襄阳北站扩能改造方案研究与分析

程秋平，庄 河

（1.中国铁路武汉局集团有限公司 调度所，湖北 武汉 430071；2.中国铁路武汉局集团有限公司，湖北武汉 430071)

襄阳铁路枢纽由襄阳北编组站、襄阳站和襄阳东客运站等组成，衔接焦柳(焦作—柳州)、汉丹(汉西—丹江)、襄渝(襄阳—兴隆场)等铁路干线，枢纽内同时配套有机务段、折返段、客货车辆整备段(所)等设施，布局复杂、功能齐全、运输繁忙，近期正在建设的郑万(郑州东—万州北)、武西旅客专线(武汉—西安)、蒙华铁路(浩勒报吉—吉安)及襄阳东津站，进一步提升了襄阳铁路枢纽在全国路网中的重要地位。其中，襄阳北编组站(以下简称“襄阳北站”)作为入川通道上的重要节点，同时承担着东北、华北、华中、华东至西南地区的物资运输任务[1]。自2016年襄阳北站增建上行系统后，车流量逐年攀升，运输能力十分紧张，而相邻的“陇海线—新丰镇站—西康线—安康站”入川通道能力也一直偏紧，导致该通道上的车流常经襄阳北站迂回运输，加剧了该站能力紧张状况。同时，中国铁路总公司《2018—2020年货运增量行动方案》提出2020年铁路货运量增长30%的任务目标，作为入川入渝的重要通道及蒙华铁路的主要集散地，襄阳北编组站在“增量方案”中将面临更大考验[2]。因此，襄阳北站应进行再次扩能改造，以满足运输需求。

1 襄阳北站现状分析

1.1 襄阳北站现状

襄阳北站呈南北走向，下行系统主要负责办理焦柳铁路下行、襄渝—汉丹上行车流，上行系统主要负责办理焦柳上行、襄渝—汉丹下行车流。作为襄阳枢纽唯一的技术作业站，襄阳北站担负着郑州北至洛阳北、新丰镇，安康东至兴隆场和成都北，张家界北至柳州南，石门县北至娄底，以及武汉北、荆门南至枝江等方向列车的集结、解体和编组作业任务。襄阳北站2016年查定改编能力为287.8列，其中上行系统为104列、下行系统为183.8列。襄阳北站改造前主要能力指标如表1所示。襄阳北站示意图(站改前)如图1所示。

表1 襄阳北站改造前主要能力指标Tab.1 Main capacity indicators before expansion

图1 襄阳北站示意图(站改前)Fig.1 Xiangyang North Station before expansion

与所有双向系统编组站一样，折角车流是影响作业效率的主要因素，襄阳北站的折角车流主要集中在西—北方向，而且比重较大，无论是采用环到环发、还是场间交换的方式，折角车流的组织既是重点也是难点。同时，该站上行系统规模只有下行系统的2/3，上行系统规模偏小，到发能力不足，也制约着车站整体能力。

根据襄阳北站2018年1—6月各方向车流汇总统计分析，全站日均总出入货车为10 021车，其中空车车流占总车流的31.1%。折角车流主要是焦柳北线与襄渝线之间的西—北方向车流，占全部重车车流的22%；全站无调比重达到42.1%。

1.2 出发场能力分析

目前，车站存在的主要问题是出发场股道不足，致使到发能力不足。

（1）下行出发场(三场)。下行出发场有17条到发线，扣除2条作为机车走行线和存放线外，可用15条，按车站查定的作业时间标准并通过直接计算法求出三场到发能力如下。

式中：1 440为一昼夜的总时间，min；M为平行进行同一种作业的设备数量，取15为各种固定作业占用设备的总时间，min，取0；r为该项设备的空费系数或作业妨碍系数，取0.2；n固为一昼夜固定作业占用设备次数，取0；t占均为办理一次作业(不包括固定作业)平均占用设备的时间，min，查定为123.4 min[3]。

由公式(1)可得出三场到发能力为：(1 440×15 - 0)×(1 - 0.2) / 123.4 = 140列。2018年二季度三场日均开车为124列，能力利用达到89%。

（2）上行出发场(六场)。上行出发场只有10条到发线，其中2道不能接车，只能作为机车走行线或存放线，6道、7道、8道因没有设置接触网，只能作为编发线，不能接车，3道、4道、9至12道主要用作接发无调列车使用。由公式(1)可计算六场到发能力为：(1 440×9 - 0)×(1 - 0.2) / 120.5 = 86列。2018年二季度六场日均开车78列，能力利用达到91%。

