多线引入的高速铁路始发站图型布置研究

李军营,韩国兴

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)

引言

目前高速铁路多线引入始发站布置方案的确定，多是结合车站所在枢纽(地区)的位置、地形地貌、车站引入线路的性质和数量、车站工作量及旅客列车开行方案、车站到发线规模、车站性质及运营要求等[1]，依经验确定，无系统研究理论支撑，现行规范中也仅有1个两条高铁交汇的始发站图型[2]，决策时可能会产生车站布置不合理，运营后点线能力不协调、前瞻性不够等问题。随着高速铁路路网的进一步扩大和完善，高速铁路多线引入既有站或新建车站的情况将越来越多，及时总结高铁多线引入车站的设计、建设和运营的实践经验，在理论上丰富和提升，指导工程设计实践，为相关规范的修编提供支撑，是非常必要的。

1 影响站型布置的因素

1.1 引入线路的特征

引入线路的特征方面，对影响高速铁路多线引入车站布置的主要因素有铁路类型、正线及其他引入线路数目[3]、设计速度、到发线有效长度、列车运行控制方式及运营维护体制等，归根到底还是铁路类型这一关键指标，铁路类型一旦确定，相应的主要技术标准及其他指标相应也确定下来。

1.2 线路的车流特征

多线引入的车站均为路网上的节点，节点所处路网位置的不同以及所在枢纽或地区的不同，导致车站车流特征也有较大的差别。路网端部或主要枢纽的大型客站一般以始发车流为主，路网中间的节点多以通过车流为主。以到发为主的车站，在车站布置时需要考虑立即折返客车及早晚高峰时段进出动车段所的径路[4]。以通过为主的车站，需考虑通过客车高速通过因素；有跨线客车的车站，需结合跨线客车量，合理安排跨线客车径路[5]。

1.3 不同建设主体或不同运营主体

铁路项目建设主体或运营主体的不同，可能会存在固定资产分割，分线、分车场运营管理的需求，是影响车站布置的因素之一[6]。

1.4不同的建设时序

我国高速铁路网有一个逐步形成的过程，随着路网的发展和加密，新建线路引入既有站时，出于受车站周边控制因素以及对既有运营影响的考虑，可能会对车站布置进行适当调整，以适应新线的引入[7]。

2 多线引入的高速铁路始发站站型布置

2.1 始发站布置图型定义

2.1.1 分场布置图型

2条及以上铁道线路引入一座车站，线路各自正线贯通、车场及咽喉区独立布置[8]，一条线路的正线行车不能直接进入到另外一条线路的车场[9]。典型的布置示意见图1～图4。

图1 车场间无沟通分场布置示意

图2 车场间共用到发线分场布置示意

图3 车场间设联络线分场布置示意

图4 多个车场的分场布置示意

2.1.2 合场布置图型

2条及以上铁道线路引入一座车站，只有一个共用的车场，咽喉区集中布置[10]，部分线路正线贯通、部分线路正线可不贯通，一条正线的行车经过共用的车场能够直接转入到另外一条正线上。典型的布置示意见图5、图6。

图5 方向别合场布置示意

图6 线路别合场布置示意

2.1.3 分场与合场混合布置图型

3条及以上铁道线路引入一座车站，其中2条线路的车场合场布置，再与另外线路的车场分场布置。典型的布置示意见图7。

图7 分场与合场混合布置始发站示意

2.1.4 尽端式布置图型

车站位于正线终端，全部办理始发、终到列车，采用单咽喉布置型式，或结合客车段所位置，与客车段所形成贯通线式布置[11]。典型的布置示意见图8、图9。

图8 单咽喉尽端式布置始发站示意

图9 贯通线式布置始发站示意

2.1.5 多层式布置图型

多条线路引入站区，一条或几条线路的车场与其他线路的车场位于不同的高程，且车场基线大致平行的布置型式，如北京铁路枢纽丰台站。典型的布置示意见图10。

图10 北京铁路枢纽丰台站多层布置示意

2.2 国内始发站设置情况分析

研究对《高速铁路站场与枢纽关键技术研究》附件《全国高速铁路多线引入车站布置图集》收集的96个始发站样本进行分析，相关影响因素分析见表1。

表1 车站布置相关影响因素分析 个

由表1可以看出，96个车站样本中分场、合场、混合布置、尽端式布置、多层布置分别有46、27、21、1、1个车站，占比分别为47.9%、28.1%、21.9%、1.05%、1.05%，分场布置车站个数占样本车站约达一半。分场、合场、混合布置位于省会或直辖市和地级市均基本相当，可见所处城市性质不是车站布置的重要影响因素。分场、合场、混合布置3种布置位于“八纵八横”交汇点和骨干网与其他线路交汇合计超一半以上。5种布置图型中引入线路特征中含有普速铁路均占比较高。分场和合场布置两种以始发终到为主和以通过为主的车站个数均相当，混合场布置以通过为主的车站个数远大于以始发终到为主。除个别车站建设、运营主体不同外，其余建设、运营主体均相同。分场、混合布置的车站分步建成的占比较高，合场布置车场同步建成的占大多数。

