四平至松江河鐵路速度目標(biāo)值選擇

劉愛(ài)英

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津　300142)

Seleciton of theTarget Value of Speed about the Siping-Songjianghe Railway

LIU Aiying

四平至松江河鐵路速度目標(biāo)值選擇

劉愛(ài)英

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津300142)

Seleciton of theTarget Value of Speed about the Siping-Songjianghe Railway

LIU Aiying

摘要從該項(xiàng)目在路網(wǎng)中的作用、時(shí)間效益、經(jīng)濟(jì)效益以及運(yùn)輸組織等方面，多方案、多層面的綜合比較分析本線設(shè)計(jì)速度需求，結(jié)合相鄰路網(wǎng)線路、運(yùn)輸組織及本線工程條件等因素，全面系統(tǒng)地研究速度目標(biāo)值的選擇。

關(guān)鍵詞鐵路擴(kuò)能改造速度目標(biāo)值選擇

1線路概況

既有四平至松江河鐵路由四梅線(四平-梅河口)、梅集線(梅河口-集安)、鴨大線(鴨園-大栗子)、渾白線(渾江-白河)等四條鐵路線串連而成，大多修建于日偽時(shí)期，已有70余年歷史，建設(shè)年代久遠(yuǎn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差。2009年最大區(qū)段貨流密度為1 222萬(wàn)t，開(kāi)行客車(chē)9對(duì)，最緊張區(qū)段能力利用率達(dá)到了92.3% 。隨著沿線社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，客貨運(yùn)量不斷增加，能力已不能滿足需要。同時(shí)，由于既有線坡度大，頻繁加掛補(bǔ)機(jī)，旅客和貨物送達(dá)時(shí)間長(zhǎng)，客貨運(yùn)輸質(zhì)量低，難以適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

本項(xiàng)目位于吉林省東南部地區(qū)，是吉林省城鎮(zhèn)體系“南部門(mén)戶次區(qū)域”與“通白次區(qū)域”溝通交融的重要紐帶，也是吉林省境內(nèi)的鐵路網(wǎng)主骨架之一。本線連接京哈線、哈大客專(zhuān)、遼長(zhǎng)線(遼源-長(zhǎng)春，在建)、遼西線(遼源-西豐)、沈吉線、通化至灌水鐵路、梅集線(水洞至集安段)、鴨大線(白山至大栗子段)、宇松線(在建)、松江河至長(zhǎng)白鐵路(在建)。

四平至松江河既有鐵路全長(zhǎng)471.277 km，改建后正線運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度406.532 km(吉林省394.482 km，遼寧省12.05 km)，展線系數(shù)為1.50，設(shè)置車(chē)站25座；其中：四平至通化段線路長(zhǎng)257.142 km，展線系數(shù)1.29，車(chē)站14座；通化至松江河段149.39 km，展線系數(shù)1.1，車(chē)站11座。

2線路改建方案研究意見(jiàn)

四平—松江河鐵路改建完成后從四平到松江河全長(zhǎng)406.532 km，其中四平—通化段257.142 km，是橫向運(yùn)輸主通道通霍—大鄭—平齊—四梅—梅集的重要組成部分；通化—松江河長(zhǎng)149.39 km，是縱向通道東北東部鐵路通道的重要組成部分；兩部分間的貨運(yùn)交流量不大，單從貨運(yùn)方面分析，存在分期實(shí)施的可能性；但考慮四平—松江河鐵路連接吉林省四平、遼源、梅河口、通化、白山市等重要城市，是通往集安古城、長(zhǎng)白山旅游最為便捷的鐵路通道，在東北鐵路網(wǎng)中起著重要作用，如項(xiàng)目分段實(shí)施則不能直接至松江河，不利于形成長(zhǎng)白山旅游的便捷通路。因此，本次研究推薦四平—松江河鐵路擴(kuò)能改造一次完成。

同時(shí)建議加快實(shí)施松江河—白河鐵路的擴(kuò)能改造，以利于東北東部鐵路通道整體能力的發(fā)揮。

3速度目標(biāo)值方案構(gòu)成

根據(jù)上述線路改建方案研究情況，結(jié)合軟化坡度和提速需求，本線除四平、遼源、通化地區(qū)外，基本上以新建雙線為主、新建線路曲線半徑按從大到小的原則選擇；另全線僅平崗至梅河口段既有線平面條件稍好，較低的速度目標(biāo)值方案可較多的利用既有線路。因此，不同的速度目標(biāo)值方案在線路走向上差別不大。為多方案、多層面分析，擬對(duì)120 km/h、160 km/h、200 km/h三個(gè)方案進(jìn)行比較。

