懷湛高速鐵路引入懷化鐵路樞紐方案研究

張樂鑫

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司 線路運輸院，陜西 西安 710043)

1 懷湛高速鐵路引入懷化鐵路樞紐分析

1.1 概況

懷湛高速鐵路(懷化—湛江)地處湖南省西部、廣西壯族自治區東部和廣東省西部，北起張吉懷高速鐵路(張家界西—吉首東—懷化南)懷化南站，經湖南省懷化市，廣西壯族自治區桂林市、梧州市、貴港市、玉林市，南至廣東省湛江市，正線全長741.97 km，其中新建正線湖南省境內172.57 km，廣西壯族自治區境內498.35 km，廣東省境內71.05 km，設計速度350 km/h[1]。懷湛高速鐵路建成后將與滬昆(上海虹橋—昆明南)、貴廣(貴陽北—廣州南)等既有高速鐵路，以及懷邵衡鐵路(懷化—邵陽—衡陽)、張吉懷高速鐵路、昆深(昆明長水機場—深圳西麗)、滬昆客貨共線鐵路等規劃和在建鐵路完成懷化鐵路樞紐的客運交流任務[2-3]。

1.2 樞紐現狀與規劃

懷化鐵路樞紐位于湖南省西部，處于國家版圖東北部通往大西南交通的重要節點上。目前懷化鐵路樞紐銜接4 條鐵路干線7 個方向，其中銜接的客貨共線鐵路為焦柳鐵路(焦作—柳州)、湘黔鐵路(株洲—貴陽)和渝懷鐵路(重慶井口—懷化)，焦柳鐵路縱貫南北，湘黔鐵路橫貫東西，渝懷鐵路從西北方向引入；銜接的高速鐵路為滬昆高速鐵路，呈東西向，從樞紐南部通過。樞紐內現有車站：滬昆高速鐵路的懷化南站，滬昆鐵路的瀘陽、懷化東、懷化和公坪站，焦柳鐵路的黃金坳、象鼻子、懷化南和鴨嘴巖站，渝懷鐵路同田灣站共10 個車站；其中懷化為客運站，懷化南為客運站、編組站與物流作業站，懷化東為中間站，其余均為越行站或會讓站。車站分工為：懷化站為普速客運站，主要承擔滬昆、焦柳和渝懷等普速鐵路旅客列車的始發終到和通過作業；懷化南站(位于懷化市鶴城區)主要承擔滬昆高速鐵路、張吉懷高速鐵路和懷邵衡鐵路動車組的始發終到及通過作業。車站規模：懷化站客場現有到發線10 條(含正線2 條)，基本站臺1 座，中間站臺2 座；懷化南站8 臺19 線，其中滬昆場4 臺8 線(含正線2 條)，懷邵衡場4臺11 線(含正線4 條)，共用站臺1 座，車站西端設張吉懷高鐵場至滬昆高速鐵路場聯絡線，并預留向桂林方向南延線路出岔條件。

根據懷化鐵路樞紐總體規劃，渝懷鐵路增建二線、懷桂高速鐵路(懷化南—桂林北)、渝懷高速鐵路(重慶東—懷化南)等工程引入樞紐后，樞紐維持原十字形總圖布置，即東西向普速鐵路、高速鐵路南北并行，南北向與東西向成北南雙十字型疊加格局，樞紐最終形成“北普(懷化站)南高(懷化南客站)”樞紐客運格局[4-5]。懷化鐵路樞紐現狀總平面布置示意圖如圖1 所示。

