武 鑫,李志桐,王永吉,李少峰,劉 輝,周積剛
(1.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司 運輸調(diào)度指揮中心,北京 100844;2.中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司調(diào)度所,北京 100844;3.中國鐵路太原局集團(tuán)有限公司 調(diào)度所,山西 太原 030013)
石德線(石家莊—德州)自石家莊鐵路樞紐引出,經(jīng)河北省藁城、晉州、新集、衡水等市縣至京滬線(北京—上海)德州站,正線全長181.9 km,連通京廣(北京—廣州)、京滬2條繁忙干線,在衡水樞紐內(nèi)與京九線(北京西—九龍)連接,經(jīng)清涼店站與邯黃線(邯鄲—渤海西)連接,是石太(石家莊—太原)-石德-京滬通道的重要組成部分、晉煤外運的主要通道之一,同時也在滄州黃驊港的集、疏港運輸中發(fā)揮著重要作用。隨著“公轉(zhuǎn)鐵”計劃的實施,陜西北部、山西南部及陽泉地區(qū)煤炭經(jīng)石太、石德、京滬線向河北、山東、江蘇等地運量將逐漸增加,黃驊港的運量也呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢,受上述雙重因素的影響,石德線客貨共線、能力緊張的矛盾日益凸顯。
石濟客運專線(石家莊—濟南西) 2017年底開通運營,自石家莊站太青場引出,經(jīng)河北省辛集市、衡水市、山東省德州市至濟南市,連接京廣高速鐵路(北京西—廣州南)與京滬高速鐵路(北京南—上海虹橋)兩大高速交通大動脈,是我國高速鐵路網(wǎng)中太原至青島客運專線的重要組成部分,其走向與既有石德-京滬鐵路(德州—濟南段)基本一致。目前石濟客運專線僅運行動車組列車,通過能力較富裕。另外,石德線與石濟客運專線客運業(yè)務(wù)辦理站高度重合,石德線主要客運業(yè)務(wù)辦理站:藁城、辛集、衡水、德州站;石濟客運專線客運業(yè)務(wù)辦理站:藁城南、辛集南、衡水北、景州、德州東站,客貨分線對沿線旅客出行影響較小。
石濟客運專線目前開行動車組列車45對/d,通過能力較富裕,其中本線始發(fā)、終到動車組列車僅8對/d,其余均為跨線列車。石德線旅客列車開行結(jié)構(gòu)如下:石德-衡水樞紐-京九下行方向6對/d,石德-衡水樞紐-京九上行方向5對/d,石德-德州-京滬上行方向9對/d,石德-德州-京滬下行方向8對/d。通過分析目前石濟客運專線、石德線所開行旅客列車特點,本線始發(fā)、終到客流不大,均開行了大量的跨線旅客列車,涉及大量的跨線客流,在目前的石濟客運專線、石德線分工模式下,一部分跨線客流在樞紐內(nèi)換乘(石家莊、衡水、濟南、德州樞紐),增加了旅客出行的不便,一部分旅客仍選擇普速旅客列車出行,石濟客運專線的通道能力未能充分挖掘利用,石德線能力緊張的問題未能有效緩解。因此,考慮將石德線全部或部分等級較高的旅客列車調(diào)整至石濟客運專線運行,實現(xiàn)石德線減客增貨,一方面減少跨線客流換乘,一方面提高石濟客運專線能力利用率,對進(jìn)一步釋放石太-石德煤運通道能力、優(yōu)化石德線和石濟客運專線分工和區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)力布局都具有積極意義,可為貨運增量提供能力支撐[1]。
