陳 建
(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,湖北 武漢 430063)
高速鐵路的車站分布應(yīng)根據(jù)城市分布、客運(yùn)量、運(yùn)輸組織、設(shè)計輸送能力及養(yǎng)護(hù)維修、救援等技術(shù)作業(yè)要求,結(jié)合工程條件等因素綜合研究確定?!陡咚勹F路設(shè)計規(guī)范》[1]規(guī)定,高速鐵路的站間距離宜為30~60 km。但實際工程中,受沿線地形地質(zhì)、設(shè)站條件、經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)分布等影響,個別線路存在站間距離較大的情況,如京廣、京滬高鐵最大站間距分別為88.7 km和103.8 km。
作為典型的山區(qū)鐵路,滬渝蓉高鐵宜昌至涪陵段地形地質(zhì)復(fù)雜,設(shè)站條件較差,且沿線經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)有限。因此,以滬渝蓉高鐵宜昌至涪陵段作為典型案例,分析困難條件下高速鐵路車站分布原則,具有一定的代表性,對于高速鐵路車站分布設(shè)計及鐵路企業(yè)后期運(yùn)營均具有一定的指導(dǎo)意義。
滬渝蓉高鐵宜昌至涪陵段起自宜昌樞紐宜昌北站,終至重慶地區(qū)涪陵北站,推薦設(shè)計速度按350 km/h及以上考慮,最大坡度采用2%、困難地段3%。
根據(jù)建設(shè)方案初步研究成果,首先從符合國家發(fā)展戰(zhàn)略、增加路網(wǎng)覆蓋、線路順直、節(jié)省工程投資和運(yùn)營時分,以及有助于鞏固武陵山貧困地區(qū)脫貧攻堅成果等角度考慮,確定線路宏觀走向采用宜昌經(jīng)恩施至重慶方案;其次,根據(jù)沿線城市空間分布和發(fā)展規(guī)劃、既有交通走廊、自然特征和水系特點(diǎn)等,在宏觀方案的基礎(chǔ)上,提出了沿既有線方案、沿清江方案和經(jīng)五峰、鶴峰方案的線路走向方案,初步線路走向方案見圖1所示。
圖1 渝宜高鐵初步線路走向方案
考慮覆蓋沿線經(jīng)過的宜昌、恩施、重慶等市及下轄各縣(區(qū)),并輻射重要旅游景點(diǎn),根據(jù)旅客出行需求和經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)覆蓋,遵循“共享發(fā)展”理念,堅持促進(jìn)沿線資源共享、經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的原則,各方案車站分布情況見圖2所示。由圖可知,各方案部分區(qū)間站間距較大,包括沿既有線方案2個區(qū)間:石柱東—利川(78.09 km)、建設(shè)南—榔坪(80.5 km);沿清江方案4個區(qū)間:石柱東—利川南(69.8 km)、利川南—恩施南(67.1 km)、恩施南—水布埡(81.35 km)、水布埡—長陽(80.5 km),經(jīng)五峰方案(貫通方案)2個區(qū)間:石柱東—利川南(69.8 km)、利川南—恩施南(67.1 km)。
圖2 滿足經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)覆蓋的各線路方案車站分布示意圖
2.2.1 滿足運(yùn)輸組織及線路通過能力要求的適應(yīng)性分析
根據(jù)相關(guān)科研成果[2-5]以及我國高速鐵路實際運(yùn)營經(jīng)驗,350 km/h高速鐵路在同一速度等級條件下車站間距對線路能力影響不大,考慮到運(yùn)輸組織靈活性及非正常行車調(diào)整,站間距也不宜過大,建議50~80 km。目前,既有京廣、京滬高鐵站間距80 km以上區(qū)間圖定行車量最高達(dá)113~158對/日,均大于該線遠(yuǎn)期行車量(約110對/日),可見各方案均可適應(yīng)遠(yuǎn)期線路通過能力要求。
