海西站4台9线城际场，新建2座站台、2条正线、3条到发线，铺轨、土方、设备、征拆等工程均需近期实施，近期工程投资增加较大。滨海西站(津潍引入城际场)平面布置示意图如图3所示。

（2）方案I-2：引入高速铁路车场，新建场间立折线方案。津潍高速铁路引入滨海西站既有高速铁路车场，京滨城际铁路引入城际车场，城际场近期新建2台4线，预留环渤海城际铁路引入条件。高速铁路场与城际场间设置立折线，便于远期城际车场办理津潍高速铁路始发列车。引入高速铁路场，新建场间立折线方案，城际场办理旅客列车对数与方案I-1相同，车站能力满足需求。滨海西站(设置立折线)平面布置示意图如图4所示。

以上2种方案均能满足津潍高速铁路始发列车在滨海西站办理条件。而津潍高速铁路引入津秦车场，高速铁路场和城际场分工清晰，且近期投资较少，远期结合环渤海建设时序，新建预留车场，有利于远近结合，有效减少近期工程投资。因此，如津潍高速铁路始发车均放在滨海西站办理，选择方案I-2，即引入高速铁路场，新建立折线方案。

3.4.2　始发车分布在滨海西站、滨海站办理方案

津潍津秦联络线外包引入滨海西站津秦场，办理立折，需切割津保正线，作业不便。滨海西站(取消立折线)示意图如图5所示。

考虑车站邻靠滨海西动车所，津潍高速铁路与津雄城际铁路各设置大约5对/d始发终到列车，剩余作为滨海站立折列车。津潍、津雄铁路滨海新区列车始发对数分劈如表7所示。经核算，滨海西站能力满足要求，滨海西站津秦场办理作业量如表8所示，近、远期滨海西站津秦场能力核算如表9所示。

滨海站为京津城际铁路延伸线既有车站，车场规模为3台6线，主要办理京津城际立折车，北京、秦皇岛方向至潍坊方向通过车作业。滨海站办理作业量如表10所示。按照80%停站比例，经核算能力满足，近、远期滨海站能力核算如表11所示。

因此，津潍高速铁路在滨海新区始发车集中在滨海西站办理与分布在滨海西站、滨海站办理均能满足能力需求。针对两方案进行综合比选，两方案对其他既有车站均无改造，主要对滨海西站的布置方案有所区分。集中在滨海西站办理始发需在滨海西站城际车场与高速铁路车场之间设置立折线；分布在滨海西站、滨海站办理，在滨海西站城际车场、高速铁路车场可不设立折线。因此，津潍高速铁路在滨海新区始发车站的选取，主要取决于滨海西站站型的布置，需对滨海西站方案I(设置立折线方案)、方案II(取消立折线方案)进行综合比选。

3.4.3　联络线设置特点

通过对国内多个枢纽或地区多条高速铁路联络线现状运营情况的调研，总结分析联络线现状运营的特点。目前全国运行列车对数 10 对/d及以上的联络线为 47 条，占总数的 70.1%，运行列车对数 9 对/d以下的联络线 20 条，占总数的29.9%。通过对运营部门的调研，运行列车在10对/d以上的联络线运营效果良好，运行列车9对/d以下的联络线运营效果不佳。因此当运营列车对数小于10对/d时，可取消联络线的设置，采用其他疏解方式。

3.4.4　综合比选

滨海西站规划定位为天津枢纽内的主要客站，总规模为8台18线。既有高速场为4台9线，主要办理津秦高速铁路始发和通过作业。新线引入既有站按照新建城际车场布置，有利于正线间相互独立，互不干扰，养护维修独立进行^[16]。城际车场为4台9线，在建京滨城际铁路与规划环渤海城际铁路引入城际车场后，办理京滨城际铁路、环渤海城际铁路的始发终到作业。津潍高速铁路引入天津枢纽滨海站，利用津潍津秦联络线进入滨海西站高速铁路场，分别与既有到发线(3)道、(6)道贯通，并对滨海西站咽喉区相应改建。滨海西站示意图如图6所示。

根据滨海西站线路引入情况，滨海西疏解区示意图如图7所示，津潍高速铁路车流远期如经津潍环渤海联络线引入城际车场进行折返作业，车流可以：①列车经津潍环渤海联络右线、京滨左线、京滨右线、津潍环渤海联络左线间渡线，反向进入滨海西站上行到发场，办理经停作业后向潍坊方向发出；②列车进入津潍上行车场，办理经停作业后，经津潍环渤海联络右线、京滨左线、京滨右线、津潍环渤海联络左线间渡线，向潍坊方向发车。2种接发车方式均对京滨正线通过能力产生影响^[5]。为避免切割京滨正线，可设置立折线，解决折返车流通路问题。但是设置场间立折线相应增加线路工程投资，增加车站咽喉区道岔布置，需根据车流需求合理确定场间立折线设置必要性。

根据滨海西站布置方案，新建滨海西站场间立折线，联通津潍津秦上行联络线与津潍环渤海下行联络线。潍坊方向列车经立折线进入滨海西站城际上行到发车场办理旅客乘降作业后，列车由上行车场经津潍环渤海联络线通往潍坊方向。立折线工程需新建线路1.47 km，其中桥梁0.67 km，路基0.8 km，新增18号道岔2组，用地2.33 hm²。工程投资增加1.12亿元。是否设置立折线优缺点对比分析如表12所示。

根据分析可知，设置场间立折线方案虽功能较好，但是工程投资较大。考虑该站始发列车较少，可取消场间立折线，将始发车利用滨海西动车所解决，推荐方案II(取消立折线方案)。因此，滨海西站、滨海站可作为津潍高速铁路引入天津市滨海新区的始发车站。

4　结论

通过对津潍高速铁路、津雄城际铁路引入天津枢纽的车站分工与能力分析，合理确定办理始发作业的高速铁路车站。主城区办理约2/3的始发车，天津站办理津潍高速铁路的始发；滨海新区办理约1/3的始发车，通过对滨海西站布置形式的分析，确定滨海西站津秦场承担始发作业，滨海站办理少量立折作业。通过上述分析，得到以下结论。

（1）津潍高速铁路引入天津站城际场，近、远期车站能力满足需求。引入滨海西站高铁场，车站能力满足需求，不设置立折线，需通过在滨海西动车所开行始发终到列车解决始发需求。

（2）根据京津冀核心区铁路枢纽总图规划，天津站和滨海西站为办理津潍高速铁路始发作业的车站。研究结合枢纽引入条件、车站办理作业情况、运量预测和工程投资等情况，将滨海站作为津潍高速铁路的始发站，既节省投资，也方便不同区域旅客乘车。

（3）项目在对滨海西站设置联络线时，基于既有车站布局，分析联络线在路网中的作用，最终推荐取消设置联络线，既有效避免了后期客流不足所带来的运营管理方面的负面影响，又避免了工程废弃。

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