石濟客運專線為雙線電氣化客運專線,線路允許速度250 km/h,閉塞方式為正方向自動閉塞,區(qū)間設(shè)置通過信號機;反方向具備自動站間閉塞功能。聯(lián)鎖方式采用K5B型計算機聯(lián)鎖,列控系統(tǒng)為CTCS-2級列控系統(tǒng),地面設(shè)備裝有LKJ數(shù)據(jù)。指揮方式為CTC調(diào)度集中控制,無線通信設(shè)備為鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)(GSM-R)。同時在《2018年基本圖列車運行圖技術(shù)資料》中也規(guī)定了石濟客運專線及相關(guān)聯(lián)絡(luò)線的不同等級普速旅客列車的區(qū)間運行時分。根據(jù)上述資料,石濟客運專線技術(shù)條件可以滿足普速旅客列車運行要求,但開行前應(yīng)充分考慮以下2個問題:一是雖然石濟客運專線地面設(shè)備裝有支持普速旅客列車運行的LKJ數(shù)據(jù),但受容量影響,機車普遍不會安裝擔(dān)當(dāng)區(qū)段外的LKJ數(shù)據(jù),上線前應(yīng)做好機車的LKJ數(shù)據(jù)換裝工作。二是石濟客運專線全線各站的到發(fā)線有效長均滿足普速旅客列車開行要求,但藁城南、辛集南、景州、平原東、禹城東、齊河6個車站的站臺長度僅為450 m,會導(dǎo)致編組超過16輛的旅客列車不能整列靠站臺,辦理客運業(yè)務(wù)應(yīng)改造增加站臺長度或制定相關(guān)措施保證旅客乘降安全[2]。
(1)石德線貨物列車可分為經(jīng)京滬線(德州站跨線)、京九線(衡水站跨線)、邯黃線(清涼店站跨線)運輸?shù)牧熊嚰氨揪€卸車4個部分。目前石德線圖定開行貨物列車90對/d,其中經(jīng)京滬線運輸41對/d,經(jīng)京九線運輸29對/d,經(jīng)邯黃線運輸2對/d,本線卸車18對/d,石德線貨物列車實際開行已達(dá)到圖定的100%。
(2)從運輸需求來看,“滿圖行車”還是不能滿足石德本線及相關(guān)通道旺盛的運輸需求。石德線沿線大型企業(yè)眾多,運輸需求旺盛,沿線車站12個,其中10個車站有貨運業(yè)務(wù),相關(guān)企業(yè)共36個,年運輸需求約4 200萬t,目前經(jīng)鐵路運輸約為3 200萬t,占比76%,有較大提升空間,如果按占比95%計算,日均需增加貨物列車5對。從通道的通過能力利用率分析,京滬線濟西方向、京九線上行方向(經(jīng)衡水樞紐去北京方向)通過能力已達(dá)到圖定的99%,現(xiàn)有設(shè)備及列車開行情況下,通道能力已飽和。而與京滬線連接的德大線受石德線通過能力制約當(dāng)前只能開行列車8對/d,雖然是單線鐵路,但列車開行對數(shù)仍有較大提升空間,按單線一般開行20對/d計算,還可以增開12對/d。同樣受到石德線通過能力影響,京九線下行方向(經(jīng)衡水樞紐去阜陽北方向)圖定開行客貨列車87對/d,目前通過能力利用率為圖定的88%,還可以增開10對/d;邯黃線圖定26對/d (石德方向6對/d),現(xiàn)只開行22對/d (石德方向2對/d),為圖定的85%,還可以增開4對/d,均有一定的提升空間。石德線實際開行情況與貨運能力需求對比如表1所示。
表1 石德線實際開行情況與貨運能力需求對比 對/ dTab.1 Comparison between actual operation of Shijiazhuang-Dezhou line and freight capacity demand
(1)列車運行圖上列車種類相對單一。石德線客貨共線條件下,各種等級不同的旅客列車(直達(dá)特快旅客列車、特快旅客列車、快速旅客列車、普速旅客列車)及各種貨物列車(快速貨物班列、直通貨物列車、區(qū)段貨物列車、摘掛列車等)、路用列車共線運行,列車種類繁多,運行條件不同、速度差異較大。客貨分線條件下,石濟客運專線僅開行動車組列車及等級較高的旅客列車,石德線開行貨物列車和普速旅客列車,運行圖上列車種類相對單一,列車運行速度差異小[3]。
