尹 堅(jiān)
(中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線站處,上海 200070)
本格拉鐵路位于安哥拉共和國中部,全長 1 343.4 km,西起大西洋沿岸的洛比托港 (Lobito),向東一直延伸至邊鏡,與剛果共和國接軌,包含內(nèi)格朗 (Negrao)—本格拉(Benguela) 支線 (長27.3 km),洛比托—碼頭支線 (長8 km)和歸瑪支線。本格拉鐵路既有線為單線,沿線穿越平原、低山丘陵、高原等多種地形區(qū),平縱斷面條件較為復(fù)雜。由于 2002 年之前的連年戰(zhàn)亂,本格拉鐵路目前僅有極少部分路段可通車,但因技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低而且年久失修,列車最高速度僅為 30 km/h。
由中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司承擔(dān)勘測設(shè)計(jì)工作的本格拉鐵路,經(jīng)過周密的方案設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和比選,綜合考慮既有線的平縱斷面現(xiàn)狀、工程條件、施工難度、物資供應(yīng)需求和項(xiàng)目投資,以及可達(dá)到的列車運(yùn)行速度和通過能力,最終選定并實(shí)施的改建修復(fù)方案為:適當(dāng)提升本線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),除修復(fù)毀壞的橋涵,更換鋼軌、道岔,以及路基整治幫寬、站場及配套設(shè)施整修、通信信號(hào)設(shè)備改造外,結(jié)合既有線平、縱斷面現(xiàn)狀及工程條件,采用分路段設(shè)計(jì)行車速度。
本格拉鐵路改建修復(fù)后的最高行車速度為90 km/h,小半徑曲線限速 40 km/h,到發(fā)線有效長350 m,閉塞方式為繼電半自動(dòng)閉塞。目前,本格拉鐵路大修工程已進(jìn)入施工階段,受金融危機(jī)影響,工程進(jìn)展緩慢。
本格拉鐵路穿越安哥拉共和國的多個(gè)重要經(jīng)濟(jì)區(qū),西起大西洋港口城市洛比托港,沿線途經(jīng)萬博(Huambo)、奎托 (Kuito)、盧埃納 (Luena),以及剛果邊境的盧奧 (Luao) 等重要城市,是安哥拉重要的經(jīng)濟(jì)走廊,人員和貨物交流相對(duì)頻繁,已經(jīng)形成一定程度的產(chǎn)業(yè)和商業(yè)聚集。
安哥拉共和國于 2002 年戰(zhàn)后重建全面展開,2005 年起經(jīng)濟(jì)恢復(fù)速度加快。目前,石油和鉆石開采是安哥拉的支柱產(chǎn)業(yè),主要工業(yè)還有水泥、建材生產(chǎn),車輛裝修,紡織服裝,食品和水產(chǎn)加工等。同時(shí),本格拉鐵路穿越的中部高原為產(chǎn)糧區(qū),目前主要種植玉米、木薯、水稻等。因此,本格拉鐵路沿線礦產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品是其貨源的重要組成部分。隨著安哥拉經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和本格拉鐵路對(duì)沿線經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用,鐵路的貨運(yùn)品類將更加豐富,貨運(yùn)量也將逐步提升。
