烏魯木齊鐵路樞紐點線運輸能力優(yōu)化研究

摘 要：隨著“復(fù)興號”動集加密重聯(lián)開行、烏將線電力機車交路拉通，烏魯木齊鐵路樞紐客貨運輸能力實現(xiàn)了質(zhì)的提升，“復(fù)興號”動集和疆煤外運列車的運輸供給顯著擴大。第一限制區(qū)間烏魯木齊至烏西區(qū)間下行方向的客貨補機開行列數(shù)，常態(tài)化突破了140列大關(guān)。面對后續(xù)客貨增量形勢，需從運輸組織優(yōu)化上再作突破，采取現(xiàn)實可行的運輸能力提升措施，以滿足烏魯木齊鐵路樞紐客貨分線改造前的運量需求。本文采用基于點上能力大于線上能力的優(yōu)化方法，對烏魯木齊鐵路樞紐運行圖和現(xiàn)狀通過能力進行適應(yīng)性分析，從點上找出制約通過能力的根源因素，有的放矢地提出運輸組織優(yōu)化措施和擴能改造建議，并在此基礎(chǔ)上對運力提升效果進行預(yù)期分析，為精準(zhǔn)配置運力資源提供有力決策支持。

關(guān)鍵詞：客貨運輸 通過能力 運輸組織 擴能改造 樞紐圖

1 烏魯木齊鐵路樞紐運輸能力概況

1.1 車站分布及站型設(shè)置

烏魯木齊鐵路樞紐是西部地區(qū)重要的鐵路運輸樞紐，承擔(dān)國際班列列車和疆煤外運列車的接運通過任務(wù)，是國家“一帶一路”向西開放的重要門戶。樞紐內(nèi)銜接蘭新客專線、蘭新線、烏將線、蘆草溝線、烏西-烏北上下聯(lián)絡(luò)線、三坪-頭屯河聯(lián)絡(luò)線。客運系統(tǒng)主要由烏魯木齊站（高普混場18線）、烏南站（高速場6線、普速場8線）組成，呈“一字型”分布；貨運系統(tǒng)主要由烏西站（三級六場共52條到發(fā)線）、烏北站（橫列式單場14條到發(fā)線）、三坪站（橫列式單場17條到發(fā)線）組成，呈“三角形”分布；解編系統(tǒng)為烏西站，站型設(shè)置上為單向縱列式三級六場。樞紐內(nèi)自東向西依次設(shè)置烏南站、烏魯木齊站、烏西站、三坪站，其中烏魯木齊至烏西區(qū)間行車密度最大，通過能力接近飽和，制約后續(xù)運量增長。

1.2 各方向列車開行對數(shù)

如圖1，其所示為烏魯木齊鐵路樞紐示意圖，烏魯木齊主要銜接烏魯木齊、烏西、烏魯木齊動車所幾個車站，同時還包含烏西至三坪間、烏西至烏北間和烏北至三坪間幾個方向，目前烏魯木齊鐵路樞紐列車情況如下。

烏魯木齊南至烏魯木齊間。圖定客車8對、貨車92對（快運班列上行17列/下行33列）、單機2/28、回送空客車底2對，合計104/130。2024年1至7月日均開行貨車86對。

烏魯木齊至烏西間。圖定客車29對、貨車92對（快運班列上行17列/下行33列）、單機0/27、合計121/148。2024年1至7月日均開行貨車86對，下行方向單日最高開行客車28列、貨車97列、單機23列，合計148列。

烏魯木齊至烏魯木齊動車所間。圖定回送動車組14對、動集17對、普速客車底40對、客車單機26對，合計97對。

烏西至三坪間。圖定客車27對、貨車58對（國際班列上行15列/下行38列），合計85對。2024年1至7月日均開行貨車52對。

烏西至烏北間。圖定上、下聯(lián)線合計客車2對、貨車59對、補機0/13，總計61/74。其中圖定下聯(lián)線貨車22/12，圖定上聯(lián)線客車2對、貨車37/47、補機0/13，合計39/62。2024年1至7月日均開行貨車48對，其中下聯(lián)線17對、上聯(lián)線31對。

