太锡铁路开行动力集中动车组列车换乘站方案研究

#交通规划#

太锡铁路内蒙段旅客列车需由原设计的C2动车组调整为动力集中动车组,河北段比选论证最优的客运换乘站;基于客运量及行车量预测,结合项目前期研究成果,采取铺画高峰小时运行图、编制站高峰小时股道运用图,运用比选论证法对换乘站方案进行深入研究,以期得出节约投资、建设条件好、运营管理优、通过能力强的方案。

1.换乘站初选

1.1 线路走向及车站分布

太锡铁路线路走向示意见图1。

图 1 太锡铁路线路走向示意

全线共设车站19座,其中新建段新建车站5座(见图2),分别为崇礼、张北、沽源、太仆寺旗、塞北管理区;改建段(内蒙段)既有车站9座;预留车站5座。新建车站旅客站台长450m、高1.25m。太锡铁路开行动集列车后,新建或既有站台长度需调整至480m。

图 2 太锡铁路新建车站位置示意

1.2 列车运行控制系统

太子城(不含)至崇礼按列车运行控制系统第三级设计(CTCS-3级,含ATO功能),区间设置CTCS-3级与CTCS-2级转换点,崇礼站按CTCS-2列控系统设计,崇礼(不含)至锡林浩特列控系统按CTCS-0级设计,崇礼站锡林浩特方向接近区段内设CTCS-2级与CTCS-0级转换点。控制系统示意见图3、图4。

图 3 列车运行控制系统示意

图 4 列车运行控制系统示意二

根据列控设置方案,全线运输组织方式为装备CTCS-3级ATP系统的动车组(C3动车组)仅能从太子城运行至崇礼站股道停车后换端折返运行;装备CTCS-2级ATP系统的动车组(C2动车组)从太子城运行至崇礼站,在车站接近区段内自动切换为LKJ控车模式后发往锡林浩特方向;装备CTCS-2级ATP系统的动车组(C2动车组)由锡林浩特运行方向采用LKJ控车模式向崇礼站运行,在车站接近区段内切换为CTCS-2级控车模式后进入崇礼站。

1.3 换乘站范围框定

太锡铁路南端与崇礼铁路、京张高铁相连,两条线路均按列车运行控制系统第三级设计(CTCS-3级,含ATO功能),动力集中动车组列车不具备上线运行的条件,为满足锡林浩特方向客流进京的要求,需在太子城至正蓝旗段选择合适的车站进行旅客换乘,考虑近期实施、车站地理位置和节约投资,可选择车站为崇礼、张北、塞北管理区及正蓝旗4个车站。

2.换乘站比选

基于上述分析,综合项目实施情况、车站规模、线路平纵断面情况、工程地质、工程实施条件及国土资源综合利用等多方面因素,利用比较分析法,重点研究4个换乘站方案:崇礼站换乘方案(方案I)、张北站换乘方案(方案II)、塞北管理区站换乘方案(方案III)、正蓝旗站换乘方案(方案IV)。

2.1 崇礼站换乘方案(方案I)

太锡铁路在太子城至崇礼段区间完成C3至C2级间转换,在崇礼站完成C2至C0级间转换,将崇礼站作为换乘站,可使动力分散动车组和动力集中动车组分别在C3/C2和C0的列控系统线路上运行。崇礼站两侧距离太子城站、堡东沟站分别为16.601km、23.09km。

(1)车站作业量

根据运量预测和列车开行方案,崇礼站近、远期旺季需办理太子城至崇礼段和崇礼至堡东沟段的列车数分别为25对、35对和13对、20对。

(2)车站规模

崇礼站车站中心里程为DK68+350。车站采用2台3线(含正线1条),有效长座650m;设450m×12.0m×1.25m基本站台1座,450m×13.0m×1.25m岛式中间站台1座,设8.0m宽旅客地道1处;站房为线侧下式布置于线路左侧。崇礼站平面布置示意见图5。

图 5 崇礼站平面布置示意

(3)建设情况

崇礼车站已于2022年1月底开通,为2022年冬奥会服务。

(4)车站能力分析

①现状能力分析

根据运行图铺画,高峰小时运营周期为70min,周期内太子城至崇礼为3对、崇礼至堡东沟为2对,按照崇礼站办理太子城至崇礼段和崇礼至堡东沟段的运营时间分别为14.5h(7:30~22:00)和13.5h(7:30~21:00),全天均按高峰小时运行,太子城至崇礼段能力和崇礼至堡东沟段区间能力分别为35对、21对。区间及车站能力见图6、图7。

图 6 崇礼站高峰小时运行

图 7 崇礼站高峰小时股道运用

综上分析,车站两端远期区间能力饱和,由图7可知,列车在崇礼基本全天均按高峰小时运行(列车折返时间为24min),部分列车旅客换乘需跨越站台、接续列车间的换乘时间短(最短换乘时间约8min),崇礼站客运作业能力紧张。