从车流结构分析，襄阳北站无调车流占到42%，无调中转车车流比重大，就需要2个出发场有足够的接发列车能力，否则会出现接车等线路或是将无调车流变成有调车流的情况，影响车站整体运输效率，最直观的表现就是乘务员周转时间长，机车运用效率下降[4]。

1.3 机车进出库能力分析

相比其他的编组站，襄阳北站的机车交路和机型更加复杂多样化，既有跨铁路局集团公司的长交路，也有管内的短交路；既有大吨位的电力机车，也有吨位较小的内燃机车交路；既有站内立折换乘的机车交路，也有固定在机务段或折返段整备的机车交路，还有固定区段使用的调度机车交路。全站货物列车机车交路和牵引定数达到23种，机车交路和机型复杂的特点给日常运输组织提出了更严竣的考验。

以前作为单向编组站时，襄阳北站的机车整备都集中在机务段，机车进出库、换乘换挂都有固定的进路和股道，与其他作业间相互干扰较小。增建上行系统后，新建机务折返段，机车走行进路、整备地点等都发生变化，由于站型设置的局限性，造成机车在站内运行进路存在较多交叉干扰，整体作业效率受到一定影响，主要表现在以下方面。

（1）六场出库线(J9)缺少平行进路，而且机待线只有1条，连续有机车出库时，只能逐台放行，机车出库能力不足。

（2）六场至四场间机车走行线(军5道)被用作接车进路，四场峰下机走线未发挥作用。按照设计，“军5道”主要功能是机车走行线，襄阳和襄阳东方向接入六场的无调列车应是经联6线—军IV道—联2线运行，但由于军IV道上需要运行焦柳上行和汉丹下行的旅客列车，能力十分紧张，所以进入六场的无调列车都是经“军5道”运行(该股道具备列车进路)，使得六场进出库机车需要变更其他进路，增加等待时间。

（3）机务折返段在三场的出库线不能直接向“下机待线”排列进路，造成三场1-7道挂机车需要折返二次。出库机车二次折返，不仅影响机车效率，也对三场开车造成干扰。Ⅲ场示意图如图2所示。

图2 Ⅲ场示意图Fig.2 Railway yard Ⅲ

1.4 襄阳北站近期运能需求分析

按照上述分析可以看出，在既有站场设备条件下，目前襄阳北站能力利用已接近饱和，而近期3年内车流量将会进一步增长，运输需求仍然较大，能力缺口明显。

（1）“增量方案”对车站运能的需求。按照中国铁路总公司《2018—2020年货运增量行动方案》，到2020年全路货运量要增加30%，保守估计襄阳北站的车流量将会增加25%以上，达到日均办理车25 000辆，目前的办理车能力只有22 827辆，车站通过能力的缺口达到10%以上。

（2）蒙华铁路引入对车站运能的需求。“北煤南运”的蒙西—华中万吨专线铁路即将于2020年建成运营，襄阳北站紧靠该线中部的邓湖分解站，预计将有1/3的万吨列车分解为5 000吨列车后再进入襄阳北站，因此，襄阳北站还需要留出一部分能力以应对蒙华铁路建后的车流量，仅靠现有能力将无法适应。

2 襄阳北站扩能改造方案

在2016年6月完成的增建上行系统工程中，襄阳北站就对未来的发展预留了空间，为扩能改造方案奠定了良好的基础。按照“打通堵点、投资最优、见效最快”的原则，中国铁路武汉局集团有限公司(以下简称“武汉局集团公司”)和设计部门一道进行了多次反复研究、比选，最终确定了改造方案。

（1）利用原襄阳北站—郜营间焦柳上行线的线路并将其改造成为北到线。目前焦柳下行郜营口接入往襄渝线方向的整列折角车流，运行径路为郜营—襄阳北站三场—环发—襄阳北站军供站—马棚，北到线建成以后，这股直通车流就可以调整经郜营—襄阳北站六场—马棚的径路运行，不仅在站内运行距离缩短60%，而且缓解了襄阳北站三场股道紧张的压力。襄阳北站示意图(站改后)如图3所示。

（2）增建襄阳北站六场到发线、机待线并改建机车出库线。按照上述分析，襄阳北站六场股道紧张及机待线、出库线(J9)能力不足的问题是制约襄阳北站整体能力的瓶颈，因此，提升襄阳北站六场能力是此次扩能改造的重头戏。①在原预留线位上增建5条到发线，到发线数量由10条增加到15条；②在北咽喉区增建2条机待线，从而使机待线达到3条；③在机车出库线(J9)上增建一组渡线，增加机车出库能力，结合上述内容同步优化南北咽喉区道岔，适当增加平行进路；④将既有3条股道进行全股道电气化，由仅作为编发线调整为到发线(同时具备编发线功能)。Ⅵ场示意图如图4所示。