烏北至三坪間。圖定貨車33對。2024年1至7月日均開行貨車20對。

2 烏魯木齊鐵路樞紐當(dāng)前突出問題

經(jīng)分析，當(dāng)前烏魯木齊鐵路樞紐突出問題表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 樞紐內(nèi)客運能力利用不均衡

從車站上看，全部圖定客車集中在烏魯木齊站始發(fā)終到，烏魯木齊站到發(fā)線能力運用緊張；烏南站只辦理小部分管內(nèi)客車的旅客乘降，高速場到發(fā)線空閑、能力富余，普速場到發(fā)線主要解保列車、存放車底。從列車上看，直通客車和南北疆普速客車的主體運行框架為夕發(fā)朝至，均集中在烏魯木齊站早晚高峰密集到發(fā)。烏魯木齊站高峰時段最密每5分鐘到發(fā)1列，非高峰時段最疏每20分鐘到發(fā)1列，全天到發(fā)線接發(fā)客車分布呈“M”型不均衡。

2.2 通道上客貨補機爭能矛盾突出

烏魯木齊至烏西區(qū)間，站間距9km，客貨混跑，日均開行客車29對、貨車86對、單機0/26，合計115/141，制約能力的主要因素是客車開行數(shù)量，其次是補機開行數(shù)量。對比繁忙干線同類區(qū)間的站間距，京廣線撈刀河-株洲段圖定開行160對，研究得出烏魯木齊至烏西區(qū)間至飽和還有一定能力。采用客貨列車扣除系數(shù)最小的方法，即烏魯木齊至烏西區(qū)間采用大部分客貨列車同速的運行方式，該區(qū)間滿圖最大能力為：非平圖能力160對、平圖能力188對。

2.3 站型設(shè)置上點線能力不協(xié)調(diào)

（1）烏西站。站型設(shè)置上蘭新正線兩側(cè)到發(fā)線分布極不均衡，上行側(cè)到發(fā)線僅有4條，下行側(cè)到發(fā)線48條，上行側(cè)到發(fā)能力嚴(yán)重不足，且無跨線立交疏解設(shè)備。大部分上行列車接發(fā)切割下行正線，切割導(dǎo)致點上能力小于線上能力，造成上行列車咽喉走行距離長、速度慢，特別是烏西至烏魯木齊區(qū)間上行列車連發(fā)追蹤間隔時間長，制約了區(qū)間通過能力。

（2）烏魯木齊站。站型設(shè)置上蘭新正線中穿站內(nèi)，蘭新客專正線外包蘭新正線，西咽喉平面交叉干擾嚴(yán)重。如北疆方向的動集及客車底和客車單機出入烏魯木齊動車所時，需連續(xù)切割上下行蘭新正線，嚴(yán)重干擾正線貨車通行。

（3）烏魯木齊動車所。高速列車、普速列車、客車單機混跑開行，站型設(shè)置上客整所到發(fā)場和動車所到發(fā)場呈橫列式布置，東咽喉平面交叉干擾嚴(yán)重，特別是早高峰時段，大量普速客車底入客整所與大量動車組及動集集中出庫，產(chǎn)生在區(qū)間等咽喉進路出清，區(qū)間等待制約通過能力。

3 運輸組織優(yōu)化措施

3.1 跨線立交疏解，提升烏魯木齊站點上能力

將北疆方向動集運行交路由烏魯木齊站延伸至烏南站高速場。北疆方向動集到達烏魯木齊站或由動車所出庫至烏魯木齊站后，利用烏魯木齊站東端現(xiàn)有蘭新客專線上行區(qū)間與蘭新線的跨線立交橋，經(jīng)蘭新客專線上行線運行至烏南高速場后，由司機在烏南高速場換端立折，再經(jīng)烏魯木齊站入動車所或下開北疆方向。總體是將原來烏魯木齊站西咽喉平面交叉點轉(zhuǎn)移置至東端跨線立交橋疏解，徹底盤活烏南高速場到發(fā)線并提升線路利用率。如此可大幅減少烏魯木齊站內(nèi)切割蘭新正線次數(shù)，釋放烏魯木齊站點上通過能力，預(yù)計可較現(xiàn)行釋放烏魯木齊至烏西區(qū)間12對貨車平圖能力，而且還具備分流客流的技術(shù)條件，減輕烏魯木齊站作業(yè)負荷。