2.2.2 滿足養(yǎng)護(hù)維修、救援等技術(shù)作業(yè)要求的適應(yīng)性分析
(1)滿足應(yīng)急救援要求:根據(jù)《鐵路機(jī)務(wù)設(shè)備設(shè)計規(guī)范》[6]等規(guī)范,救援列車覆蓋半徑宜為250 km左右,應(yīng)急救援熱備機(jī)車覆蓋半徑宜為100~150 km。除重慶、宜昌外,在利川設(shè)置應(yīng)急熱備救援機(jī)車后,前述各方案均可滿足應(yīng)急救援要求。
(2)滿足工務(wù)維修要求:根據(jù)《高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則(試行)》[7]等規(guī)范,并借鑒武廣、合福等高鐵養(yǎng)護(hù)維修經(jīng)驗以及川藏鐵路長大坡道基礎(chǔ)設(shè)施維修研究成果,工區(qū)管轄范圍在60~120 km之間,平均為85.4 km。前述各方案車站分布可滿足工務(wù)維修要求。
(3)滿足供電維修要求:根據(jù)《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》[1]等規(guī)范,工區(qū)管轄范圍宜為60 km。針對前述各方案站間距大于60 km的區(qū)間,需要進(jìn)行專題研究。
(4)分析結(jié)論。綜上,按照滿足經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)覆蓋及客流出行需求分布的車站能滿足運(yùn)輸組織及通過能力、應(yīng)急救援及工務(wù)維修要求,但存在大于60 km區(qū)間不能滿足供電維修相關(guān)要求的可能性,需對各方案加強(qiáng)措施進(jìn)行專題研究。
2.3.1 我國高速鐵路車站間距情況分析
據(jù)統(tǒng)計,我國已開通的京廣、京滬、滬昆、合福、徐蘭等高速鐵路最大站間距為68.0~103.8 km。近年來結(jié)合路局運(yùn)營維護(hù)部門生產(chǎn)經(jīng)驗,高速鐵路項目設(shè)計最大站間距在60 km左右,以西部地區(qū)為例,西成、鄭萬、西十、渝昆等高速鐵路最大站間距為53.0~66.6 km。同時,隨著運(yùn)營養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗的積累和設(shè)施設(shè)備的不斷升級,相關(guān)部門認(rèn)為高速鐵路車站間距可適當(dāng)增大。
2.3.2 相關(guān)規(guī)范要求解讀
《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》[1,8]第18.3.4條規(guī)定供電維修管轄范圍宜為60 km,主要是要滿足在線路故障情況下,搶修車輛可以在30 min內(nèi)到達(dá)事故地點(diǎn)的要求。目前,常見的搶修車輛最高運(yùn)行速度為80 km/h,平均速度一般按60 km/h考慮,30 min可行駛30 km,由于維修工區(qū)一般設(shè)在車站,搶修車輛可覆蓋范圍在60 km左右,因此高速鐵路車站間距離宜為30~60 km,不宜大于60 km。進(jìn)而可知,若提高接觸網(wǎng)作業(yè)車運(yùn)行速度,并適度增加人員、配套設(shè)施,可適當(dāng)增大車站間距。
2.3.3 方案研究
(1)增加人員、配套設(shè)施方案說明。為滿足供電維修要求,針對前述各處站間距大于60 km區(qū)間,首先提出增加人員及配套設(shè)施方案。該方案在困難區(qū)間增加作業(yè)人員,并采用高速接觸網(wǎng)作業(yè)車,同時加強(qiáng)智能化運(yùn)維手段。其中高速接觸網(wǎng)作業(yè)車最高速度為120 km/h,一般平均速度可達(dá)80 km/h,按天窗接觸網(wǎng)作業(yè)車自行時間120 min以內(nèi)計算,綜合考慮作業(yè)車起停以及長大坡度對于作業(yè)車運(yùn)行速度的影響,站間距可適當(dāng)擴(kuò)大至70 km。各方案說明及適應(yīng)性如下:
