包海通道西安至安康高速鐵路運(yùn)輸需求分析

丁海濤

(陜西省鐵道及地下交通工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中鐵一院),西安 710043)

1 概述

西安至安康高速鐵路(簡稱西康高鐵)位于陜西省南部，是《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中的重要項(xiàng)目，線路北起西安樞紐西安東站，向南途經(jīng)西安市灞橋區(qū)、長安區(qū)，商洛市柞水縣、鎮(zhèn)安縣，安康市旬陽縣、漢濱區(qū)、高新區(qū)，在安康市新設(shè)安康西高鐵站，新建線路全長約170 km[1]。線路北端通過銜接銀西高鐵、西包高鐵、大西高鐵輻射華北地區(qū)，南端通過安康至重慶高速鐵路輻射西南及兩廣地區(qū)，是國家高速鐵路網(wǎng)“八縱八橫”包海通道[2]和國家“十縱十橫”綜合運(yùn)輸大通道[3]包頭至防城港通道的重要組成部分，我國聯(lián)南接北的縱向紐帶，有利于加強(qiáng)兩大國家中心城市西安與重慶的合作交流，促進(jìn)關(guān)中城市群與川渝城市群的協(xié)同發(fā)展。因此，研究西安至安康高鐵的運(yùn)輸需求，對于確定項(xiàng)目的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)輸組織和建設(shè)方案，加快項(xiàng)目推進(jìn)，具有重要的參考和支撐作用。本線區(qū)域路網(wǎng)構(gòu)成示意見圖1。

2 本線的主要運(yùn)輸功能分析

2.1 本線與相關(guān)線路在區(qū)域路網(wǎng)中的合理分工

根據(jù)線路在路網(wǎng)中的地理位置和研究年度區(qū)域內(nèi)的路網(wǎng)規(guī)劃構(gòu)成情況，選擇重要節(jié)點(diǎn)城市，對相關(guān)聯(lián)的不同運(yùn)輸徑路進(jìn)行里程、時(shí)間、費(fèi)用的比較，旅客運(yùn)輸徑路比較詳見表1。

圖1 西安至安康高鐵線路示意

表1 旅客運(yùn)輸徑路比較

根據(jù)徑路比較結(jié)果，結(jié)合各相關(guān)通道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)輸能力、運(yùn)輸時(shí)效性及資源分布等因素，對本線與路網(wǎng)中相關(guān)線路的合理分工詳見表2。

表2 本線與路網(wǎng)中相關(guān)線路的合理分工

2.2 本線的主要運(yùn)輸功能

根據(jù)本線在路網(wǎng)中的位置以及與其他相關(guān)線路的合理分工，可以確定本線的主要運(yùn)輸功能，分述如下。

(1)通道功能

本線位于規(guī)劃的包海高鐵通道中段，是包海高鐵通道的重要組成部分。北段起于“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”的新起點(diǎn)西安[4]，向南通過安康至重慶高鐵連接了“長江經(jīng)濟(jì)帶”的核心城市重慶[5]，形成縱貫西部地區(qū)、溝通成渝城市群和關(guān)中城市群兩大國家城市群的快速客運(yùn)大通道，是國家“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的重要組成部分，主要承擔(dān)蒙西、陜北、山西、北京、東北地區(qū)、關(guān)中地區(qū)與陜南、西南、廣西、海南等地的旅客交流。

(2)城際功能

本線是陜西省“米”字形高鐵網(wǎng)規(guī)劃中的重要一“豎”[6]，直接連通陜南重鎮(zhèn)安康與陜西省會城市西安，是關(guān)中城市群城際鐵路網(wǎng)的骨干線路，可承擔(dān)安康、商洛地區(qū)與關(guān)中城市群、陜北地區(qū)的省內(nèi)城際旅客交流。

3 本線運(yùn)輸需求分析

3.1 預(yù)測基礎(chǔ)

(1)預(yù)測基本思路

采用“四階段法”的基本原理，根據(jù)全國鐵路客運(yùn)量預(yù)測和區(qū)域客運(yùn)量發(fā)展趨勢，對區(qū)域客運(yùn)總量進(jìn)行生成和分布預(yù)測；結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)中各線功能分工和影響因素進(jìn)行運(yùn)量分配；在此基礎(chǔ)之上結(jié)合區(qū)域的社會、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展規(guī)劃，按趨勢運(yùn)量、轉(zhuǎn)移運(yùn)量、誘增運(yùn)量進(jìn)一步對本線客運(yùn)量進(jìn)行分析預(yù)測[7-9]。