4速度目標(biāo)值方案投資比較

各方案的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較見(jiàn)表1。

根據(jù)120 km/h、160 km/h、200 km/h三個(gè)方案的研究情況，各方案在利用既有線通道長(zhǎng)度、線路走向、平縱斷面有些差別。對(duì)于路基填料，速度越高，填料標(biāo)準(zhǔn)越高。本線路基填料大部分利用隧道棄砟、路塹挖方、少量外購(gòu)?fù)粒淼罈夗?、路塹挖方填料基本能滿足AB組填料的要求。因此，雖然各方案路基填料標(biāo)準(zhǔn)有差異，但本線實(shí)際采用的路基填料標(biāo)準(zhǔn)基本相同。根據(jù)線路方案和主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)，各方案工程投資比較見(jiàn)表2。

表1　不同速度目標(biāo)值方案主要建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

表2　不同速度目標(biāo)值方案的主要工程數(shù)量及投資表

5綜合分析比較

5.1　從路網(wǎng)建設(shè)合理性分析

我國(guó)鐵路經(jīng)過(guò)多次大提速，主要鐵路干線均達(dá)到或超過(guò)了160 km/h。本線連接四個(gè)地級(jí)市和長(zhǎng)白山旅游區(qū)西坡，其速度目標(biāo)值不宜太低。同時(shí)，本線是一條客貨兼顧的干線鐵路，運(yùn)輸煤炭等大宗貨物，其速度目標(biāo)值也不宜太高，采用160 km/h速度目標(biāo)值符合本線的功能定位和鐵路技術(shù)政策。

5.2　從客流構(gòu)成及其時(shí)間目標(biāo)值發(fā)展需求分析

本線客流中500 km及以下的短途客流占總客流量的53.3%，501～1 000 km的中途客流占總客流量的36.9%，1 001～1 500 km中長(zhǎng)途客流占總客流量的8.3%，1 500 km及以上的長(zhǎng)途客流占3.5%。因此，500 km以下的短途客流及501～1 000 km的中途客流占絕大部分，1 000 km以上的中長(zhǎng)途客流比重很小。

隨著該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們出行需求將逐年增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)出行質(zhì)量要求也越來(lái)越高。經(jīng)對(duì)出行乘客調(diào)查，便捷、快速、安全、經(jīng)濟(jì)是人們選擇交通方式的主要影響因素，其中，對(duì)旅行時(shí)間的要求是大多數(shù)人在乘坐交通工具時(shí)共同追求的基本目標(biāo)之一。近年來(lái)，各地區(qū)在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中，提出了時(shí)間目標(biāo)值經(jīng)濟(jì)圈的概念。按照本項(xiàng)目的速度目標(biāo)值，能夠滿足以長(zhǎng)春為中心至通化在2 h經(jīng)濟(jì)圈以?xún)?nèi)，至白山市在2.5 h經(jīng)濟(jì)圈以?xún)?nèi)。如果假設(shè)整個(gè)東北地區(qū)的中心在沈陽(yáng)，那么采用本線的速度目標(biāo)值，也能使通化、白山市、松江河包含在以沈陽(yáng)為中心的3 h經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)。

本項(xiàng)目采用不同的速度目標(biāo)值，主要區(qū)段運(yùn)行時(shí)分見(jiàn)表3。

表3　不同的速度目標(biāo)值主要區(qū)段運(yùn)行時(shí)分

本線以中短途客流為主，采用160 km/h速度目標(biāo)值，四平—松江河運(yùn)行時(shí)間在3 h之內(nèi)，可以滿足城際客流及長(zhǎng)白山旅游客流的需要。從客流構(gòu)成及時(shí)間目標(biāo)值需求分析，本線速度目標(biāo)值定位為160 km/h較適宜。

5.3　從與其他交通方式之間的合理定位分析

目前四平—松江河旅客運(yùn)輸主要由公路和鐵路共同承擔(dān)，沿線高速公路還沒(méi)有建成，公路主要依靠國(guó)道G201和G303擔(dān)當(dāng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，公路大巴車(chē)運(yùn)行時(shí)間四平—通化為4.5 h，四平—白山市為5.2 h，四平—松江河為7.5 h。將來(lái)高速公路開(kāi)通后，四平—通化旅行時(shí)間預(yù)計(jì)為3 h。