1)沿既有線方案:新建榔坪、恩施、涪陵北供電車間(含工區(qū)),長陽、建始南、利川、豐都、石柱東供電工區(qū),利用宜昌北供電工區(qū),其中建始南人員設(shè)備和車輛按雙倍配置。此方案石柱東—利川、建始南—榔坪站間距為78.09 km、80.5 km,站間距過大,無法滿足養(yǎng)護(hù)維修要求。
2)沿清江方案:新建長陽、恩施南、涪陵北供電車間(含工區(qū)),水布埡、利川南、豐都、石柱東供電工區(qū),利用宜昌北供電工區(qū),其中水布埡工區(qū)人員設(shè)備和車輛按雙倍配置。此方案恩施南—利川南、利川南—石柱東能夠滿足維修要求;恩施南—水布埡、水布埡—長陽站間距為81.35 km、80.5 km,站間距過大,無法滿足養(yǎng)護(hù)維修要求。
3)經(jīng)五峰方案:新建五峰、恩施南、涪陵北供電車間(含工區(qū)),長陽、鶴峰、利川南、豐都、石柱東供電工區(qū),利用宜昌北供電工區(qū),其中恩施南人員設(shè)備和車輛按雙倍配置。此方案維修養(yǎng)護(hù)壓力稍大,但能滿足維修需求。
由上可知,沿既有線方案石柱東—利川、建始南—榔坪2個區(qū)間以及沿清江方案恩施南—水布埡、水布埡—長陽2個區(qū)間的站間距過大,增加人員、配套設(shè)施方案仍然無法滿足供電維修要求,因此進(jìn)一步研究增加越行站方案。
(2)針對部分區(qū)間進(jìn)一步研究增加越行站方案。進(jìn)一步研究沿既有線方案石柱東—利川、建始南—榔坪2個區(qū)間以及沿清江方案恩施南—水布埡、水布埡—長陽站2個區(qū)間分別增加越行站方案,方案說明如下:
1)沿既有線方案:針對石柱東—利川、建設(shè)南—榔坪2個區(qū)間分別于AK297+680、AK143+690處增加越行站共2座,站間距減小至31.1~49.4 km,增加投資約3.9億元。
2)沿清江方案:針對恩施南—水布埡、水布埡—長陽2個區(qū)間分別于AK156+590、AK81+590處增加越行站共2座,站間距減小至36.0~45.35 km,增加投資約4億元。
由上可知,增加越行站之后,沿既有線方案和沿清江方案站間距均可滿足養(yǎng)護(hù)維修要求,且縮短維修覆蓋半徑,增加維修作業(yè)時間,有利于提升維修質(zhì)量,提高運(yùn)輸組織靈活性,但增加越行站投資較大,需調(diào)整線路平縱斷面。
(3)方案研究結(jié)論。綜上分析,按天窗接觸網(wǎng)作業(yè)車自行時間120 min以內(nèi)計算,增加人員及配套設(shè)施后,60~70 km站間距可以滿足供電作業(yè)要求,但對于70 km以上站間距需要通過增加越行站解決。
該線各線路方案設(shè)計車站分布概況見圖3、表1所示,通過增加人員及配套設(shè)施,并在站間距過大的區(qū)間增加越行站后,各方案均可滿足客流需求、運(yùn)輸需求、養(yǎng)護(hù)維修及救援要求。
圖3 各線路方案推薦車站分布示意圖
表1 各線路方案車站分布概況表
通過以上分析,困難條件下,高速鐵路車站分布應(yīng)遵循“共享發(fā)展”理念,盡量覆蓋經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn),滿足客流出行需求,并適應(yīng)運(yùn)輸組織及線路能力要求,充分考慮養(yǎng)護(hù)維修、救援等技術(shù)作業(yè)需要。隨著鐵路企業(yè)養(yǎng)護(hù)維修經(jīng)驗的日益豐富,作業(yè)效率不斷提升,裝備水平也不斷升級,考慮長大坡度等困難條件對于作業(yè)車速度的影響,通過增加人員及配套設(shè)施,高速鐵路車站分布適應(yīng)間距可考慮適當(dāng)擴(kuò)大至70 km左右。