本格拉鐵路是非洲鐵路網(wǎng)的重要組成部分,由于中南部非洲連接大西洋,從而是通往歐洲和美洲大陸的重要通道。由于戰(zhàn)爭造成本格拉鐵路中斷,臨近內(nèi)陸國家原本經(jīng)由安哥拉運(yùn)輸出口的礦石等貨物只能改走其他徑路。以贊比亞運(yùn)往西歐的銅為例,目前繞道至坦桑尼亞的達(dá)累斯薩拉姆港,然后再繞道蘇伊士運(yùn)河運(yùn)往西歐。本格拉鐵路重建通車后,贊比亞、剛果等臨近內(nèi)陸國家向其他大洲出口的貨流將對(duì)本格拉鐵路產(chǎn)生運(yùn)輸需求。
目前,安哥拉共和國的交通運(yùn)輸主要依靠汽車,但道路基礎(chǔ)設(shè)施十分簡陋,運(yùn)能有限,旅行速度較低,礦產(chǎn)等大宗貨物的出口受到運(yùn)輸條件的嚴(yán)重影響。生活用品等物資從港口由汽車運(yùn)往內(nèi)陸城市需要約5天時(shí)間,導(dǎo)致運(yùn)輸成本較高。本格拉鐵路修復(fù)通車后,可以提供充足的運(yùn)能,滿足生活物資和大宗貨物的長距離運(yùn)輸,以及旅客出行的需求。
處于戰(zhàn)后重建階段的安哥拉共和國,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)十分脆弱,生產(chǎn)力尚未恢復(fù),國家收入主要來源于石油產(chǎn)業(yè),財(cái)務(wù)狀況不理想。本格拉鐵路基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)重建使用的資金主要來源于石油貸款,由于沿線商業(yè)開發(fā)價(jià)值不高,無法通過沿線土地的開發(fā)利用獲得可觀的經(jīng)濟(jì)收益。因此,本格拉鐵路修復(fù)重建后的運(yùn)輸組織模式必須盡量提高運(yùn)輸資源利用率,降低運(yùn)營總成本,一方面有利于提高項(xiàng)目投資效益,改善鐵路經(jīng)營狀況,一方面有利于單位運(yùn)輸產(chǎn)品價(jià)格的降低,從而降低物資交流成本,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)繁榮。
由于安哥拉共和國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍處于較為初級(jí)的階段,經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)主要是石油和礦石開采,其產(chǎn)量和出口量關(guān)系著該國的經(jīng)濟(jì)命脈。其鉆石、鐵、錳等主要礦產(chǎn)的產(chǎn)地均位于內(nèi)陸,而鐵路是礦石類貨物最為經(jīng)濟(jì)適用的陸上運(yùn)輸方式,因此鐵路貨運(yùn)能力在很大程度上影響著礦石的出口量,直接關(guān)系該國的經(jīng)濟(jì)收入。因此,本格拉鐵路的運(yùn)輸組織必須滿足客貨運(yùn)輸在運(yùn)量和服務(wù)水平 (包括票價(jià)、旅行速度和發(fā)車間隔) 上的要求,通過加強(qiáng)沿線人員和貨物的交流,促進(jìn)工農(nóng)產(chǎn)業(yè)的繁榮,并為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)創(chuàng)造便捷的交通運(yùn)輸條件,從而為沿線的經(jīng)濟(jì)帶來活力。
(1)車輛編組和機(jī)車交路。本格拉鐵路的線路平縱面條件較為惡劣,尤其是洛比托—萬博有大量 12.5‰ 以上坡段和小半徑曲線,給牽引定數(shù)帶來不利影響。同時(shí),設(shè)計(jì)到發(fā)線有效長標(biāo)準(zhǔn)為350 m,因此以換算長度 14 m 的典型車型編組為例,貨物列車編成輛數(shù)不能超過 20 輛。以 CKD8A內(nèi)燃機(jī)車為例,由于庫巴爾 (Cubal)—萬博區(qū)段最大坡度為 23‰,限制區(qū)間加站困難,在洛比托—萬博采用雙機(jī)牽引,其他區(qū)段單機(jī)牽引,全線統(tǒng)一列車牽引質(zhì)量 1 200 t。設(shè)計(jì)機(jī)車交路如圖 1、圖2所示。