(2)客運產(chǎn)品品質(zhì)較高。石濟客運專線線路基礎(chǔ)、牽引供電等設(shè)備建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高,列車運行線單一,旅客列車旅行速度可顯著提高,加之動車組高品質(zhì)移動設(shè)備的支撐,能為旅客提供更優(yōu)質(zhì)的客運產(chǎn)品;而既有線石德線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低,不同等級的列車混跑,旅客列車會讓頻繁,旅行速度較低,客運產(chǎn)品品質(zhì)不高。
(3)線路通過能力能得到充分利用。目前客貨共線組織條件下,石德線不同種類的客貨列車、路用列車速度差異大,同時為滿足“夕發(fā)朝至”的客運產(chǎn)品需求,旅客列車開行階段性集中,列車運行圖扣除系數(shù)較大,線路通過能力損失嚴(yán)重??拓浄志€后,石德線部分普速列車向石濟客運專線轉(zhuǎn)移,石德線旅客列車對數(shù)減少,通過能力能夠有效釋放,為貨運增量提供條件。
(4)調(diào)度指揮、應(yīng)急處置難度減小,安全風(fēng)險降低。石德線客貨共線條件下,列車種類多、列車速度標(biāo)尺不一,加之中間站調(diào)車作業(yè)干擾,造成列車運行調(diào)整頻繁,不同等級列車運行條件不一,執(zhí)行規(guī)章制度不同,加大了列車調(diào)度員工作強度和難度??拓浄志€后,一是運行列車速度差異減小,日常運輸調(diào)度組織難度相對較??;二是石濟客運專線、石德線分別執(zhí)行相對獨立的規(guī)章體系,應(yīng)急處置難度降低。
(5)運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)技術(shù)裝備的升級。由于運輸組織方式的差異,客貨共線條件下,往往采用TDCS系統(tǒng),由調(diào)度員組織車站完成區(qū)段運輸任務(wù);客貨分線條件下,客運專線一般采用CTC系統(tǒng),簡單重復(fù)的列車進(jìn)路排列由人工改為系統(tǒng)自動完成,降低了人工作業(yè)的安全風(fēng)險,對提高生產(chǎn)效率也有積極意義。
根據(jù)不同客運專線建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、客流情況、在路網(wǎng)中所處位置、發(fā)揮作用等不同,現(xiàn)有高速鐵路(客運專線)運輸組織方式有以下2種。
(1)高速鐵路(客運專線)僅運行動車組列車?,F(xiàn)有的300 km/h等級高速鐵路及部分250 km/h等級客運專線,因其客流充足,動車組開行密度高,本線能力已充分利用,無富裕能力開行普速旅客列車,或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制,如長大高坡不適宜開行普速旅客列車,采用該運輸組織模式,其優(yōu)點是高速鐵路(客運專線)速度優(yōu)勢能很好地發(fā)揮,并且運輸組織簡單、行車指揮方便,便于建立良好的運行秩序,安全可靠性高[4]。
(2)客運專線除運行動車組列車外,還組織部分等級較高的旅客列車(直達(dá)特快旅客列車、特快旅客列車、快速旅客列車)上線運行,適用于客運專線本線開行動車組列車密度不高,能力較富裕,既有線能力緊張的情況。例如,石太客運專線(石家莊—太原南)、蘭新客運專線(蘭州西—烏魯木齊)、滬漢蓉通道(合肥以西段)均采用該組織模式,該方案能為旅客提供便利,減少了旅客在既有線與高速鐵路間換乘次數(shù),既提高了高速鐵路的能力利用率,又有效釋放了既有線通過能力,但普速旅客列車上高速鐵路運行,因執(zhí)行規(guī)章不完全一致等,會給行車組織、應(yīng)急處置等增加難度。