②车站能力补强方案

为缓解上述问题,一方面考虑优化运营组织,主要为延长列车运营时间和早晚(如8:00前、21:30)增加太子城至崇礼段列车的追踪到达,以提高区间通过能力;另一方面考虑崇礼站在近期增设到发线及站台,以提高崇礼站客运作业能力。为满足车站内旅客换乘要求,尽量避免换乘旅客与进出站旅客流线交叉和增加车站换乘、疏散能力,车站需增设天桥1座,天桥宽8m。

鉴于崇礼站站房同侧已无增设到发线条件,故于站房对侧增设到发线1条,同时为增加客运组织的灵活性,增设岛式站台1座。考虑本线动集列车长度为467m,考虑停车误差,站台长度取480m。改建后平面示意见图8。

图 8 崇礼站增加站台平面布置示意

采取上述措施后,崇礼站办理太子城至崇礼段的能力虽可提高,但崇礼至堡东沟的区间能力仍紧张。

(5)对后方通道设备设施的影响

崇礼站为换乘站时,崇礼至锡林浩特段张北、沽源、太仆寺旗、塞北管理区、正蓝旗、桑根达来北、锡林浩特7座车站接发动集列车的站台均需要加长至480m,以满足列车到发的需求。

崇礼站设置为换乘站后,具有动车走行普速铁路距离最短、充分利用既有崇礼站的设备设施和促进崇礼站以及崇礼区的后冬奥运的发展具有推动作用,研究后纳入下一步比选。

2.2张北站换乘方案(方案II)

由于崇礼站为在建车站,改建难度较大。为了尽量减小对在建车站的影响同时缩短动力分散动车组在C0列控系统线路上走行的距离,本次对张北站作为换乘车站的方案进行研究。张北站两侧距离堡东沟站、新民站分别为20.027km、27.9km。

(1)车站作业量

根据运量预测和列车开行方案,张北站近、远期旺季需办理堡东沟至张北段和张北至新民段的列车数均为13对、20对,全部为通过列车,无始发终到列车。

采用张北站换乘方案时,本站近、远期旺季需办理堡东沟至张北段和张北至新民段的列车数均为13对、20对,其中4对为通过列车,其他均为始发终到列车。

(2)原设计车站规模

车站中心里程为DK111+240,站房位于线路左侧,车站采用两台夹三线站型,设到发线3条(含正线1条),到发线有效长度为650m。设450.0m×8.0m×1.25m的基本站台和侧式站台各1座,设8m宽旅客地道1座。设置综合维修工区1处,工区内设大机停放线2条,轨道车库线2条。站坪坡度为平坡。站房为线侧下式。张北站平面布置示意见图9。

图 9 张北站平面布置示意

(3)车站能力分析

张北站设计年度仅2条客车到发线,不能40对列车始发终到的需求;如调整正线兼做到发线,车站到发线能力尚可,但旅客换乘时间太短,满足不了换乘需求。为满足解决换乘需求,需增加到发线1条,车站达到2台4线规模,同时加大地道宽带或增加1座地道,方可满足车站换乘要求和紧急疏散要求。

车站能力虽可通过车站改造解决,但原设计方案中张北站两端区间能力已较为紧张,尤其张北至新民段远期能力仅富余1对;若张北作为换乘站,在站停留时间需要24min,造成两端能力超饱和不能满足运营需求。故研究后该方案予以舍弃。

2.3 塞北管理区站换乘方案(方案III)

塞北管理区为北京铁路局和呼和浩特铁路局的局界分界车站,两侧距离太仆寺旗站、黑城子站分别为15.6km、14.886km。

(1)车站作业量

根据运量预测和列车开行方案,塞北管理区站近、远期旺季需办理太仆寺旗至塞北管理区段和塞北管理区至黑城子段的列车数均为13对、20对,全部为通过列车,无始发终到列车。

采用塞北管理区站换乘方案时,本站近、远期旺季需办理太仆寺旗至塞北管理区段和塞北管理区至黑城子段的列车数均为13对、20对,其中4对为通过列车,其他均为始发终到列车。

(2)原设计车站规模

中心里程为DK191+150,设到发线4条(含正线1条),到发线有效长度为650m。设450m×8m×1.25m的基本站台1座,设450m×11.5m×1.25m的侧式站台1座。设8m宽旅客地道1座。站坪坡度为平坡。站房位于线路右侧,采用线侧下式。塞北管理区站平面布置示意见图10。

图 10 塞北管理区站平面布置示意

(3)原设计车站能力分析

根据运行图铺画,高峰小时运营周期为64min,周期内太仆寺旗至塞北管理区段和塞北管理区至黑城子段均为2对,塞北管理区站办理太仆寺旗方向和黑城子方向的运营时间均为12h(9:00~21:00),全天均按高峰小时运行,塞北管理区站办理太仆寺旗至塞北管理区段和塞北管理区至黑城子段能力均为23对,车站区间能力和到发线使用能力能满足运营要求,区间能力见图11。