圖1 懷化鐵路樞紐現狀總平面布置示意圖Fig.1 Current general layout of Huaihua railway hub

根據運量預測，懷化鐵路樞紐近期(2030 年)、遠期(2040 年)旅客列車總對數分別為264 對/d和308 對/d，其中動車組列車分別為222 對/d 和273 對/d[1]。根據樞紐客運站分工與總圖格局，已形成滬昆高速鐵路為主的東西向快速客運通道，張吉懷高速鐵路的建設也實現了樞紐北上的快速客運通道，但樞紐缺乏南下經桂林至廣州、南寧、湛江方向的一條快速客運通道，懷湛高速鐵路引入樞紐，就是為解決樞紐南下快速客運通道問題。因此，需結合既有樞紐總圖，論證懷湛高速鐵路引入樞紐合理方案，進一步完善懷化鐵路樞紐布局，為懷湛高速鐵路項目建設提供技術支撐。

2 懷湛高速鐵路引入懷化鐵路樞紐方案研究

根據懷化鐵路樞紐總圖規劃及城市總體規劃，按照“客站分工明確、干線車流徑路順暢、旅客乘降方便、點線能力協調、工程投資節省”的原則，結合既有客運布局、車流量及特點、工程條件等相關控制因素，構建懷湛高速鐵路引入懷化鐵路樞紐方案。基于既有鐵路樞紐格局與車站分工，結合本線定位，重點研究引入樞紐懷化南站方案，提出懷化南站東端引入(方案I)、西端引入(方案II)2 個方案，再結合引入車場或新設車場的情況，又研究了2 個子方案，共2 個系列4 個方案。

2.1 方案分析

2.1.1 方案I

方案I 分為方案I-1 (懷邵衡場方案)和方案I-2 (懷邵衡場南側并場設置懷湛場的布置方案) 2 個方案。方案I-1 為懷湛高速鐵路由懷化南站懷邵衡場東端預留位置外包引出，左線在滬昆至懷邵衡下行聯絡線西側跨懷邵衡正線，后與右線并行折向東南引入桂林方向。懷邵衡場維持既有規模，張吉懷至懷湛的通過動車組列車及本線的始發終到動車組列車均在懷邵衡場辦理。方案I-1示意圖如圖2 所示。

圖2 方案I-1 示意圖Fig.2 Sub-scheme I-1

方案I-2 為懷湛高速鐵路利用張吉懷高速鐵路正線預留線路所出岔引出，沿張吉懷高速鐵路引入懷化南站，在懷邵衡場南側新建懷湛場，從懷湛場東端引出折向東南，引向桂林、湛江方向。懷邵衡場維持既有規模，新建懷湛場(增加1 臺4 線)，張吉懷至懷湛的通過動車組列車及本線的始發終到動車組列車均在懷湛場辦理。方案I-2 示意圖如圖3 所示。

圖3 方案I-2 示意圖Fig.3 Sub-scheme I-2

綜合分析，方案I-1 中，樞紐內維持懷化、懷化南2 處客站格局，樞紐內所有始發終到列車均在懷化南站辦理，但南北快速通道西進東出，運輸徑路曲折，順暢性略差，無法實現桂林方向至長沙方向動車組列車的直通作業，旅客需在懷化南站同站換乘。懷湛高速鐵路引入懷化南站懷邵衡場，由于懷化南站均為無砟軌道，不具備大規模改建條件，遠期懷邵衡場到發線能力緊張。方案I-2 中，由于懷化南站站臺范圍內為高架車站布置形式，新建懷湛場工程難度大，實施困難[6]，且南側受高速公路控制，新建懷湛場距高速公路較近，南側無發展空間；懷湛高速鐵路呈“S”形繞行，速度標準低，徑路曲折。綜合以上因素對方案I-2 進行研究后予以舍棄。推薦方案I-1 參與進一步比選。

2.1.2 方案II

方案II 分為方案II-1 (聯絡線由懷化南站西端引入懷邵衡場)和方案II-2 (聯絡線由懷化南站西端引入滬昆場) 2 個方案。

方案II-1 為懷湛高速鐵路由懷化南站西端張吉懷預留的桂林方向南延線出岔位置按方向別引出，疏解后折向南沿焦柳線西側并行，至南側中方縣東側新設中方北站后引向桂林、湛江方向，并在中方北站至懷化南站懷邵衡場之間新建聯絡線。懷邵衡場維持既有規模，新建中方北站規模為2 臺6 線(含正線2 條)。張吉懷至懷湛的通過動車組列車在中方北站辦理，懷湛的始發終到動車組列車利用聯絡線在懷邵衡場辦理。方案II-1 示意圖如圖4 所示。