目前石濟客運專線僅開行動車組列車40余對/d,通道能力有較大富裕,具備采用上述第2種運輸組織模式的基本條件,同時平行通道石德線客貨爭能矛盾突出,對比與兩線分別銜接的石太客運專線(石家莊—太原南)與石太線(石家莊西—太原北)運輸組織分工變化,石太客運專線建成以前,既有石太線不但是晉煤外運的重要通道,同時也是山西出省的重要客運通道,山西中南部地區(qū)運往山東、華東等地區(qū)煤炭及開往華北、華東地區(qū)旅客列車均經(jīng)石太線運行,且石太線地處太行山腹地,建成時間較早,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低,客貨列車運行速度低,客貨能力矛盾突出,成為山西經(jīng)濟社會發(fā)展的一大瓶頸。2009年石太客運專線建成通車以后,不但原經(jīng)石太線的旅客列車全部調(diào)整經(jīng)石太客運專線運行,每年釋放石太線貨物運輸能力3 000多萬t,而且原經(jīng)京廣、隴海線的部分普速旅客列車也調(diào)整經(jīng)石太客運專線運行,石太客運專線與既有石太線實現(xiàn)了完全的客貨分線,既提高了客運產(chǎn)品質(zhì)量,又減輕了繁忙干線的通道壓力,形成了良好的社會經(jīng)濟效應(yīng)。因此,無論從本線能力利用上,還是從與鄰近通道的銜接上,石濟客運專線采用上述第2種運輸組織模式,對形成石太-石濟大客運通道及石太-石德大貨運通道均有重要意義。
石濟客運專線、石德線2線連接石家莊、衡水、德州、濟南4個樞紐,其中石家莊、濟南樞紐可實現(xiàn)石濟客運專線、石德(京滬)線跨線旅客列車的互通,衡水樞紐、德州樞紐內(nèi)兩線間未實現(xiàn)互通。
(1)部分旅客列車調(diào)整。在完全保留現(xiàn)有石德線開行旅客列車的情況下,組織部分旅客列車改經(jīng)石濟客運專線運行,因衡水、德州樞紐內(nèi)兩線不具備連通條件,因而石德-衡水樞紐-京九上、下行方向合計11對/d列車不能向石濟客運專線調(diào)整;石德-德州-京滬下行方向8對列車可調(diào)整至石濟客運專線運行,為減少石濟客運專線下線旅客列車在濟南樞紐本務(wù)機車換掛作業(yè),這部分旅客列車可改由動力集中動車組擔(dān)當(dāng);石德-德州-京滬上行方向9對/d旅客列車可調(diào)整至石濟客運專線-濟南樞紐-京滬上行線運行,但在德州至濟南樞紐間產(chǎn)生折角旅客列車,且增加了京滬線濟南至德州上行旅客列車運行線條,不宜大量調(diào)整。因此,在完全保留現(xiàn)有石德線開行旅客列車的情況下,可向石濟客運專線調(diào)整的旅客列車在8 ~ 17對/d之間,占比29% ~ 61%。該思路在現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備條件下調(diào)整既有線與客運專線線路分工,優(yōu)點是調(diào)整難度小,缺點是石德線僅有部分旅客列車調(diào)整至石濟客運專線,釋放的貨運通道能力有限[5]。
(2)全部旅客列車調(diào)整。在衡水樞紐(衡水一場、二場至衡水北站間)、德州樞紐內(nèi)(德州站至德州東石濟場間)新建石德線與石濟客運專線聯(lián)絡(luò)線,可實現(xiàn)現(xiàn)行列車運行圖內(nèi)普速旅客列車全部跨線運行,該思路優(yōu)點是可實現(xiàn)石德線貨運通道能力的充分釋放,且沒有減少旅客列車對數(shù),缺點是需增加普速列車向高速鐵路過軌站,樞紐改造難度大。
(3)階段性旅客列車調(diào)整。在實施“一日一圖”、精準(zhǔn)調(diào)整旅客列車運力組織背景下,適時停運部分旅客列車,尤其是原經(jīng)石德線、衡水樞紐、京九上下行旅客列車,其他方向旅客列車改經(jīng)石濟客運專線運行,也可階段性部分實現(xiàn)兩線客貨分線[6]。