图 11 塞北管理区站高峰小时运行

因车站为3条到发线、3台面,存在不同站台换乘情况,鉴于列车停站时间短(最短始发终到24min),换乘通道仅1座,换乘乘客多(最多为1200人交叉换乘),通道较拥堵,且旅客换乘接续时间最短时间只有约9min(考虑出发占用股道3min),不同站台间的下车、换乘和上车完成换乘难度较大。

(4)车站调整方案

为提高车站能力,考虑将基本站台调整为中间站台,即车站由4条到发线3台面调整为4条到发线4台面,为满足动集停车条件和换乘条件,调整站台长度为480m、站台宽度调整为15m,地道宽度调整为12m。塞北管理区站方案调整见图12、高峰换乘站台人员虚拟站立位置见图13。

图 12 塞北管理区站方案调整

图 13 高峰换乘站台人员虚拟站立位置

根据运行图铺画,高峰小时运营周期为64min,周期内太仆寺旗至塞北管理区段和塞北管理区至黑城子段均为2对,塞北管理区站办理太仆寺旗方向和黑城子方向的运营时间均为12h(9:00~21:00),全天均按高峰小时运行,太仆寺旗至塞北管理区段和塞北管理区至黑城子段能力均为23对,车站两端区间能力和车站到发线使用能力能满足运营需求,见图14~图16。

图 14 塞北管理区站高峰时段股道运用

图 15 塞北管理区站平峰时段股道运用

图 16 塞北管理区站平峰时段股道运用

由图14可知,高峰小时车站能满足运营需求,平峰时段旅客换乘条较好,研究后纳入下一层次比选。

(5)对后方通道设备设施的影响

塞北管理区为换乘站时,塞北管理区至锡林浩特段正蓝旗、桑根达来北、锡林浩特3座车站接发动集列车的站台均延长至480m。

2.4 正蓝旗站换乘方案(方案IV)

正蓝旗站为既有桑多线上的中间站,站中心里程为桑多线SDK55+433.62,车站办理客货运业务。正蓝旗站两侧距离乌兰呼格达站、阿都呼都格站分别为12.127km、23.484km。

(1)车站作业量

根据运量预测和列车开行方案,正蓝旗站近、远期旺季需办理太锡铁路黑城子至正蓝旗段为13对、20对,其中4对始发终到列车,其他均为通过列车;办理太锡铁路正蓝旗至阿都呼都格段的列车数均为13对、16对,均为通过列车;办理锡多铁路通过列车近期、远期分别为3对,5对。

采用正蓝旗站换乘方案时,本站办理列车对数不变,但办理太锡铁路列车近、远期旺季均为始发终到列车。

(2)车站规模

车站设到发线10条(含正线3条),牵出线1条,机待线5条,货物线3条,安全线5条,到发线有效长1700m。另黑城子方向有上都电厂专用线、力通专用线接轨。站房位于线路右侧,设450×8.0×1.25m基本站台1座,450×9.0×1.25m中间站台1座,2个站台都设有通长雨棚。正蓝旗站客运规模2台2线。

根据养护维修需要,新设综合维修工区1处,由既有Ⅱ道引出,向多伦方向延伸布置于力通专用线外侧,设工务大机停留线2条,有效长300m;轨道车库线2条,有效长120m;热备机车停放线1条,有效长70m,在上都电厂专用线方向设置超偏载设备。正蓝旗站改建方案平面布置示意见图17。

图 17 正蓝旗站改建方案平面布置示意

(3)车站能力分析

正蓝旗站既有客运规模为2台2线,到发线能力不满足20对动车和20对动集均始发终到的条件;黑城子(太子城)方向列车到发切割正线严重;车站接轨专用线多,作业类型多,对车站能力影响较大;车站换乘条件较差(换乘直线距离约40m),车站站台为既有站台,两站台中心偏置约110m,旅客换乘走行距离较长,且本站跨线设施为8m宽地道,无电、扶梯,旅客通行效率低,研究后予以舍弃。

2.5 方案优缺点分析及推荐意见

崇礼站换乘和塞北管理区站换乘方案优缺点分析见表1。

综上分析,塞北管理区站换乘方案运输组织条件较好,换乘条件和服务较好,对既有车站运输影响较小,对后方通道京张高铁运营影响小,工程地质条件较好,工程投资省,故予以推荐。

3.结语

以太锡铁路为例,研究普速铁路衔接高速铁路的列车换乘站方案,采用比选论证法进行分析,得出近远期结合、节约投资、建设条件好、运营管理优、乘降能力强的塞北管理区站为换乘站的方案。研究方法和结论可为普速铁路衔接高速铁路的列车换乘方案等类似工程提供借鉴。


本文转自《铁道勘察》——太锡铁路开行动力集中动车组列车换乘站方案研究,作者:刘俊 ,胡世贵,周伟龙,蒋桥丁,孙涛,肖树峰;仅用于学习分享,如涉及侵权,请联系删除!

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更新时间:2025-04-17

标签:正蓝旗   子城   列车   崇礼   方案   车组   塞北   站台   管理区   车站   铁路   能力   动力   科技

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