长治铁路枢纽总图格局方案研究

苏 丹

(中铁工程设计咨询集团有限公司线路站场设计研究院,北京 100055)

长治铁路枢纽地处山西省长治市，是山西省晋东南地区连接晋冀豫鲁四省、穿越太行山的重要中转地，同时又是中原经济区腹心。枢纽承担山西与河北、河南、山东等省的客货交流，是晋东南地区重要的地区性铁路枢纽，是国家铁路网的重要节点[1]。

1 长治铁路枢纽概况

1.1 枢纽既有及在建铁路概况

长治铁路枢纽现状衔接太焦铁路、邯长铁路、瓦日铁路及在建太焦城际4条铁路干线。太焦铁路、在建太焦城际纵贯南北，瓦日铁路横穿东西，邯长铁路自东北方向引入枢纽。枢纽内长治北、长子南站为区段站；长治站为中间站，办理客货运作业；襄垣东、长治东、长治县站为枢纽高铁客运站；其余均为中间站。如图1所示。

1.2 主要车站说明

1.2.1 长治北站

长治北站为枢纽内区段站，到发场与调车场横列布置，其中到发场设12条到发线(含正线3条)；调车场设11条调车线；交接场与到发场纵列布置，设8条到发线。车站设客运基本站台及中间站台各1座，主要承担太焦铁路、邯长铁路直通列车的到发、机车换挂及通过作业和区段、摘挂、小运转列车的到发、解编作业。如图2所示。

1.2.2 长治站

长治站为枢纽内中间站，车站设到发线8条(含正线2条)。车站设基本站台及中间站台各1座，主要办理邯长铁路、太焦铁路客货列车通过作业。如图3所示。

图1 既有及在建长治枢纽示意

1.2.3 长治东站

长治东站为枢纽内在建太焦城际上的中间站，车站规模为3台7线(含正线2条)，设基本站台1座及岛式站台2座。站对右侧设动车存车场1处，含存车线4条，主要办理太焦城际始发、终到及通过车作业。如图4所示。

图2 长治北站既有平面布置示意(单位：m)

图3 长治站既有平面布置示意(单位：m)

图4 在建长治东站平面布置示意(单位：m)

1.3 枢纽拟建及规划铁路概况

1.3.1 拟建铁路

研究年度内，拟建长治经邯郸至聊城城际(以下简称“长邯聊城际”)引入长治枢纽，途经长治市、邯郸市和聊城市，终至规划郑济高铁、京港台高铁聊城西站；太焦铁路北段扩能改造工程，包括长治北站以北电化改造及长治北站以南自动闭塞改造。

1.3.2 规划铁路

(1)客运铁路

长临城际：长治至临汾城际铁路，为山西省城际轨道交通网的组成部分。

长林城际：长治至林州城际铁路，是《中原城市群城际轨道交通线网规划(2017—2030年)》中“一网双环十字多联”网络构架的组成部分。

(2)货运铁路

长治北二级物流基地工程：《铁路物流基地布局规划及2015—2017年建设规划》(铁总计统[2015]232号)中规划项目。

李村古城联络线：枢纽内专用线项目，解决枢纽煤炭上瓦日铁路和货物外绕中心城区的条件，提高专用线煤炭外运的灵活性。

1.4 枢纽存在问题

(1)枢纽内有在建的南北向快速客运通道太焦城际，但缺少东西向快速客运通道。

(2)太焦铁路修文至长治北段为内燃牵引单线铁路，牵引质量3 500 t，与南太焦铁路及其他相邻线技术标准不匹配，增加列车在长治北站的作业环节，运输组织不畅。长治北至月山段为双线电化半自动闭塞铁路，晋城北至月山段限坡20‰，现能力利用率96%，区间通过能力紧张。

