阎良至机场城际铁路西端与银西高速铁路接轨方案研究

颜 文

（中铁第一勘察设计院集团有限公司 线路运输院，陕西 西安 710043)

1 阎良至机场城际铁路设计分析

1.1 阎良至机场城际铁路需求

阎良至机场城际铁路位于陕西关中北部地区，是关中城市群城际铁路网的重要组成，其线路起于拟建西延高速铁路栎阳站，从栎阳站西安端咽喉引出，经西安市临潼区、高陵区、咸阳市三原县、泾阳县、西咸新区空港新城、秦汉新城、西安市经开区至终点渭河桥，并预留向南延伸至阿房宫站条件，正线全长61.415 km[1]。阎良至机场城际铁路建成后将构建一条连接机场、西安北、新西安南之间的快速交通走廊，辐射外围组团和对外交通网，满足沿线地区旅客的城际铁路客流出行需要，同时引入咸阳机场，进一步丰富了机场客流集散的交通方式[2]，与机场高速公路、西安北至机场线等共同构成机场综合疏运体系，为旅客提供多元化出行和“无缝”换乘，极大地提高了旅客出行质量和效率。

根据国家《中长期铁路网规划》《陕西省“十三五”铁路网规划》[3-4]及西安铁路枢纽总图规划，阎良至机场城际铁路要实现西安铁路枢纽内与银西高速铁路(银川—西安)、西成高速铁路(西安—成都)、西渝高速铁路(西安—重庆)及西武高速铁路(西安—武汉)的互联互通[5-7]，可以衔接西安北、咸阳机场、银川、成都、重庆及武汉等方向的客流，对发挥西安枢纽和路网运输机动灵活性具有重要作用。依据西安枢纽总图规划及城市总体规划，根据陕西省政府会议确定的阎良至机场城际铁路西端需要加快实现铁路枢纽内与银西高速铁路互联互通需求和两线接轨。

阎良至机场城际铁路西端接轨方案的选择受到线路功能定位、西安枢纽总图规划及运输组织和经济性等因素的影响，同时，由于阎良至机场城际铁路向西经银西高速铁路可达宝鸡、庆阳、银川方向，向东经银西高速铁路可达西安北方向，通过城际铁路和银西高速铁路快速客运网络的连接可通达西安市区及众多关中地区，促进与区域中心城市西安的相互联系、相互融通。

1.2 阎良至机场城际铁路设计

阎良至机场城际铁路位于关中城际铁路核心圈层西安铁路枢纽内，可以与关中城际铁路网中多条城际铁路线路及铁路枢纽内多条高速铁路线实现联通，向东通过西韩城际铁路(西安—韩城)可连通渭南北部及侯马、太原方向，向北通过西延高速铁路(西安—延安)沟通陕北地区，向西经银西高速铁路可达彬县、扶风、法门寺，向南经西成高速铁路可至阿房宫、户县、成都地区，是关中城际铁路承东启西，连接南北的重要城际铁路客运通道，同时也是西安咸阳国际机场的客流集疏运线，通过本线可极大地方便西安主城区、关中经济圈各城市、各大景区的旅客进出西安咸阳航空港，实现机场空铁联运，更大范围上体现机场综合交通枢纽的优势。

阎良至机场城际铁路西端东接西延高速铁路栎阳站，西至石何杨村与银西高速铁路两侧并行共建石何杨线路所至渭河桥南岸，经高陵北、三原南、泾阳、咸阳机场车站4处(其中咸阳机场为地下车站，设置空港新城、石何杨线路所)，利用银西高速铁路引入西安北站，实现城际铁路西端与银川、西安方向的互通，新建正线长61.415 km(其中栎阳右线绕行段2.450 km，石何杨右绕疏解线长6.704 km，与银西线共建四线渭河桥工程4.252 km)。共设置桥梁13座总长41.625 km，隧道1座长8.61 km，桥隧总长50.235 km，桥隧比81.80%。设计速度250 km/h，采用双线设计，车型选用CRH型动车组，列车运行控制方式采用自动控制CTCS-2级，行车指挥方式为综合调度集中。根据运量预测，初、近、远期栎阳至咸阳机场段跨线城际铁路客流量分别为309万人/a、549万 人/a、1 023万 人/a，咸 阳 机 场 至 石 何杨 段 客 流 量 分 别 为418万 人/a、680万 人/a、1 247万人/a，开行动车组列车对数栎阳至咸阳机场段分别为15对/d、22对/d、44对/d，咸阳机场至石何杨段分别为21对/d、30对/d、55对/d，远景年输送能力为单向1 500万人次。