因此,在實際操作中,石濟客運專線與石德線客貨分線不是簡單一蹴而就,而是根據(jù)階段性客流、貨流特點,漸進(jìn)推進(jìn)客貨分線,近期可結(jié)合“一日一圖”的實施,停運部分短途旅客列車、調(diào)整部分旅客列車改經(jīng)石濟客運專線運行,遠(yuǎn)期可考慮在樞紐內(nèi)實現(xiàn)石濟客運專線與石德線的完全聯(lián)通,為實現(xiàn)完全的客貨分線創(chuàng)造條件。
(1)向西與石太貨運通道的銜接和匹配。石太線是晉煤外運的主要通道之一,從車流吸引與輻射范圍看,山西中部、南部、陜西北部向京津冀、山東地區(qū)車流(主要是煤炭、焦炭)均需經(jīng)石太線運輸,長期能力緊張。石太客運專線是我國最早的客運專線之一,2009年建成通車,石太客運專線建成后,與既有的石太線實現(xiàn)了客貨分線,大大釋放了既有石太線的通道能力。石德線、石濟客運專線實現(xiàn)客貨分線后,在通道能力上匹配石太線,也為下一步石太線擴能改造提供支撐[7]。
(2)向東與德大鐵路(黃河涯—大家洼)的銜接。德大鐵路自德州市黃河涯站引出,東至濰坊市北部大家洼站,2015年9月建成通車,與大萊龍鐵路(大家洼—龍口西)、龍煙鐵路(龍口西—煙臺)相接,共同形成一個環(huán)渤海的北部沿海鐵路大通道,即德龍煙通道。該通道運能尚未充分發(fā)揮。石德線、石濟客運專線的客貨分線釋放了上游通道能力,勢必會增大下游通道壓力,尤其是京滬線德州—濟南間通道壓力,因而考慮將原到膠濟線(青島—濟南)部分車流分流至德龍煙通道,同時德龍煙通道末端連接龍口、煙臺2個港口,石德線能力釋放也為2個港口向西部輸出金屬礦石等大宗散貨提供通道能力支撐[8]。
(3)蒙西地區(qū)煤炭外運組織的調(diào)整?,F(xiàn)有路網(wǎng)通過能力條件下,蒙西地區(qū)(集寧支點產(chǎn)生)向華東地區(qū)煤炭輸送經(jīng)豐臺西站、京滬線、德州口運輸,但京滬線長期能力飽和,豐臺西編組站作為全路最大的路網(wǎng)型編組站,需兼顧蒙西、東北、晉北地區(qū)與華東地區(qū)車流交換任務(wù)。與之形成對應(yīng)的是,大同編組站長期能力虛靡;連接大同、太榆樞紐的除北同蒲線(大同—太原)以外,還有2014年建成的韓原線(韓家?guī)X—原平),通過能力較京滬通道較富裕;隨著太原樞紐西南環(huán)線的建成,以往太原、榆次樞紐間因動車組、普速旅客列車、貨物列車共線運行能力緊張的狀況也有一定程度緩解。因此,考慮將以往經(jīng)集寧-豐臺西-京滬通道-德州口運輸?shù)能嚵?,部分調(diào)整至集寧-大同-韓原線-太榆樞紐-石太、石德通道-德州口運輸,對緩解干線能力緊張和區(qū)域內(nèi)編組站合理分工都有一定積極意義?;谕瑯涌紤],晉北地區(qū)產(chǎn)生原經(jīng)大同-京包線(北京—包頭) -豐沙線(豐臺西—沙城)-豐臺西-京滬線運輸?shù)能嚵饕部烧{(diào)整至此通道[9-10]。
隨著我國高速鐵路建設(shè)的不斷推進(jìn),像石德線與石濟客運專線這樣具備客貨分線條件的平行通道將逐漸增多,在具備條件的區(qū)域逐步實現(xiàn)客貨分線,是釋放既有線貨運能力、提高客運產(chǎn)品品質(zhì)的重要舉措。分析客貨列車分線運行組織特點和高速鐵路(客運專線)運輸組織模式,提出石德線與石濟客運專線客貨分線的幾種思路,并對實現(xiàn)客貨分線后區(qū)域車流組織變化進(jìn)行探討,以期形成連接?xùn)|部港口、華北腹地并延伸至西部的太中銀(太原南—中衛(wèi)、銀川)-石太-石德-德大(德龍煙)貨運大通道,并根據(jù)通道能力利用情況,調(diào)整區(qū)域內(nèi)編組站分工和車流徑路,完善區(qū)域內(nèi)鐵路運輸生產(chǎn)布局,并對其他區(qū)域客貨分線提供借鑒。