目前四平、遼源、通化、白山市沒(méi)有運(yùn)營(yíng)的機(jī)場(chǎng)，2008年8月長(zhǎng)白山機(jī)場(chǎng)建成運(yùn)營(yíng)，距離松江河站15 km，主要運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)春、北京、延吉等地的航班。該機(jī)場(chǎng)為目前本線范圍內(nèi)的唯一的民用機(jī)場(chǎng)，長(zhǎng)春—長(zhǎng)白山的航班空中飛行時(shí)間為40 min。加上兩端旅客出行附加時(shí)間，總出行時(shí)間約為3.5 h。

本線速度目標(biāo)值為160 km/h，四平—通化旅行時(shí)間約為105 min，比目前公路運(yùn)行時(shí)間節(jié)約2.75 h；四平—松江河旅行時(shí)間約為170 min，比目前公路節(jié)約運(yùn)行時(shí)間4.67 h。從與公路交通運(yùn)輸運(yùn)行時(shí)間對(duì)比角度分析，本線速度目標(biāo)值定位為160 km/h，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

與民航對(duì)照分析，長(zhǎng)春—松江河經(jīng)本線鐵路運(yùn)行時(shí)間約3.8 h，長(zhǎng)春—長(zhǎng)白山航班運(yùn)行時(shí)間為40 min，總出行時(shí)間約為3.5 h，與本線旅行時(shí)間差不多，由于鐵路在舒適度與全天候方面的優(yōu)勢(shì)，本線速度目標(biāo)值定位與航空對(duì)照，也有一定優(yōu)勢(shì)。

5.4　從運(yùn)輸組織適應(yīng)性分析

(1)與相鄰線運(yùn)輸組織適應(yīng)性的分析

本線是客貨兼顧的大能力運(yùn)輸通道，客貨列車(chē)速差越小，越有利于運(yùn)輸組織。本線客運(yùn)最高運(yùn)行速度160 km/h，貨運(yùn)列車(chē)運(yùn)行速度80~120 km/h，客貨列車(chē)速度匹配合理可行。從通道運(yùn)輸組織角度考慮，本線西端銜接的干線鐵路平齊、哈大、沈吉線，速度目標(biāo)值均在160 km/h及以上，與本線的速度目標(biāo)值相協(xié)調(diào)；東端銜接的白和、白敦東、通灌線速度目標(biāo)值為120 km/h，運(yùn)輸組織協(xié)調(diào)性也較好。

(2)不同速度目標(biāo)值對(duì)本線能力的影響分析

一般一條線路速度目標(biāo)值越高，客貨列車(chē)速差越大，對(duì)線路通過(guò)能力影響越大。通過(guò)運(yùn)行圖鋪畫(huà)及客車(chē)扣除系數(shù)仿真分析，速度目標(biāo)值120 km/h、160 km/h、200 km/h方案雖對(duì)平均扣除系數(shù)有一定影響，但通過(guò)能力均能滿足運(yùn)輸?shù)男枰?，不同速度目?biāo)值的扣除系數(shù)如表4。

因此，從本線的運(yùn)輸組織和本線通過(guò)能力來(lái)看，速度目標(biāo)值采用160 km/h是可行的，通過(guò)分析研究，160 km/h方案的客、貨運(yùn)量情況見(jiàn)表5和表6。

表4　不同速度目標(biāo)值下客車(chē)扣除系數(shù)

表5　本次方案研究客運(yùn)量對(duì)數(shù)情況　對(duì)

表6　本次方案研究貨運(yùn)量情況　104t

6結(jié)論

綜上所述，從本項(xiàng)目速度目標(biāo)值定位角度分析，建議采用160 km/h速度方案；從工程投資和經(jīng)濟(jì)效益角度分析，160 km/h速度方案最優(yōu)；從運(yùn)輸組織分析，采用160 km/h方案與相鄰線運(yùn)輸組織能夠協(xié)調(diào)，本線運(yùn)輸組織可行。因此，推薦本線速度目標(biāo)值采用160 km/h。

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中圖分類(lèi)號(hào)：U212.32

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-7479(2015)03-0101-03

作者簡(jiǎn)介：劉愛(ài)英(1971—)，女，2008年畢業(yè)于北方交通大學(xué)交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)，工程師。

收稿日期：2015-02-09