（3）改造襄阳北站三场“下机待线”。襄阳北站下行出发场将其延长100 m长度，同时铺设一组渡线，这样不仅可以解决折返段出库机车二次折返的问题，而且长度增加，一次可以放2台机车，使用效率会更高。

（4）在原预留线路上增建东南方向到达货车直通线。从四场北咽喉至军供站间新建一条联10线，同时与军供站新建的新军5道连通，形成上行系统无调列车的接车通道，这样既可以将原军5道(新军6)的主要用途作为机车走行线，提高机车进出库能力，而且还可以释放四场到发线的能力。

图3 襄阳北站示意图(站改后)Fig.3 Xiangyang North Station after expansion

（5）襄阳北站六场西发线和一场西到线间增加1组渡线。在两条线的平行地段(水平高度一致、线路基本平行)增设1组渡线。这条进路建成后，由马棚方向接入、去往郜营方向(西到北开)的整列折角列车就可以直接进六场，然后往北开，接发车都是正方向行车，就不需要接入三场环发，既缩短了运行距离，又可以充分利用六场股道能力，缓解三场环发压力。

（6）襄阳北站上行编组场(V场)增建2条股道。既有V场有20条分类线，其中1道、32道主要用途为迂回线，实际能进行溜放的只有18条，日常使用也较为紧张。本次改造在V场增建2条分类线，同时将原1道、32道上缓行器设备整体搬迁到新建线路上，这样可以适当节省投资。

图4 Ⅵ场示意图Fig.4 Railway yard VI

3 襄阳北站扩能改造效果分析

按照施工改造与运输生产兼顾的原则，经过精心组织、统筹协调，襄阳北站扩能改造工程不到半年完成所有施工任务并顺利投入运营[5]。开通一个月以来，经过运营部门不断适应、磨合、优化，运输效率和效益正在逐步显现，为枢纽的畅通工作发挥了积极作用。

3.1 分界口货车交接及编组站主要运输指标分析

根据车站统计数据，此次扩能改造以后，与襄阳北站相关的3个分界口货车交接同比、环比均有不同程度增加，武汉局集团公司的分界口交接列数增长更明显；同时车站办理车、到发列等增加了4%以上，而中时列车数量反而下降，说明襄阳北站运输能力增强、车流周转更快，以点带线的效果更加明显，运输组织更加流畅。襄阳北站改造前后中时及办理能力对比如表2所示。

表2 襄阳北站改造前后中时及办理能力对比Tab.2 Comparison of transfer time and handling ability before and after expansion

3.2 机车运用指标分析

襄阳北站扩能改造后，襄阳机务段各项机车效率和效益指标明显好转，机车平均周转时间压缩、旅行速度提高、超劳率下降，尤其是机车在站停留时间缩短，说明扩能改造后不仅车站作业效率更高，而且机车等待时间缩短、周转速度更快，机车运用效率更高、效益更加明显。襄阳北站改造前后本务机车主要运用指标对比如表3所示。

表3 襄阳北站改造前后本务机车主要运用指标对比Tab.3 Comparison of main service indicators of leading locomotives before and after expansion

3.3 综合效益指标分析

襄阳北站扩能改造以后，各项运输效率指标明显变优，同时效益指标良好。例如，襄阳机务段的机车周转时间压缩7 %，按每月运用台数4 581.3台计算，相当于每天节约机车10台机车(4 581.3×7%/31)。2018年7月襄阳北站办理车数同比增加1 124辆/d，其中每日接入重车增加300多车，相当于分界口接重日均增加3列(管内装车占到一部分)。

4 结束语

襄阳北站在增建上行系统后，从可行性研究设计、投资决策、站型优化等方面都值得认真总结和思考[6]，车站规划布局应兼顾近期和远期，为将来的发展预留好空间，这样后期改扩建将更加快捷、投资也更低[7]；在功能设计上应更加清晰、灵活。襄阳北站扩能改造工程的实施提升了编组站的作业能力，也为下一步优化区域内的运输组织创造了条件，编组站可以承担更多的技术作业，减轻周边车站的压力，拉通机车交路，进一步优化生产组织、提高运输效率[8]。