天津至濰坊高速鐵路速度目標(biāo)值選擇

展志成

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司，北京 100055)

1 概述

速度目標(biāo)值是高速鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的核心，是項目總體設(shè)計的重要參數(shù)，結(jié)合項目功能定位、客流特點、相關(guān)路網(wǎng)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程投資及財務(wù)效益等因素，合理確定速度目標(biāo)值是每個鐵路項目的研究重點。

天津至濰坊高速鐵路位于天津市東南部、河北省東部及山東省西北部，北起天津樞紐濱海站，途徑天津市濱海新區(qū)，河北省黃驊市，山東省濱州市、東營市、濰坊市，南至濟青高鐵濰坊北站，線路長350.521 km(見圖1)。本項目北接在建京濱城際及擬建環(huán)渤海城際鐵路，中連規(guī)劃衡滄港城際、德濱城際、濟濱城際、濰煙城際鐵路，南通濰新高鐵、濰萊城際、濟青高鐵，對完善國家高速鐵路網(wǎng)和京津冀、山東半島城際鐵路網(wǎng)等具有重要意義。

圖1 天津至濰坊高速鐵路地理位置

2 速度目標(biāo)值影響因素研究

2.1 項目在路網(wǎng)中的功能

本項目是支撐“京津冀協(xié)同發(fā)展”、“環(huán)渤海地區(qū)合作發(fā)展”國家戰(zhàn)略的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施，是國家中長期高速鐵路網(wǎng)“八縱八橫”高速鐵路主通道—京滬通道和沿海通道的重要組成部分。

2.2 項目客流構(gòu)成

本項目建成后，通道內(nèi)將形成高鐵與普速鐵路并存的格局，進一步優(yōu)化通道內(nèi)各線客運分工；本項目作為高速鐵路網(wǎng)京滬輔助通道和沿海通道的重要組成部分，主要承擔(dān)東北，蒙東，京津冀至魯東、長三角地區(qū)的旅客交流。

客流構(gòu)成以中長途客流為主，中長途客流中以京津冀至魯東、長三角地區(qū)客流為主，近遠(yuǎn)期分別占比為51.3%、48.5%，其次是蒙東，東北地區(qū)與魯東、長三角地區(qū)的旅客交流，近遠(yuǎn)期分別占20.6%、5.1%。

2.3 時間目標(biāo)值的選擇

根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的要求，高速鐵路網(wǎng)應(yīng)連接主要城市群，基本連接省會城市和其他50萬人口以上大中城市，形成以特大城市為中心覆蓋全國、以省會城市為支點覆蓋周邊的高速鐵路網(wǎng)，實現(xiàn)相鄰大中城市間1～4 h交通圈，城市群內(nèi)0.5～2 h交通圈。

(1)高速公路

天津—濰坊間公路出行總里程約395 km，旅行時間約5.0 h，高速大巴存在進一步提高速度的空間，但其最高速度僅120 km/h，全程旅行時間不會小于3.5 h。本線即使采用250 km/h速度目標(biāo)值，其全程旅行時間也可控制在2.0 h以內(nèi)，時間優(yōu)勢十分明顯。

(2)民航

高鐵和航空的時間差在1 h左右時，高鐵將分流80%的航空旅客；時間差在2 h左右時，高鐵將分流約45%的旅客；時間差在3 h左右時，高鐵將分流約20%的旅客。目前沒有明確的關(guān)于高鐵與航空競爭方面的研究成果，但京滬高鐵的運營表明，在旅行時間差約3 h的情況下，高鐵仍可與航空進行有效的競爭，現(xiàn)北京南—上海虹橋間日均開行直通高鐵達44對。高鐵、航空總旅行時間比較見圖2。

圖2 高鐵、航空總旅行時間比較

2.4 吸引客流效果

速度目標(biāo)值采用250 km/h、300 km/h、350 km/h時，客流密度比為80：90：100。本線各種運程客流的比例為：長途客流(1 000 km以上)占60%，中途客流(500～1 000 km)占20%，短途客流(500 km以下)占20%，平均運程為800 km。客流構(gòu)成、不同速度目標(biāo)值方案最大區(qū)段客流密度見圖3及圖4。

圖3 客流構(gòu)成

圖4 不同速度目標(biāo)值方案最大區(qū)段客流密度

2.5 與相鄰線速度目標(biāo)值的協(xié)調(diào)配合

本線主要與京濱高鐵、京沈高鐵、濟青高鐵等開行跨線動車組列車，京濱高鐵、京沈高鐵、濟青高鐵速度目標(biāo)值均為350 km/h；中國鐵路總公司《旅客列車開行方案編制管理辦法》(鐵總運函〔2015〕1127號)規(guī)定：時速300 km線路開行去往時速200～250 km線路的跨線列車，原則上實行高速下線，即無論本線采用250或350 km/h標(biāo)準(zhǔn)，跨線列車均需采用350 km/h標(biāo)準(zhǔn)的動車組。