圖4 方案II-1 示意圖Fig.4 Sub-scheme II-1

方案II-2 為懷湛高速鐵路由懷化南站西端張吉懷預留桂林方向南延線出岔位置方向別引出，疏解后折向南沿焦柳線西側并行，至南側中方縣東側新設中方北站后引向桂林、湛江方向，并在中方北站至懷化南站滬昆場之間新建聯絡線。懷邵衡場維持既有規模，新建中方北站規模為2 臺6 線(含正線2 條)。張吉懷至懷湛的通過動車組列車及本線的始發終到動車組列車在中方北站辦理，懷湛至滬昆高速鐵路的通過動車組列車利用聯絡線在滬昆場辦理。方案II-2 示意圖如圖5 所示。

圖5 方案II-2 示意圖Fig.5 Sub-scheme II-2

綜合分析，方案II-1中，聯絡線引入懷化南懷邵衡場，無法實現桂林方向至長沙方向動車組列車的直通作業，旅客需在懷化南站同站換乘，通過動車組列車需在中方北站辦理，距離市區較遠；懷化南站不需要進行改建，但車站能力得不到充分利用。方案II-2 中，聯絡線利用張吉懷滬昆聯絡線引入懷化南滬昆場，滿足桂林方向至長沙方向動車組列車的直通作業功能，便于旅客出行，且市政設施配套完善，有利于旅客接駁[7-8]；新設中方北站可帶動中方縣發展，聯絡線引入滬昆場，懷化南站不需要進行改建。綜上所述，推薦方案II-2 參與進一步比選。

2.2 方案比選

根據各方案設置情況，從工程設置、運輸徑路2 方面進行分析。方案綜合比選如表1 所示。

根據表1，將數據統一量綱后構建六維戴布拉圖進行方案的費用比選。六維戴布拉圖方案比選如圖6 所示。由圖6 可見，六維戴布拉圖是一個形狀不規則的閉環，能夠清楚地反映出各個線路方案的“姿態”，便于進行對照比較，直觀地顯示各方案在不同指標下的優劣程度。

表 1 方案綜合比選Tab.1 Comprehensive comparison of schemes

從圖6 可以看出，對應不同比選項目，點的位置越靠外，則該方案在該項目比選中的優劣度越低，而越靠內，則優劣度越高。由于新建線路長度越長，鋪軌長度越長，軌道投資越大，方案I-1 與方案II-2 在軌道投資費用以及拆遷費用方面差異較大，應予以重點考慮。

圖6 六維戴布拉圖方案比選Fig.6 Scheme comparison and selection through6-D radar chart

根據比較結果，方案II-2 雖本線始發及通過動車組列車需在中方北站辦理，距離市區較遠，但懷湛高速鐵路與樞紐內其余干線可實現相互連通，樞紐運輸組織靈活，功能性強，線路長度短，工程投資省，推薦采用方案II-2。

3 結束語

懷湛高速鐵路作為湘西南下客運主通道，是構建懷化市以湘桂通道為主軸的“七射+八聯”區域客運網布局的重要組成部分，對促進懷化市域對外交通、加強長三角與珠三角經濟交流、促進中部對外開放具有重要作用。懷湛高速鐵路引入懷化鐵路樞紐方案研究，采用逐層分解比較的方法，實現了方案比較的程序化與工程化，為進一步開發工程方案比選系統，提供了技術基礎與方法借鑒。推薦的工程方案，與懷化城市總體規劃高度契合，且符合鐵路樞紐總體格局要求，規劃的客運系統符合“創新、協調、綠色、開放、共享”新時代發展理念，為項目決策與建設提供了技術支撐，其研究思路、方法，可供類似項目設計參考。