(3)瓦日铁路设计2020年最大区段货流密度将达到1.0亿t，但实际长子南站2018年仅开行万吨列车20列，通道能力虚糜。

(4)市区内长钢专用线自中心城区西北方向斜穿中心城区后到达中心城区东南部，该专用线货运量小，限制城市的发展和阻碍市内交通。

2 城市总体规划及综合交通运输规划

2.1 城市总体规划

长治市是晋东南重要的新型能源和制造业基地。规划2030年市域人口达到390万人左右，中心城区人口102万人，人均城市建设用地指标101.0 m2，规划建设用地总面积为103.1 km2。市域城镇体系空间结构构建“一核、一轴、双圈”，中心城区规划空间布局形成“三个中心、五条发展轴、三个组团”形态。规划期内，中心城区用地以向西北为主要城市发展方向，并适度向北、东北方向优化发展。如图5所示。

图5 长治市城市总体规划

2.2 综合交通运输规划

根据《长治市综合交通运输“十三五”发展建设规划纲要》，长治市将要构建公路、铁路、航空“三大通道”，形成有效满足需求、结构优化、一体化衔接、运行高效的综合交通运输有机整体。

公路通道: 构建“双环+多射线”网络体系。以高速公路和国省干线为骨干、县乡公路和旅游公路为补充，全面构筑多层次、高覆盖的“双环+多射线”的公路交通运输网络体系。

铁路通道：布局“大十字”骨架体系。以太原—长治—郑州、青岛—长治—兰州“大十字”高速铁路客运通道和太原—长治—焦作、瓦日铁路“大十字”铁路货运通道建设为主体，以旅游铁路、地方铁路为补充，初步形成境内铁路网络现代化发展格局。

航空通道：建设航空支线重要节点和国家通用航空试点城市。

3 枢纽客货运量预测及车流特点

3.1 客运作业量及车流特点

客运作业量：枢纽初、近、远期办理客车分别为63对/d(始发26对/d，其中普速5对/d、城际21对/d；通过37对/d，其中普速4对/d、城际33对/d)、133对/d(始发45对/d，其中普速5对/d、城际40对/d；通过88对/d，其中普速4对/d、城际84对/d)、242对/d(始发91对/d，其中普速5对/d、城际86对/d；通过151对/d，其中普速4对/d、城际147对/d)。长邯聊城际近、远期办理客车分别为52对/d(始发12对/d；通过40对/d)、98对/d(始发16对/d；通过82对/d)。如图6所示。

图6 长治枢纽客运车流构成(单位：对/d)

车流特点：枢纽内以郑州至太原(初、近、远期分别为33对/d、44对/d、57对/d)及邯郸(初、近、远期分别为0对/d、35对/d、53对/d)方向的城际通过车为主。初、近、远期通过车分别占客运总数的58.7%，66.2%，62.4%，由长治枢纽至太原、郑州、邯郸、兰州及林州5个方向的客运交流组成。

3.2 货运作业量及车流特点

货运作业量：枢纽内初、近、远期货运量分别为16 132×104t(地方运量4 037×104t，通过运量12 095×104t)、21 891×104t(地方运量5 151×104t，通过运量16 740×104t)、23 067×104t(地方运量5 617×104t，通过运量17 450×104t)。

车流特点：枢纽内以通过运量为主，占总货运量的75.0%～76.5%。在通过车流中，瓦塘—日照方向交流占比最大，规划年度占通过车流比例为2020年68.4%、2030年72.9%、2040年65.3%。地方运量占总货运量23.5%～25.0%。发送货物主要品类是煤炭，占发送总量的85%；到达货物主要品类是金属矿石，占到达总量的40%。

4 长治铁路枢纽总图格局研究

根据《中长期铁路网规划》、《山西省铁路网规划》[1，2]、《中原城市群城际轨道交通规划(2017—2030年)》，以及研究年度内枢纽路网构成、预测运量和客流特点，考虑到长邯聊城际、长临城际及长林城际在枢纽线路走向、沿线的地形地质条件和环保、水保要求，结合长治市城市总体规划，按照“充分利用既有设施、布局优化、分工合理、车流顺畅、预留发展”的原则，本次首先重点研究长邯聊城际引入长治枢纽方案[3，4]。

4.1 长邯聊城际引入枢纽方案[5-9]

