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        九景衢鐵路旅客列車速度目標(biāo)值的選擇

        2010-01-27 05:56:37湯鎖二
        關(guān)鍵詞:本線目標(biāo)值九江

        湯鎖二

        (中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢 430063)

        九景衢鐵路自九江站引出經(jīng)景德鎮(zhèn)至滬昆鐵路衢州站,全長(zhǎng)345.6 km,新建線路長(zhǎng)度277.3 km,根據(jù)本線功能定位和客流特點(diǎn),需合理選擇旅客列車速度目標(biāo)值,以發(fā)揮本線經(jīng)濟(jì)效益最大化。

        1 時(shí)間目標(biāo)值的選擇

        1.1 本線客車構(gòu)成分析

        根據(jù)運(yùn)量預(yù)測(cè),本線主要承擔(dān)西北、華北、川渝鄂豫以及九江、景德鎮(zhèn)地區(qū)與上海、浙江以及安徽黃山、福建寧德之間的旅客交流。

        本線開行客車主要為武漢、九江、景德鎮(zhèn)、滬漢蓉、京九、京廣線始發(fā)至浙江、上海以及安徽黃山、福建寧德的客車,約占全部客車的77%~79%,在本線全程運(yùn)行的客車2020年19對(duì)、2030年26對(duì),占九江—景德鎮(zhèn)段客車總量的41%~42%、占景德鎮(zhèn)—衢州段客車總量的62%~71%,均為滬漢蓉、京九、京廣、武漢、九江至浙江、上海、福建寧德的客車。這部分客車數(shù)量較大、在本線運(yùn)行的距離較長(zhǎng),受本線速度目標(biāo)值的影響較大。

        1.2 本線時(shí)間目標(biāo)值的選擇

        在本線全程運(yùn)行的客車中,滬漢蓉、京九線、京廣線至浙江、上海及安徽黃山、福建寧德的客車運(yùn)行距離長(zhǎng),全程旅行時(shí)間受本段的影響甚小,因此,本線時(shí)間目標(biāo)值的選擇主要考慮武漢及九江始發(fā)客車需要。武漢至以上城市距離最遠(yuǎn)為1 039 km(至上海),最近為747 km(至義烏);九江至以上城市距離最遠(yuǎn)為785 km(至上海),最近為351 km(至衢州)。可見,武漢、九江始發(fā)經(jīng)本線的列車運(yùn)行距離基本在1 000 km以內(nèi),從距離上看大部分列車具備“朝發(fā)夕歸”或“一日往返”的條件,列車全程旅行時(shí)間宜控制在4~8 h,在本線全程旅行時(shí)間應(yīng)在3 h以內(nèi)。與承擔(dān)高速列車的昌九城際、杭長(zhǎng)客專的時(shí)間對(duì)比看,九江至衢州經(jīng)昌九城際、杭長(zhǎng)客專旅行時(shí)間約為2.1 h,本線旅行時(shí)間可以略長(zhǎng)。因此,本線時(shí)間目標(biāo)值取2.5 h。

        2 速度目標(biāo)值方案構(gòu)成

        本線為客貨并重Ⅰ級(jí)鐵路,客流比重較大;是一條旅游線路,對(duì)速度的要求相對(duì)較高。從與相鄰既有路網(wǎng)協(xié)調(diào)看,本線承擔(dān)的客車以通過(guò)帶流性質(zhì)的客車為主,相關(guān)線路主要為武九線、滬昆線、滬杭線以及金溫線,以上線路除滬杭線速度目標(biāo)值為160 km/h外,其他均為200 km/h。

        本線貨車速度以120 km/h為主,線路的速度目標(biāo)值的選擇應(yīng)兼顧貨物列車的運(yùn)行條件。若本線速度目標(biāo)值超過(guò)250 km/h,客貨列車速差過(guò)大,工程實(shí)施困難,運(yùn)輸能力大幅降低。因此,考慮客貨列車速度匹配的要求,本線的速度目標(biāo)值不宜超過(guò)250 km/h。

        結(jié)合線路功能定位、客流需求、與相鄰線路的匹配等因素,在前期研究的基礎(chǔ)上本次研究了200 km/h、200 km/h預(yù)留250 km/h兩個(gè)速度目標(biāo)值方案。

        3 速度目標(biāo)值方案綜合比選

        3.1 不同速度目標(biāo)值對(duì)工程投資的影響分析

        湖口至鄱陽(yáng)段為鄱陽(yáng)湖平原區(qū),局部為剝蝕丘陵區(qū),不同速度目標(biāo)值方案線位基本相同,對(duì)工程投資基本沒有影響。鄱陽(yáng)至常山段為丘陵、低山區(qū),地形起伏較大,山間谷地狹窄、曲折,且多被既有的省道和高速公路占據(jù),谷地兩旁山體多呈犬牙狀分布,線路基本并行既有的省道和高速公路,沿既有道路兩側(cè)谷地走行,橋梁、隧道工程主要由跨越溝谷、穿越山體引起,除非采用很小的曲線半徑展長(zhǎng)線路才能減少,但線路展長(zhǎng)將引起路基長(zhǎng)度的增加,兩方案最小曲線半徑均較大,不同最小曲線半徑對(duì)工程投資的影響不明顯。