2.3 始发站图型特点及适应性

2.3.1 分场布置

(1)特点

①引入各正线可相对高标准通过车站，正线间相互独立，互不干扰，养护维修可独立进行[12]。

②各车场咽喉区独立，咽喉区较短，行车交叉干扰少。

③正线间及车场咽喉间存在夹心地，用地较同规模合场布置多。

④车场联锁终端独立，可分别位于不同调度区。

(2)适应性

①车站引入线路为2条，分别为普速铁路和高速铁路，以办理通过车为主小型始发站，鉴于两线技术标准不同，为便于运营管理的情况，如汉中站(图11)、盘锦站、吉林站、连云港站。

图11 汉中站平面布置示意

②车站引入线路为2条，分别为城际、高速铁路，或均为高速铁路，以办理各方向始发终到客车为主大型始发站[13]，为缩短咽喉区长度，使车站能力适应区间能力[14]，如武汉站、合肥南站(图12)、杭州西站。

图12 合肥南站平面布置示意

③车站引入线路为3条及以上，以办理各方向始发终到车为主大型始发站，若引入线路有普速铁路，普速铁路宜单独设场；高速(或城际)铁路办理立折车作业较多时，宜分别设置车场[15]，如杭州东站(图13)、南京南站。

图13 杭州东站平面布置示意

④当正线行车量为大于120对/d，跨线客车不大于15对/d，场间联络线设置困难或联络线工程投资较大的情况，可采用场间共用到发线分场布置，如长沙南站(图14)、南宁东站。

图14 长沙南站平面布置示意

⑤当正线行车量较大，跨线客车对数大于15对/d时，可采用场间设置联络的分场布置，如武汉站(图15)、厦门北站。

图15 武汉站平面布置示意

2.3.2 合场布置

(1)特点

①一般1条正线中穿贯通车站，其他正线疏解引入，正线间共用咽喉区，咽喉区相对分场布置长，咽喉区平面交叉干扰多[16]。

②正线间夹心地相对较少，用地较相同规模的分场布置少。

③车站联锁终端为各引入正线共用，各正线在车站段属于一个调度区。

(2)适应性

①仅有第三方向铁路引入的高速铁路始发站，如温州南站(图16)、赣州西站。

图16 温州南站平面布置示意

②全部或绝大部分列车均要进站停车，除两两相连的贯通正线外，与其他线路间跨线列车不是很多，并且受地形条件所限时，如深圳北站(图17)、潮州站、西丽站。

图17 深圳北站平面布置示意

③高速铁路引入枢纽既有主要客站改建时，如福州站、乌鲁木齐站、合肥站、汉口站。

2.3.3 分场与合场混合布置

(1)特点

①车站一般引入正线不小于3条(5个方向)，规模较大。

②车场间为分场，部分线路间采用合场。多为随着新线引入逐步建设形成。

③站内合场布置车场到发线条数相对不足，咽喉区较长，特别是衔接动车段(所)端咽喉区能力一般为车站能力最紧张的咽喉。

(2)适应性

①车站引入正线不少于3条(5个方向)规模较大的始发站，如雄安站、成都东站、太原南站。

②新线引入既有站，既有站增加车场或到发线困难，新建线路选择与既有分场布置车站共用车场，或者新线单独新建车场的情况[17]，如郑州东站(图18)、福州南站。

图18 郑州东站平面布置示意

2.3.4 尽端式布置

(1)特点

可深入城市中心附近。单咽喉布置型式客车到发和进出段作业均集中在一个咽喉区，严重影响车站能力。贯通线式布置型式，客车到发和进出段分别在两端咽喉区作业。

(2)适应性

尽端式始发站仅适用于均为始发、终到列车，且处在铁路线路终端的客运站[18]，如上海南站(图19)。

图19 上海南站平面布置示意

2.3.5 多层式布置

(1)特点

有多条线路引入，车场位于不同的高程，可充分利用土地资源和立体空间资源，车站及站房结构设计复杂，投资较贵。

(2)适应性

结合枢纽总图规划、城市规划，在土地资源紧张，车站周边控制因素较多时[19]，经综合工程经济比选后采用，如北京丰台站(图10)。

3 结语

随着“八纵八横”高速铁路路网的建设，高速铁路多线引入既有或新建始发站的情况将越来越多，其规划、设计、建设是一个系统性强，一旦实施更改困难的巨型工程。在始发站规划和设计中可根据各种图型的特点和适应性，结合车站衔接的线路特征、客流特征、建设主体情况，以及车站所处区域的地形、地貌及相关控制因素，进行综合性工程经济比选确定车站的具体布置。