长邯聊城际是国家中长期铁路网规划的重要组成部分。根据枢纽既有铁路布置情况，鉴于长治东站为枢纽内在建高铁站，本着主流方向车流顺畅的原则，统筹考虑工程投资、运营管理、既有设备利用、城市规划等因素，本线应北进南出引入车站，结合线路走向分别研究了直接引入在建长治东站方案(方案Ⅰ)及经既有长治北引入既有长治站方案(方案Ⅱ)两个方案。

4.1.1 引入在建长治东站方案(方案Ⅰ)

本线自枢纽东北方向沿既有邯长铁路北侧引入，在潞城市北部新建潞城北站后折向西南，上跨既有邯长铁路，沿在建太焦城际按径路别疏解引入在建太焦城际长治东站北端咽喉，太原方向经太焦城际至本线邯郸方向车流远期为10对/d，需在长治东站折角。如图7所示。

枢纽内形成三站格局。长治站、长治北站承担邯长、太焦铁路等普速列车始发终到及通过列车作业；长治东站承担太焦城际及本线城际列车始发终到及通过列车作业。

图7 引入在建长治东站方案示意

4.1.2 经既有长治北引入既有长治站方案(方案Ⅱ)

本线自枢纽东北方向沿既有邯长铁路北侧引入，向西上跨在建太焦城际后折向西南，沿既有太焦铁路西侧按线路别引入长治北站，长治北至长治区间增建三、四线，线路向南走行引入既有长治站。本项目在既有长治站西侧新建城际场与既有车场横列式布置，同时车站接轨专用线相应改建，该方案走行于建成区，需拆改既有专用线、货场及房屋等构筑物，长治站与长治东高速站分工不清，不利于旅客出行。如图8所示。

图8 经既有长治北引入长治站方案示意

枢纽内形成三站格局。长治站承担太焦铁路普速列车作业，并承担本项目始发终到及通过列车作业；长治北站承担邯长铁路普速列车始发终到及通过列车作业；长治东站承担太焦城际始发终到及通过列车作业。

4.1.3 优缺点分析

如表1所示，从客流吸引及服务质量、拆迁量、与城市交通设施的衔接、与既有线的交叉干扰等7个方面综合分析两个方案的优缺点。

表1 长治铁路枢纽引入方案优缺点比较

4.1.4 推荐意见

综上所述，方案I虽然距离主城区略远，但沿线拆迁量少，实施难度小，与既有线无干扰，改建车站工程量较小，有利于顺利实施，且线路长度最短，工程投资最省，同时可以带动老顶山森林公园旅游开发，推荐直接引入长治东设站方案(方案I)。

4.2 其他客运线路引入枢纽方案[10-13]

4.2.1 研究思路

根据研究年度枢纽路网构成、预测运量及客流特点，基于长临城际及长林城际在枢纽线路走向、沿线的地形地质条件和环保、水保要求及长邯聊城际引入长治枢纽推荐直接引入长治东站，结合长治市城市总体规划，按照“充分利用既有设施、布局优化、分工合理、车流顺畅、预留发展”的原则，考虑长治东站在建车场未预留长林城际引入车站条件，结合客车交流，规划远期将长邯聊城际、长临城际及长林城际引入长治东站太焦城际车场东侧横列布置新设车场。

4.2.2 引入枢纽方案

在枢纽内，长邯聊城际自城市东北侧引入枢纽，跨邯长铁路后，近期接入长治东站西侧车场、远期预留接入长治东站东侧新设车场与长临城际贯通；长临城际自城市西侧引入枢纽，并行于瓦日铁路南侧跨太焦铁路、太焦城际后折向北，并行于太焦城际东侧接入长治东站东侧新设车场与长邯聊城际贯通，并修建新设车场至动车存车场联络线；长林城际自城市东侧引入枢纽，与瓦日铁路北侧共通道并行后折向西再折向南，外包引入长治东站东侧新设车场。

太焦城际、长邯聊城际、长临城际及长林城际引入长治东站集中布置方案，与在建太焦城际预留条件相吻合，减少新增工程、新征用地及资源浪费，便于共享市政资源，旅客出行方便、换乘快捷，对城市规划切割少、拆迁少。

4.3 枢纽货运系统研究[14-16]