(2)調(diào)度區(qū)域劃分。本格拉鐵路局在洛比托設(shè)置調(diào)度中心,在本格拉、萬博、比耶 (Bie) 和盧埃納設(shè)置4個(gè)分局,基本按照行政區(qū)域劃分管轄范圍。各分局下設(shè)調(diào)度所,每個(gè)調(diào)度所下設(shè)1個(gè)調(diào)度臺(tái),指揮管轄分局內(nèi)的列車運(yùn)行:調(diào)度1臺(tái)指揮洛比托—萬博的列車運(yùn)行;調(diào)度2臺(tái)指揮萬博—奎托的列車運(yùn)行;調(diào)度3臺(tái)指揮奎托—盧埃納的列車運(yùn)行;調(diào)度4臺(tái)指揮盧埃納—盧奧的列車運(yùn)行。
本格拉鐵路沿線大量車站是不辦理貨運(yùn)業(yè)務(wù)的中間站和會(huì)讓站。由于多數(shù)車站只辦理會(huì)讓作業(yè),站間距的設(shè)置主要考慮區(qū)間運(yùn)行時(shí)分的均衡,以滿足通過能力需求。港口城市洛比托、邊境城市盧奧,以及沿線的本格拉、萬博、奎托和盧埃納4個(gè)省會(huì)城市是區(qū)域性中心城市,承擔(dān)主要的客貨列車到發(fā)作業(yè),客貨運(yùn)設(shè)施相對(duì)完善。最終全線設(shè)站 68 個(gè),平均站間距為 23.4 km。洛比托—本格拉因途經(jīng)地段繁華,客流密集,各中間站均辦理客貨運(yùn)作業(yè),站間距均不大于 5 km。
未來本格拉鐵路客貨運(yùn)需求增長后,輸送能力將受限制區(qū)間的限制。因此,運(yùn)營后期在繁忙區(qū)段可增設(shè)復(fù)線,以提高區(qū)段通過能力。
(1)貨物運(yùn)輸組織。本格拉鐵路上行 (由東向西) 為重車方向,以礦石為大宗,主要是贊比亞等內(nèi)陸鄰國出口的礦石等。近年來,贊比亞銅產(chǎn)量和出口量迅猛增長,90% 以上為出口 (絕大多數(shù)以銅棒的形式),預(yù)計(jì)到 2015 年銅產(chǎn)量將達(dá)到 90萬 t/a。本格拉鐵路的修復(fù)為贊比亞出口美國和歐洲的銅礦提供了新的暢通徑路,即穿越剛果共和國進(jìn)入安哥拉,經(jīng)本線上行至洛比托港,出海北上運(yùn)往西歐。
目前,安哥拉共和國公路運(yùn)輸不發(fā)達(dá),內(nèi)陸地區(qū)生活用品等物資的供給不足且價(jià)格偏高,本格拉鐵路為生活物資由沿海向內(nèi)陸運(yùn)輸提供了全新的低成本方案,將對(duì)內(nèi)陸地區(qū)居民生活水平的提高產(chǎn)生顯著作用。因此,本格拉鐵路下行方向除了組織空車直達(dá)外,運(yùn)送品類主要為生活物資,以滿足沿線居民日常需求。
根據(jù)運(yùn)量預(yù)測,本格拉鐵路近遠(yuǎn)期開行貨物列車對(duì)數(shù)和單向年輸送能力如表1所示。
表 1 近遠(yuǎn)期貨物列車開行對(duì)數(shù)及單向年輸送能力
圖1 設(shè)計(jì)貨運(yùn)機(jī)車交路圖
圖2 設(shè)計(jì)客運(yùn)機(jī)車交路圖
上行貨物列車承擔(dān)礦石等大宗貨物的長距離運(yùn)輸。贊比亞銅礦預(yù)測出口量的 50% 經(jīng)本線出海,即可滿足每日整列發(fā)送運(yùn)量。因此,可聯(lián)合剛果共和國和贊比亞的相關(guān)鐵路,組織開行礦石直達(dá)列車:在礦區(qū)組織裝車,集結(jié)成組或成列,在盧奧過軌后,編組整列出發(fā),全程不解編,至洛比托港卸車裝船。洛比托港正在擴(kuò)能改造,其未來能力將與礦石整列到達(dá)量相適應(yīng),并有望實(shí)現(xiàn)海鐵聯(lián)運(yùn)。