阎良至机场城际铁路作为关中城市群城际铁路网的重要组成、机场客流集疏运线及区域路网的联络线，其主要功能是承担关中城际内组团(以西安为中心，包括西安至韩城、西安至法门寺、西安至潼关、西安铁路枢纽南环线、渭南至蒲城等城际铁路)间的城际铁路客流、机场客流，以及中长途跨线客流。其建设对打造“大西安”长安主轴的城市群空间结构，带动富平、阎良、泾阳、三原、西咸新区等城市组团建设起着先导和引领作用。同时，结合关中城市群构建的“辐射+环”状城际铁路网与陕西省“米”字型高速铁路网，阎良至机场城际铁路作为关中城际铁路网、国铁路网中的“共用联络线”，可实现城际铁路网的东连西通、国铁网的南联北接，对于增强城际铁路线网北部辐射能力，增加枢纽和路网运输机动灵活性具有重要作用。西安铁路枢纽总布置示意图如图1所示。线路与银西高速铁路接轨后完善了西安枢纽由西安北、西安、西安东、新西安南和阿房宫站构成的“四主一辅”客运布局，增强了路网便捷灵活性。

图1 西安铁路枢纽总布置示意图Fig.1 General layout of Xi’an railway hub

新建铁路接轨方式一般有引入既有车站、新建车站接轨和区间接轨等[8]，根据西安铁路枢纽总图规划，阎良至机场城际铁路要实现枢纽内与银西高速铁路、西成高速铁路、西延高速铁路的互联互通。其次，通过对接轨点、路网规划及既有线干扰等关键因素进行深入分析，结合城际铁路引入西安铁路枢纽相关通道能力、对主要客运站的影响、动车运用所的能力情况以及银西高速铁路的建设进度等方面的论证结果，西安或西安北接轨对既有线干扰过大、工程实施难度较大且车站作业量饱和，区间接轨或咸阳北塬接轨联络线长度及工程投资较大且不符合路网整体规划。通过计算西安北至石何杨段通道能力，银西高速铁路初、近期按5 min、远期按4 min追踪间隔组织行车，石何杨线路所引入银西高速铁路能力影响按6 min/对考虑，研究年度线路能力均可满足运输需求且运输路径最短、工程设置条件较好，因此，本线选择在城际铁路西端石何杨线路所接轨银西高速铁路。

根据西安铁路枢纽总图规划[4]，阎良至机场城际铁路与银西高速铁路的接轨方案，考虑沿线经济据点的分布，按照就近原则接入，以保证接轨线路短、工程投资小，同时尽可能考虑西安咸阳国际机场现状及规划情况，整合高速铁路客运设施，充分利用高速铁路资源，提高运输服务频率及质量[8-9]。线路通过在渭河北岸设联络线实现阎良至机场城际铁路与银西高速铁路、西成高速铁路的互通。考虑到渭河河道资源紧张，防洪压力较大，结合银西高速铁路的建设进度，按照接轨线位的不同研究2个备选方案，即城际铁路正线位于银西高速铁路两侧四线桥接轨方案(方案Ⅰ)和城际铁路位于银西高速铁路西侧四线桥接轨方案(方案Ⅱ)。

2 城际铁路西端与银西高速铁路接轨方案设计

2.1 方案设计

（1）方案Ⅰ。该方案为城际铁路位于银西铁路两侧共建渭河四线桥方案。线路自咸阳机场站向南引出，跨越福银高速公路后上、下行分绕并疏解至银西高速铁路两侧，上行线上跨银西高速铁路后分方向与银西高速铁路接轨，增(共)建石何杨线路所引入西安铁路枢纽，出线路所并行共建渭河四线桥至城际铁路近期工程终点，四线桥南端预留城际铁路延伸条件，将来城际铁路南疏解上跨银西高速铁路后向南延伸。方案I示意图如图2所示。旅客列车通过石何杨线路所完成径路转换，各线均可同时引入西安北站和阿房宫站、新西安南站。