4.3.1 后方通道能力适应性分析

根据后方通道能力分析，规划年度除太焦铁路南段外各线能力能够满足预测运量需求。为提高运营效率，结合中长期铁路网规划，近期将太焦铁路长治北站以北扩能改造为单线半自闭电气化铁路；规划年度内太焦铁路长治北站以南扩能改造为双线全自闭电气化铁路以满足货运需求。

4.3.2 物流中心规划

长治铁路枢纽货运系统主要由长治北、大辛庄、长治、小宋、长子、长子南等6个货运站组成。其中长治北、小宋、长子三站货物发到运量在100万t以上，是枢纽内主要货运站。

根据长治市城市总体规划及相关规划，考虑减少城市污染及缓解城市道路交通的压力，将既有货场逐步由城中心区往枢纽外围附近转移，结合《铁路物流基地布局规划及2015～2017年建设规划》，规划年度对枢纽货场布局进行调整，关闭大辛庄、长治、小宋等货场，新建长治北二级物流基地。

4.3.3 其他货运工程

(1)根据长治市相关规划，拟将穿越于市区的长钢专用线改造为服务于长治市城区内旅客出行和旅游观光线路，同时保留其货运功能。本次规划为减少该线货运对城市的影响，规划设置瓦日铁路壶关站至该线集店站的联络线满足该线的货运需求。

(2)枢纽内规划建设李村古城联络线专用线项目，解决枢纽内瓦日铁路煤炭运输和货物外绕中心城区的条件，提高专用线煤炭外运的灵活性。

5 枢纽总图格局[17-20]

5.1 总图格局

规划年度内，长邯聊城际、长林城际自东北方向引入枢纽，长临城际自西南方向引入枢纽，3条铁路远期于太焦城际长治东站东侧合设高速场；太焦铁路长治北站以北扩能改造为单线半自动闭塞电气化铁路、太焦铁路长治北站以南扩能改造为双线自动闭塞电气化铁路。

枢纽最终形成主要衔接太原、郑州、邯郸、日照、瓦塘、临汾、林州7个方向，高速、普速列车分线运行的双“十”字形的枢纽格局。如图9所示。

图9 长治铁路枢纽总图格局

5.2 客运系统

规划长治东站东侧新建车场，并修建邯郸至焦作(郑州)、临汾(兰州)至焦作(郑州)联络线，满足长邯聊铁路、长临城际、长林城际引入后的列车到发、通过作业。

规划年度内，长治铁路枢纽形成“两主一辅”的客运布局。“两主”为长治东站和长治站，长治东站主要办理枢纽内全部高速旅客列车的始发、终到及通过作业，长治站主要办理太焦铁路普速旅客列车的通过作业；“一辅”为长治北站，主要办理邯长铁路、太焦铁路普速旅客列车的始发、终到及通过列车作业。

5.3 货运系统

规划对枢纽货场布局进行调整，关闭大辛庄、长治、小宋等综合性货场。规划新建长治北二级物流基地，形成“一主多辅”的货运系统。

5.4 解编系统

规划维持既有长治北站、长子南站区段站格局。

长治北站承担太焦铁路、邯长铁路的直通列车的到发、通过作业，以及区段、摘挂、小运转列车的到发、解编作业。

长子南站承担瓦日铁路货物列车的到发、中转作业，承担瓦日铁路与太焦铁路、邯长铁路的直通列车中转作业。

6 结语

规划年度内，在建太焦城际贯穿枢纽南北，2030年长邯聊城际建成，2040年长临城际、长林城际引入，将逐步形成双“十”字形客运通道格局，沟通7个方向的铁路交通枢纽。如图10所示。

图10 长治铁路枢纽双“十”字通道格局示意

结合长邯聊城际引入枢纽方案，研究明确了枢纽各线布局、客货运分工，能更加符合城市总体规划，促进综合交通便捷运输，对于增加铁路运输在全社会客货运输中所占比重，完善区域路网结构，巩固长治区域综合交通枢纽地位有着重要作用。本文对线路引入枢纽、地区方案及枢纽总图格局规划研究具有一定的借鉴作用。