因此，本線采用350 km/h標(biāo)準(zhǔn)，可與通道內(nèi)的主要線路保持一致，有利于350 km/h長途跨線動車組的開行，充分發(fā)揮其速度優(yōu)勢。

3 速度目標(biāo)值方案經(jīng)濟技術(shù)比選

3.1 工程標(biāo)準(zhǔn)及工程投資

根據(jù)本線功能定位、沿線工程條件，對250 km/h、300 km/h、350 km/h三個速度目標(biāo)值方案進行比較。各方案主要工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

由表2可知，300 km/h方案較250 km/h方案投資增加34.861億元，時間減少12.79 min，投資節(jié)時比為27 256.5萬元/min；350 km/h方案較250 km/h方案投資增加49.236億元，時間節(jié)約27.77 min，投資節(jié)時比為17 729.9萬元/min。

表1 不同速度目標(biāo)值方案主要工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

表2 不同速度目標(biāo)值方案工程投資比較

3.2 票價

《國家發(fā)展改革委關(guān)于改革完善高鐵動車組旅客票價政策的通知》(發(fā)改價格[2015]3070號)明確，設(shè)計時速200公里以上的高鐵動車組列車一、二等座旅客票價，由鐵路運輸企業(yè)依據(jù)價格法律法規(guī)自主制定；例如時速160 km的廣深線二等座運價率已達0.572元/人·km。從政策層面考慮，未來的高鐵運價完全取決于其市場競爭能力，但考慮到民眾認(rèn)識與承受能力有一個提高的過程，在本次財務(wù)評價中，高鐵綜合運價率采用250 km/h動車0.37元/人·km(即沿海鐵路提價后的運價)、350 km/h動車0.52元/人公里。

3.3 運營成本

根據(jù)我國高速鐵路的運營統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前時速300～350 km客運專線有關(guān)成本支出率約為1800元/萬人km、無關(guān)成本支出率為230萬元/正線公里；200～250 km客運專線成本支出率約為1400元/萬人km、無關(guān)成本支出率為180萬元/正線公里，兩者相差近30%。

3.4 動車購置費

(1)購置數(shù)量

時速200 km動車組一級修間隔里程為3 500～4 500 km，時速350 km、250 km動車組一級修間隔里程為2 000～2 400 km。三種情況下動車購置數(shù)量基本一致。

(2)單價

有關(guān)資料表明，8輛編組動車的購置費，350 km/h約為1.94億元、250 km/h約為1.29億元，前者要高50%。

3.5 與本線功能定位的適應(yīng)性

本項目是京滬通道的輔助通道和沿海通道的重要組成部分，是一條以承擔(dān)區(qū)際中長途客流為主、兼顧沿線城際及旅游客流的高速鐵路。根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，高速鐵路主通道規(guī)劃新增項目應(yīng)采用時速250 km及以上標(biāo)準(zhǔn)(地形地質(zhì)及氣候條件復(fù)雜困難地區(qū)可以適當(dāng)降低)，其中沿線人口城鎮(zhèn)稠密、經(jīng)濟比較發(fā)達、貫通特大城市的鐵路可采用時速 350 km標(biāo)準(zhǔn)。因此，從功能定位分析，本線宜采用350 km/h標(biāo)準(zhǔn)。

4 方案效益

經(jīng)過對250 km/h，300 km/h，350 km/h方案在運量、運價、運營成本、工程投資等方面的深入研究，各方案的國民經(jīng)濟內(nèi)部收益率依次為10.01%、10.38%、10.66%，項目全投資財務(wù)內(nèi)部收益率依次為2.57%、3.08%、3.55%。350 km/h方案社會效益與財務(wù)效益均最優(yōu)。

5 速度目標(biāo)值綜合評價

對項目的功能定位、路網(wǎng)適應(yīng)性、吸引客流效果、旅行時間、工程投資、財務(wù)效益及國民經(jīng)濟效益等進行綜合分析，速度目標(biāo)值方案綜合評價見圖5。350 km/h方案與相鄰路網(wǎng)適應(yīng)性好，符合其功能定位。相較于300 km/h、250 km/h方案，其遠(yuǎn)期最大區(qū)段客流密度分別高307萬人/年、614萬人/年，旅行時間分別節(jié)省14.98 min、27.77 min，工程投資高34.861億元、49.236億元，但社會效益與財務(wù)效益最優(yōu)。

圖5 速度目標(biāo)值綜合評價

6 結(jié)論

綜上所述，采用350 km/h速度目標(biāo)值方案有利于提高市場競爭力及區(qū)域高鐵路網(wǎng)中本通道的競爭能力，充分緩解既有京滬高鐵客流壓力，社會效益與鐵路企業(yè)效益最佳，符合中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃。