利用既有鐵路開(kāi)行市域鐵路方案研究
——以蘇南新長(zhǎng)鐵路為例

劉 超

(中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210014)

當(dāng)前，我國(guó)正在加快推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，隨著人口向中心城市不斷集聚和城市群內(nèi)部城市聯(lián)系不斷加強(qiáng)，既有軌道交通系統(tǒng)面臨改革，為市域(郊)鐵路在我國(guó)發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。2016年6月國(guó)務(wù)院審議通過(guò)的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出了3個(gè)基本判斷：鐵路運(yùn)能緊張狀況基本緩解，瓶頸制約基本消除，基本適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要。在都市圈，既有鐵路通道與客流流向一致，在鐵路具備富余能力的條件下，可利用線路富余能力開(kāi)行市域列車，或通過(guò)既有線和客運(yùn)站進(jìn)行適應(yīng)性改擴(kuò)建，發(fā)展市域鐵路。

1 項(xiàng)目背景

1.1 蘇南新長(zhǎng)鐵路概況

新長(zhǎng)鐵路是溝通江蘇省蘇北、蘇中、蘇南的一條重要鐵路干線，始建于上世紀(jì)90年代，全線通車運(yùn)營(yíng)于2004年，當(dāng)時(shí)定位為客貨混行干線，然而，受過(guò)江輪渡運(yùn)輸效率和運(yùn)輸能力的限制，江南段客運(yùn)功能一直處于停滯狀態(tài)，目前貨運(yùn)功能也逐漸萎縮，利用率僅為5%～20%，年虧損約7億元。新長(zhǎng)線江南段位于江蘇省中部地區(qū)，北起無(wú)錫市的江陰市的江陰北站，線路向西南延伸設(shè)江陰站，后折向南，在無(wú)錫市西側(cè)設(shè)無(wú)錫西站，后繼續(xù)向南至宜興市境內(nèi)，設(shè)宜興北站、宜興站和丁山站，線路全長(zhǎng)約110 km。

1.2 無(wú)錫地區(qū)概況

無(wú)錫市下轄兩市五區(qū)，總面積4 628 km2。截至2018年末，年末全市常住人口657.45萬(wàn)人。2018年無(wú)錫市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值11 438.62億元。全市境內(nèi)外上市企業(yè)累計(jì)94家，位居全國(guó)地級(jí)市前列。

1.3 區(qū)域路網(wǎng)主要鐵路運(yùn)營(yíng)概況

表1 區(qū)域主要鐵路通過(guò)能力分析表

圖1 新長(zhǎng)鐵路與其他線路相互關(guān)系示意圖

2 客流預(yù)測(cè)

結(jié)合城市總規(guī)及綜合交通規(guī)劃，通過(guò)對(duì)沿線交通現(xiàn)狀分析，根據(jù)交通小區(qū)劃分、交通方式劃分、預(yù)測(cè)模型計(jì)算，得出本次研究預(yù)測(cè)客流量見(jiàn)表2。

表2 新長(zhǎng)線客貨密度表

3 改造方案研究

根據(jù)運(yùn)量調(diào)查情況，新長(zhǎng)鐵路江南段沿線存在客運(yùn)需求，而新長(zhǎng)鐵路江南段目前并未開(kāi)通客運(yùn)功能，缺乏相關(guān)客運(yùn)設(shè)施設(shè)備且能力與沿線運(yùn)量需求不匹配，因此有必要對(duì)本線進(jìn)行客運(yùn)、擴(kuò)能改造方案進(jìn)行研究。

3.1 開(kāi)放預(yù)留車站運(yùn)行內(nèi)燃動(dòng)車組方案

(1)方案簡(jiǎn)介

新長(zhǎng)線江陰至丁山設(shè)計(jì)預(yù)留車站青陽(yáng)站、陽(yáng)山站、閘口站及和橋站。其中青陽(yáng)、陽(yáng)山及和橋均為人口規(guī)模均超過(guò)8萬(wàn)，城鎮(zhèn)客運(yùn)需求大；同時(shí)，開(kāi)放閘口會(huì)讓站，改朱巷線路所為會(huì)讓站解決區(qū)間能力不足的問(wèn)題。因此，本次研究改建既有江陰北、江陰、月城、前洲、無(wú)錫西、宜興北及丁山7個(gè)站為客運(yùn)站，改朱巷線路所為會(huì)讓站，恢復(fù)宜興西站并增加客運(yùn)功能，開(kāi)放青陽(yáng)、陽(yáng)山及和橋三個(gè)客運(yùn)站，開(kāi)放閘口為會(huì)讓站，武進(jìn)站維持既有。

(2)主要工程規(guī)模

客車整備所：新增一處客車整備所。

站場(chǎng)改造：新增江陰北、江陰站、月城站、前洲站、無(wú)錫西站、宜興北站以及丁山站增加到發(fā)線，各站增加旅客站臺(tái)，對(duì)既有站臺(tái)加長(zhǎng)加高并增加人行天橋，更換客運(yùn)所需通信、信息、信號(hào)及電力相關(guān)設(shè)備。朱巷線路所新增一條到發(fā)線及相關(guān)設(shè)備。

新建車站：恢復(fù)宜興西站，開(kāi)放青陽(yáng)、陽(yáng)山及和橋三處預(yù)留車站為客運(yùn)站。開(kāi)放閘口站為會(huì)讓站，平面改造方案如圖2所示。

圖2 開(kāi)放預(yù)留站平面示意圖

3.2 電氣化運(yùn)行“綠巨人”+開(kāi)放預(yù)留車站方案

(1)方案簡(jiǎn)介

新長(zhǎng)線為內(nèi)燃牽引預(yù)留電氣化條件，相鄰的京滬線、膠新線、隴海線以及杭宣線均為電氣化鐵路。電氣化改造能夠提高服務(wù)質(zhì)量，有利于降低鐵路能源消耗，減輕大氣污染。因此在對(duì)既有車站改造及新增預(yù)留站的基礎(chǔ)上，考慮對(duì)既有新長(zhǎng)鐵路進(jìn)行電氣化改造設(shè)。

(2)主要工程規(guī)模

客車整備所：新增一處客車整備所。

站場(chǎng)改造：新增江陰北、江陰站、月城站、前洲站、無(wú)錫西站、宜興北站以及丁山站增加到發(fā)線，各站增加旅客站臺(tái)，對(duì)既有站臺(tái)加長(zhǎng)加高并增加人行天橋，更換客運(yùn)所需通信、信息、信號(hào)及電力相關(guān)設(shè)備。朱巷線路所新增一條到發(fā)線及相關(guān)設(shè)備。還原改建過(guò)程中受影響的建筑物及設(shè)備功能。

新建車站：恢復(fù)宜興西站；開(kāi)放青陽(yáng)、陽(yáng)山及和橋三處預(yù)留車站為客運(yùn)站；開(kāi)放閘口站為會(huì)讓站。

圖3 新建接觸網(wǎng)支柱示意圖

電氣化改造：江陰北至丁山110.528 km既有線架設(shè)接觸，如圖3所示。新建3座牽引變電所及兩個(gè)工區(qū)，如圖4所示，新增用地57畝。

圖4 牽引變電所及一般車站平面示意圖

3.3 雙線電氣化改造

(1)方案簡(jiǎn)介

采用既有單線擴(kuò)能改造方案后，新長(zhǎng)線遠(yuǎn)期不能滿足運(yùn)量需求，需要增建二線擴(kuò)能。因此在電氣化、開(kāi)放預(yù)留中間站以及160 km/h速度目標(biāo)值的基礎(chǔ)上，根據(jù)線路平縱、橋梁、站場(chǎng)布置以及沿線城市規(guī)劃情況增二線，釋放新長(zhǎng)鐵路運(yùn)輸能力。方案如圖5所示。

圖5 雙線電氣化新長(zhǎng)鐵路平面示意圖

(2)主要工程規(guī)模

線路改造：既有線改造50個(gè)曲線總計(jì)35.886 km，對(duì)全線不滿足速度目標(biāo)值的軌道、路基及橋梁進(jìn)行改造，增二線110.528 km，同時(shí)新增194.572 km柵欄及江陰2處平改立。

客車整備所：新增一處客車整備所。

站場(chǎng)改造：新增江陰北、江陰站、月城站、前洲站、無(wú)錫西站、宜興北站以及丁山站增加到發(fā)線，各站增加旅客站臺(tái)，對(duì)既有站臺(tái)加長(zhǎng)加高并增加人行天橋，更換客運(yùn)所需通信、信息、信號(hào)及電力相關(guān)設(shè)備。朱巷線路所新增一條到發(fā)線及相關(guān)設(shè)備。

新建車站：恢復(fù)宜興西站；開(kāi)放青陽(yáng)、陽(yáng)山及和橋三處預(yù)留車站為客運(yùn)站；開(kāi)放閘口站為會(huì)讓站。

圖6 雙線電氣化一般車站改造平面示意圖

圖7 雙線電氣化開(kāi)放預(yù)留站平面示意圖

電氣化改造：江陰北至丁山110.528 km既有線架設(shè)接觸；新建3座牽引變電所及兩個(gè)工區(qū)。

3.4 建設(shè)方案研究結(jié)論匯總

表3 建設(shè)方案研究結(jié)論匯總表

綜上所述，從節(jié)約能源，符合環(huán)保，優(yōu)質(zhì)服務(wù)和滿足遠(yuǎn)期運(yùn)量的角度出發(fā)本線應(yīng)采用雙線電氣化改造方案。

4 速度目標(biāo)值選擇

本次研究分別按120 km/h和160 km/h進(jìn)行比較，進(jìn)行模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)下表。

表4 新長(zhǎng)線區(qū)間運(yùn)行時(shí)分表

從上表可以看出，采用120 km/h和采用160 km/h速度目標(biāo)值，江陰至無(wú)錫西段時(shí)間相差為2～3 min，無(wú)錫西至宜興段相差6～7分鐘，時(shí)間差別不大，但工程投資相差很大，因此建議設(shè)計(jì)速度采用120 km/h。

5 機(jī)車類型選擇

新長(zhǎng)線市域化改造推薦電力牽引，有利于降低能耗和對(duì)環(huán)境的污染。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用常見(jiàn)的電力機(jī)車類型如表5。

表5 常用客運(yùn)列車表

經(jīng)分析，本項(xiàng)目機(jī)車類型推薦采用CR200J動(dòng)車組。

6 運(yùn)輸組織模式及運(yùn)營(yíng)管理方式

6.1 運(yùn)輸組織模式

(1)市域列車

以江陰站、無(wú)錫西站和宜興西站為運(yùn)輸組織節(jié)點(diǎn)，分別開(kāi)行市域市郊列車。根據(jù)客流特點(diǎn)早晚高峰時(shí)段保證發(fā)車密度，宜興西至無(wú)錫站間采用跨線組織運(yùn)營(yíng)。客車開(kāi)行時(shí)間段為6∶00點(diǎn)至22∶00點(diǎn)。

無(wú)錫西站至無(wú)錫市區(qū)間可采用公交車換乘，近、遠(yuǎn)期采用軌道交通3#線換乘。

(2)貨運(yùn)

以無(wú)錫西站為運(yùn)輸組織節(jié)點(diǎn)，分別于江陰站、無(wú)錫北站和宜興北站間開(kāi)行貨物列車。貨物列車采用夜間開(kāi)行，客貨列車分時(shí)段運(yùn)行。

6.2 運(yùn)營(yíng)管理方式

(1)代管模式

委托給上海鐵路局運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)和維修，所有的鐵路運(yùn)輸事宜統(tǒng)一納入國(guó)鐵運(yùn)輸系統(tǒng)，建設(shè)產(chǎn)權(quán)單位定期向上海鐵路局交納運(yùn)輸、維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)。

優(yōu)點(diǎn)：方便與國(guó)鐵間開(kāi)行列車的銜接與管理，方便統(tǒng)一調(diào)度指揮，同時(shí)可以減少工作人員。

缺點(diǎn)：建設(shè)單位自主性較差，需向鐵路局繳納一定的運(yùn)輸及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

(2)自管模式

建設(shè)單位成立運(yùn)營(yíng)管理公司，負(fù)責(zé)線路、車輛的日常運(yùn)營(yíng)管理、養(yǎng)護(hù)及維修作業(yè)。

采用自管模式，運(yùn)營(yíng)成本包括機(jī)車燃料費(fèi)、乘務(wù)組、值班員、客運(yùn)人員、養(yǎng)護(hù)人員成本及其它成本。

優(yōu)點(diǎn)：建設(shè)單位具有較強(qiáng)的自主性，可以根據(jù)市場(chǎng)需要制定相應(yīng)的列車開(kāi)行計(jì)劃。

缺點(diǎn)：建設(shè)單位需要配備車輛和設(shè)備，以及配備客運(yùn)人員、機(jī)務(wù)人員及養(yǎng)護(hù)人員，運(yùn)營(yíng)成本可能增加。

6.3 推薦意見(jiàn)

由于本線運(yùn)營(yíng)市域列車數(shù)量較多，采用自管模式有利于市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，增加開(kāi)行市域列車的靈活性，因此本次暫推薦采用自管模式。

7 結(jié)束語(yǔ)

新長(zhǎng)鐵路市域化改造盤(pán)活了新長(zhǎng)鐵路資產(chǎn)，充分發(fā)揮新長(zhǎng)鐵路富余能力恢復(fù)客運(yùn)功能，促進(jìn)無(wú)錫市與周邊組團(tuán)一體化發(fā)展，優(yōu)化無(wú)錫地區(qū)“公轉(zhuǎn)鐵”的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，響應(yīng)了國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于促進(jìn)市域(郊)鐵路發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》優(yōu)先利用既有鐵路資源，在充分利用既有鐵路的基礎(chǔ)上發(fā)展市域鐵路。針對(duì)新長(zhǎng)線蘇南段及無(wú)錫市城市空間布局，從客流預(yù)測(cè)、改造方案、機(jī)車類型選擇、運(yùn)輸管理模式等方面進(jìn)行了分析研究。新長(zhǎng)線開(kāi)行市域列車的研究對(duì)國(guó)內(nèi)利用既有鐵路進(jìn)行市域化改造有一定的借鑒作用。