3.2 拉通早高峰客車套跑交路，提升烏魯木齊站點上能力

因烏魯木齊客整所早高峰入庫檢修能力緊張，對伊寧或喀什客整所檢修過的普速車底，在保證車底續(xù)行里程的條件下，可組織早高峰到達烏魯木齊后延伸套跑交路。如烏魯木齊-伊寧K9760/59次（早6：37到、晚20：51開）與烏魯木齊～西安K570/69次（早7：31開、晚19：18到），2對車均為直供電客車底，現(xiàn)行時刻具備拉通套跑交路和伊寧客整所檢修條件，拉通套跑后可減少烏魯木齊站內(nèi)切割蘭新正線2次，釋放烏魯木齊站點上能力和客整所檢修能力，預(yù)計可較現(xiàn)行釋放烏魯木齊至烏西區(qū)間2對貨車平圖能力。

3.3 使用長編動力集中動車組，提升烏魯木齊站點上能力

長編動力集中動車組于2023年底開始上線運行，用于置換“Z字頭”普速直通客車。其中CR200J-C型長編動力集中動車組編組18輛，設(shè)置2輛動力車、16輛拖車，設(shè)置一等臥3輛，二等臥10輛，二等座2輛，餐吧車1輛。使用長編動力集中動車組置換普速客車，可減少烏魯木齊站和動車所的機車折角換掛作業(yè)，對釋放點上咽喉能力具有十分重要的積極意義。直通客車每置換2對長編動力集中動車組，可節(jié)省烏魯木齊站至烏魯木齊動車所間1對客車單機運行線，較原來減少客車單機切割烏魯木齊站正線1次，可較現(xiàn)行釋放烏魯木齊至烏西區(qū)間1對貨車平圖能力。

3.4 組織部分上行列車在烏西站通過，提升烏西站點上能力

烏西站能力緊張的主要原因是上行側(cè)到發(fā)線能力不足，而上行列車在烏西五場、二場出發(fā)時，又因上行出站方向12.5‰上坡道和切割下行正線限制，列車準(zhǔn)備進路和占用進路的時間偏長，同場上行兩列連發(fā)間隔時間為10分鐘，大于列車區(qū)間追蹤7分鐘的間隔時間標(biāo)準(zhǔn)。若組織部分上行列車在烏西站通過（需滿足技檢、掛補、換班條件），可較現(xiàn)行減少車站連發(fā)間隔時間，從而縮短運輸組織運行圖周期，實現(xiàn)提升運輸能力的效果。如組織上行兩列車在烏西二場連續(xù)通過，兩列車的運行間隔為列車區(qū)間追蹤間隔7分鐘；如組織一列通過、一列追蹤，兩列車的運行間隔為雙線車站通發(fā)間隔4分鐘。采用組織部分上行列車通過的方法，可較現(xiàn)行有效壓縮運輸組織運行圖周期，大幅縮短進路準(zhǔn)備時間和進路占用時間，顯著提升樞紐列車通行速度。按烏西站每組織10列上行列車通過計算，預(yù)計可較現(xiàn)行釋放烏魯木齊至烏西區(qū)間3對貨車平圖能力。