下行貨運(yùn)組織的主要任務(wù)是從沿海港口將生活用品運(yùn)往內(nèi)陸城市,主要開行直通和區(qū)段列車,減少摘掛列車的開行,以節(jié)省起停車和調(diào)車費(fèi)用,提高通過能力利用率,降低運(yùn)營成本。在車輛使用上,盡量采用礦石適用車輛裝運(yùn)下行貨物,以減少上行回空和下行配空車流,節(jié)省空車運(yùn)送費(fèi)用,提高整體運(yùn)輸效率和效益。同時(shí),可減少運(yùn)用車數(shù),降低機(jī)車、車輛的購置和維修養(yǎng)護(hù)成本。
(2)旅客運(yùn)輸服務(wù)。停戰(zhàn)后安哥拉共和國的經(jīng)濟(jì)雖然有所復(fù)蘇,但多數(shù)平民仍比較貧困,本格拉鐵路面向的旅客大多貨幣支付能力和時(shí)間價(jià)值都很低,從而對(duì)旅行速度和服務(wù)質(zhì)量的要求不高。因此,本格拉鐵路的客運(yùn)主要定位于提供價(jià)格低廉的中短途客運(yùn)服務(wù)。根據(jù)運(yùn)量預(yù)測,本格拉鐵路近遠(yuǎn)期旅客列車需求對(duì)數(shù)如表2所示。
表2 近遠(yuǎn)期旅客列車開行對(duì)數(shù) 對(duì)/d
由于旅客列車開行對(duì)數(shù)不多,旅客群體時(shí)間價(jià)值不高,開行快速直達(dá)的中長途旅客列車在本格拉鐵路并不經(jīng)濟(jì)適用。因此,較合理的列車開行方案是開行區(qū)段站間的城際旅客列車,固定停站,嚴(yán)格按運(yùn)行圖開行列車。另外,開行洛比托—本格拉的城際旅客列車,以解決兩區(qū)域中心城市間旅客密集出行的需求。
歷史上曾經(jīng)有許多經(jīng)濟(jì)和交通欠發(fā)達(dá)地區(qū),由于鐵路的開通促使這些地區(qū)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從經(jīng)濟(jì)作物種植的區(qū)域化和專門化,進(jìn)而帶動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)和商業(yè)的發(fā)展。本格拉鐵路的重建通車,必將對(duì)沿線經(jīng)濟(jì)的增長、多樣化和可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生十分積極的作用。隨著安哥拉共和國的持續(xù)和平建設(shè),本格拉鐵路沿線區(qū)域依托鐵路的強(qiáng)大輸送能力,憑借豐富的物產(chǎn)資源和農(nóng)業(yè)種植條件,其經(jīng)濟(jì)必將快速發(fā)展,將有條件形成經(jīng)濟(jì)作物專業(yè)產(chǎn)區(qū)和現(xiàn)代工業(yè)聚集區(qū)。為此,本格拉鐵路的客貨運(yùn)需求在質(zhì)和量方面均將發(fā)生變化,客貨列車開行方案和服務(wù)水平也需要有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整。
非洲鐵路目前尚未成網(wǎng),本格拉鐵路只與剛果共和國鐵路接軌,服務(wù)范圍有限。未來有規(guī)劃將羅安達(dá)鐵路由馬蘭熱延伸與本格拉鐵路連接,屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)安哥拉國內(nèi)兩大重要經(jīng)濟(jì)走廊之間的便捷流通,為兩線的沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來新的增長動(dòng)力。此外,若政治和資金條件允許,只需再建 300 km 左右的線路,即可實(shí)現(xiàn)本格拉鐵路與坦贊鐵路的直接連接,比目前繞道剛果共和國大大節(jié)約運(yùn)輸距離和成本,也形成非洲東西海岸之間的較短徑路,對(duì)完善非洲路網(wǎng)具有積極的意義,并為在非洲大陸上發(fā)展陸橋運(yùn)輸提供了條件。