图2 方案Ⅰ示意图Fig.2 Schematic diagram of scheme I

该方案渭河桥四线部分长3.72 km，孔跨布置与银西高速铁路施工图一致，主河槽采用1联(3×60 m) + 2联(4×60 m) + 2联(3×60 m)钢混组合连续梁，南北两岸河堤分别采用51 m + 110 m +51 m连续梁，四线桥下部基础及墩身按整体结构设计，上部桥面按四线桥施做，线间距离分别为5.3 m，4.6 m，5.3 m。考虑机场方向与法门寺、银川方向沟通需要，设置城际铁路空港新城站至银西高速铁路(法门寺城际铁路)龚家湾线路所(增设)之间的联络线，上、下行合计6.169 km。为满足设石何杨车站站坪坡度和两线并行等高的要求，需调整银西高速铁路CK14+100 ～ CK18+500段纵断面4.4 km，引起银西高速铁路工程投资增加合计约0.55亿元，其中，铁路四线桥抬高增加投资0.43亿元，银西高速铁路CK17+217 ～ CK17+650段路改桥增加投资约0.09亿元，银西废弃工程投资约0.023亿元。该方案正线长8.38 km，其中共建四线桥长3.77 km，双线桥长2.36 km，单线桥长4.6 km。新建银西联络线上、下行合计6.169 km。该方案影响银西线段落长度约4.4 km，方案静态投资33.15亿元。

（2）方案Ⅱ。该方案为城际铁路位于银西高速铁路西侧并行共建渭河四线桥方案。线路自咸阳机场站向南引出，跨越福银高速公路、银西高速铁路后至其西侧，与其并行设四线桥跨渭河，在渭河北岸设置联络线引入西安铁路枢纽，南端预留城际铁路延伸条件。方案Ⅱ示意图如图3所示。

受区域文物、既有交通设施、企事业单位控制，机场至西安北方向与银川至新西安南方向只能联通一个方向。机场至西安北方向有在建城市轨道交通衔接，三原、泾阳等卫星城市至西安的公路交通较为发达，富平阎良及以远的列车可经西延高速铁路接入西安北站。该方案银西高速铁路维持原设计平、纵断面不变，渭河桥四线部分长3.636 km，孔跨布置与银西高速铁路施工图及方案I一致，下部基础按整体结构设计，桥墩和上部桥面按两幅双线桥施做，线间距离分别为4.6 m，9.0 m，4.6 m。为了实现城际铁路和银西高速铁路接轨、互联互通的目标，设置银西高速铁路(银川方向)龚家湾线路所至城际铁路新西安南方向联络线，城际铁路机场方向至银西高速铁路银川方向的联络线，以满足机场方向与法门寺、银川方向沟通的需要。由于对银西高速铁路平纵断面无影响，银西高速铁路无废弃工程。该方案正线长8.645 km，其中共建四线桥长3.636 km，双线桥总长5.009 km，该方案联络线长度合计11.63 km，静态投资34.99亿元。

图3 方案Ⅱ示意图Fig.3 Schematic diagram of scheme II

2.2 方案比选

根据各方案设计情况，从工程设置、对银西高速铁路的影响及运输组织等方面对2个方案进行分析。方案综合比较表如表1所示。

表1 方案综合比较表Tab.1 Comprehensive comparison of schemes

根据表1方案比选内容，借用雷达图的形式和基本原理，将数据统一量纲后构建五维雷达图进行方案比选。五维雷达图方案比选如图4所示。由图4可见，五维雷达图是一个形状不规则的闭环，能够清楚地反映出各个线路方案的“姿态”，便于进行对照比较，直观地显示各方案在不同指标下的优劣程度。

图4 五维雷达图方案比选Fig.4 Scheme comparison and selection through 5-D radar map

从图4可以看出，点的位置越靠外，则该方案下某指标在比较中的优劣度越低；而越靠内，则优劣度越高。以正线投资指标为例，方案Ⅱ相应点的位置最靠外，表明方案Ⅰ优于方案Ⅱ。同时从图4上还可直观地看到，方案Ⅰ与方案Ⅱ在正线投资和联络线投资方面的差异较大，对方案的决策影响最大，应予以重点考虑。

根据比较结果，方案Ⅰ虽然对银西高速铁路产生部分废弃工程，但方案Ⅰ银西高速铁路与阎机城际铁路的各个方向均可相互连通，枢纽运输组织灵活，功能性强，线路长度短，工程投资省，推荐采用方案Ⅰ。

3 结束语

阎良至机场城际铁路是实现际铁路网与国家高速铁路网互联互通，构建西安咸阳国际机场综合交通枢纽，完善西安枢纽客运径路布局，增强路网便捷灵活性的需要。结合西安铁路枢纽线网规划和枢纽总图等，还应加强阎良至机场城际铁路至银西高速铁路银川方向联络线设置预留的研究，将承担宝鸡以西方向至机场、延安方向的客流，方便机场客流乘降，减少旅客出行时间，增加路网的机动灵活性，增强客流吸引能力，提高阎良至机场城际铁路的经济效益。