3.5 持續(xù)優(yōu)化樞紐圖編制，提升烏魯木齊至烏西區(qū)間能力

目前已將烏魯木齊鐵路樞紐客車6分鐘集束連發(fā)、烏西至三坪普速客車與貨車同速、烏西“五場-二場”緊跟蹤循環(huán)發(fā)車納入圖定。通過采取以上措施，總體扣除系數(shù)明顯下降，已提升烏魯木齊至烏西區(qū)間20對貨車平圖能力。后續(xù)根據(jù)調(diào)度指揮、車站組織需求，深入開展現(xiàn)場調(diào)查研究，不斷總結(jié)運能提升經(jīng)驗，逐步實現(xiàn)非平圖客貨能力最大。如發(fā)揮時速120km/h班列速度優(yōu)勢，安排其在晝間穿插動集運行框架，可較普通貨車穿插減少能力空費時間，預(yù)計可較現(xiàn)行釋放烏魯木齊至烏西區(qū)間2對貨車平圖能力。

4 擴能改造相關(guān)建議

（1）烏魯木齊站西咽喉32號至22號道岔間增加復(fù)式交分道岔。增加上行6-8道線束、下行12-14道線束平行進路，滿足蘭新線下行貨車具備外包通過烏魯木齊站的技術(shù)條件。

（2）改建烏西焊軌場為烏西上行到發(fā)場。從本質(zhì)上增加烏西上行側(cè)到發(fā)線能力，解決烏西站點線能力不協(xié)調(diào)的問題。

（3）烏魯木齊動車所西端增建環(huán)線。將動車所到發(fā)場和客整所到發(fā)場從西端連通起來，解決動車所點線能力不協(xié)調(diào)的問題。

（4）烏魯木齊客整所庫線電化并改造成動車庫。適度提前做好長編動集置換普速直通客車的準(zhǔn)備工作，提升動車所庫線能力。

（5）烏魯木齊至烏西區(qū)間并行增建第三線或施工便線。將原來區(qū)間兩條正線改為區(qū)間三條正線，精準(zhǔn)快速提升運輸能力。

（6）實施烏奎段加3個站擴能。分別在烏奎段第一、二、三限制區(qū)間各增加1個站，大幅提升烏魯木齊鐵路樞紐疏運端烏奎段通道能力。

（7）加快推進瑪石鐵路建設(shè)開通。規(guī)模化組織瑪納斯站路企直通列車，解決烏魯木齊鐵路樞紐疏運端石河子點線能力不協(xié)調(diào)的問題。

（8）芨芨槽子站或三葛莊站增加到發(fā)線。滿足下行列車掛補機的技術(shù)條件，大幅減少補機回送運行線，釋放烏魯木齊鐵路樞紐通道能力。

（9）移設(shè)芨芨槽子站上行機外電分相。提升樞紐列車旅速，滿足5000噸列車大坡道闖分相最低入口速度的技術(shù)條件。

5 結(jié)論

隨著服務(wù)共建“一帶一路”戰(zhàn)略高質(zhì)量發(fā)展，西部大開發(fā)戰(zhàn)略新疆自貿(mào)區(qū)快速建設(shè)，疆煤外運國家能源戰(zhàn)略深入推進，西北地區(qū)鐵路將迎來新一輪大發(fā)展。為堅持提升烏魯木齊鐵路樞紐運輸能力，從運輸組織優(yōu)化上，貼近需求編好“市場圖、安全圖、效益圖”，立足人享其行、物暢其流，持續(xù)優(yōu)化運輸產(chǎn)品供給質(zhì)效，更加精細的掌握運輸需求，更加精準(zhǔn)的配置運力資源，更加精密的謀劃工作落實，更加精益求精的提升運輸效率效益，以實現(xiàn)運輸質(zhì)的有效提升和量的合理增長。從擴能改造上，統(tǒng)籌用好既有技術(shù)設(shè)備條件，結(jié)合烏奎三四線建設(shè)規(guī)劃，采取現(xiàn)實可行的技術(shù)改造措施，以提高行車密度、列車速度、牽引質(zhì)量，避免出現(xiàn)點線能力不協(xié)調(diào)的問題。堅持提升點上能力，緊密銜接線上能力，為推進烏魯木齊鐵路樞紐客貨分線運輸提前做好準(zhǔn)備工作，同時為增運增收和客貨運輸持續(xù)上量提供有力保障，在助力降低新疆全社會物流成本中發(fā)揮更大作用。

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