        技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同引起的投資差異主要因橋梁結(jié)構(gòu)和隧道凈空面積不同引起。

        (1)路基工程

        兩方案技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見表1。

        表1 方案技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

        200 km/h預(yù)留250 km/h與200 km/h路基面寬度差異不太大,路堤寬度增加0.6 m,路塹增加0.4 m;路肩寬度由1.0 m增加至1.2 m;線間距由4.4 m增加至4.6 m。

        (2)橋梁工程

        200 km/h預(yù)留250 km/h與200 km/h對(duì)橋梁工程數(shù)量的影響主要為橋梁梁部由T梁變?yōu)橄淞骸⒍张_(tái)圬工、樁基礎(chǔ)加長(zhǎng)等。橋梁工程增加數(shù)量見表2。

        表2 橋梁工程增加數(shù)量匯總

        (3)隧道工程

        200 km/h隧道軌面以上凈空面積為81.37 m2;200 km/h預(yù)留250 km/h軌面以上凈空面積92 m2,凈空增加13.06%。根據(jù)200 km/h和250 km/h通用圖對(duì)各級(jí)圍巖襯砌工程數(shù)量進(jìn)行對(duì)比,工程數(shù)量增加見表3。

        表3 隧道工程增加數(shù)量匯總 m3

        (4)軌道工程

        200 km/h預(yù)留250 km/h方案,橋上、隧道內(nèi)采用彈性軌枕,道砟為特級(jí)道砟,道床頂面寬度由3.5 m變?yōu)?.6 m,道床厚度在路基、橋上、隧道內(nèi)均為35 cm。

        (5)站后接觸網(wǎng)

        由混凝土支柱改為鋼支柱,接觸網(wǎng)導(dǎo)線有提高。

        (6)站后其他工程

        兩方案采用的標(biāo)準(zhǔn)基本相同,投資差較差小。

        200 km/h方案較20 km/h預(yù)留250 km/h方案投資減少15.49億元。技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表4。

        表4 速度目標(biāo)值方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

        注:200 km/h預(yù)留250 km/h橋梁為箱梁,隧道限界加大至92 m2。

        3.2 速度目標(biāo)值經(jīng)濟(jì)效益最大化分析(表5)

        速度目標(biāo)值選擇應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目綜合效益最大化,為進(jìn)一步論證研究方案的合理性,本次在對(duì)不同方案投入、產(chǎn)出進(jìn)行定量分析的基礎(chǔ)上,采用差額凈現(xiàn)值法進(jìn)行比選,從鐵路企業(yè)財(cái)務(wù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)兩個(gè)層面進(jìn)行比較,提出經(jīng)濟(jì)效益最佳的速度目標(biāo)值方案。財(cái)務(wù)折現(xiàn)率取3%,社會(huì)折現(xiàn)率取8%。

        表5 不同速度目標(biāo)值經(jīng)濟(jì)效益比較 億元

        隨著速度目標(biāo)值標(biāo)準(zhǔn)的提高,工程投資增加,但是由于運(yùn)輸速度提高,對(duì)客流的吸引力也同時(shí)增強(qiáng)。從總體經(jīng)濟(jì)效益角度看,200 km/h方案優(yōu)于200 km/h預(yù)留250 km/h方案。

        3.3 與路網(wǎng)發(fā)展的適應(yīng)性分析

        本線所處區(qū)域路網(wǎng)研究年度既有線將提速至160~200 km/h,新建客運(yùn)專線速度目標(biāo)值在200 km/h及以上。本線是中部湖北、贛東北及西部川渝與東部浙江聯(lián)系的便捷通路,速度目標(biāo)值采用200 km/h與鄰線路相匹配較好,有利于系統(tǒng)資源的綜合利用,推動(dòng)本地區(qū)快速網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

        3.4 與時(shí)間目標(biāo)值的適應(yīng)性分析

        根據(jù)鋪畫運(yùn)行圖,200 km/h方案客車全程旅行時(shí)間平均為2.2 h,能夠滿足時(shí)間目標(biāo)值要求。

        4 速度目標(biāo)值研究結(jié)論

        綜上所述,200 km/h預(yù)留250 km/h方案較200 km/h方案投資增加15.49億元;從投資效益分析,200 km/h方案優(yōu)于200 km/h預(yù)留250 km/h方案; 200 km/h與鄰線路相匹配較好,有利于系統(tǒng)資源的綜合利用,推動(dòng)本地區(qū)快速網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。因此,本線速度目標(biāo)值推薦200 km/h。

        [1]錢立新.世界高速鐵路技術(shù)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2003.

        [2]喬英忍,曹國(guó)炳.世界鐵路總覽[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2001.

        [3]鐵建設(shè)函[2005]285號(hào),新建時(shí)速200 km客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

        [4]鐵建設(shè)[2005]140號(hào),新建時(shí)速200~250 km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

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