(2)區(qū)域路網(wǎng)構(gòu)成

2025年：銀西、西武、西渝、包西等高速鐵路建成，陜西省“米”字形高鐵網(wǎng)形成，鄭渝、渝昆、成貴、黔桂、貴南等高速鐵路建成，關(guān)中城市群和成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)城際鐵路網(wǎng)初步建成，渝黔高鐵、漢巴南鐵路等建成。陽安增建二線、西平增建二線等擴(kuò)能改造完成。

2030年：安康至張家界鐵路、成都至達(dá)州至萬州高速鐵路等建成。

2040年：根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通需求，區(qū)域路網(wǎng)進(jìn)一步完善。

(3)OD小區(qū)的劃分

結(jié)合線路在路網(wǎng)中的作用和意義，考慮基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的可行性和便利性、OD小區(qū)與行政區(qū)劃的匹配性等，將全國劃分為18個(gè)OD小區(qū)，同時(shí)為了預(yù)測本線承擔(dān)的城際客流，將研究區(qū)域劃分為7個(gè)小區(qū)，本項(xiàng)目OD小區(qū)劃分詳見表3。

表3 本項(xiàng)目OD小區(qū)劃分

3.2 區(qū)域客運(yùn)量預(yù)測

(1)全國及區(qū)域客運(yùn)總量預(yù)測

鐵路客運(yùn)總量預(yù)測主要采用乘車率法(或乘車系數(shù)法)。乘車率以現(xiàn)狀鐵路乘車率為基礎(chǔ)，綜合考慮政治、經(jīng)濟(jì)、路網(wǎng)變化等因素并結(jié)合有關(guān)規(guī)范的參考值進(jìn)行確定，規(guī)劃年度人口則以城市總體規(guī)劃及其他相關(guān)規(guī)劃中的預(yù)測結(jié)果為基礎(chǔ)，通過內(nèi)插外延得到。預(yù)測研究年度區(qū)域(陜西省)鐵路客運(yùn)量分別為1.4億人、1.6億人、2.0億人，年均增長率分別為5.68%，2.71%，2.15%。全國及區(qū)域鐵路客運(yùn)總量預(yù)測詳見表4。

表4 全國及區(qū)域鐵路客運(yùn)總量預(yù)測 億人

(2)客運(yùn)量分布預(yù)測

在區(qū)域鐵路出行生成預(yù)測的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)狀鐵路OD、公路OD分布規(guī)律為主要依據(jù)，綜合考慮各區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、旅游業(yè)發(fā)展、距離和經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)等影響因素，以區(qū)域鐵路旅客發(fā)送量為控制條件，通過Fratar法和重力模型模擬出適合陜西省鐵路客運(yùn)的出行規(guī)律，預(yù)測研究年度客運(yùn)分布。2040年區(qū)域鐵路客運(yùn)OD交流分布詳見表5。

表5 2040年鐵路客運(yùn)OD交流分布 萬人

(3)客運(yùn)量分配預(yù)測

根據(jù)區(qū)域客運(yùn)量生產(chǎn)和分布預(yù)測結(jié)果及區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)各相關(guān)線路分工，本線主要相關(guān)線路客流分配詳見表6。

表6 主要相關(guān)線路客流分配

3.3 本線客運(yùn)需求預(yù)測

(1)本線客流密度預(yù)測

趨勢客流：本線趨勢客運(yùn)量主要為晉、陜、寧、蒙西、京津冀部分地區(qū)與渝、黔、滇、桂、瓊地區(qū)的旅客交流，根據(jù)區(qū)域鐵路客運(yùn)量現(xiàn)狀和預(yù)測，結(jié)合趨勢OD交流及路網(wǎng)內(nèi)相關(guān)線路的分工，確定本項(xiàng)目各區(qū)段的趨勢客流密度[10]，詳見表7。

表7 本線趨勢客流密度預(yù)測 萬人

轉(zhuǎn)移客流：西康通道內(nèi)現(xiàn)有鐵路、公路、航空3種運(yùn)輸方式。本線建成后，將改善通道內(nèi)的運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量和效率。按照“四階段法”對有項(xiàng)目時(shí)通道內(nèi)各運(yùn)輸方式服務(wù)特性進(jìn)行確定，運(yùn)用LOGIT模型進(jìn)行方式劃分，獲取各交通方式的分擔(dān)率，通過對有、無本項(xiàng)目條件下市場占有率的變化，預(yù)測轉(zhuǎn)移客運(yùn)量[11-12]。本線轉(zhuǎn)移客流密度預(yù)測詳見表8、表9。

表8 有本項(xiàng)目時(shí)通道內(nèi)公路與航空的平均轉(zhuǎn)移率

表9 本線轉(zhuǎn)移客流密度預(yù)測 萬人

誘增客流：誘增客流是指因本項(xiàng)目的建設(shè)有效提升了通道內(nèi)交通運(yùn)輸服務(wù)水平而誘發(fā)的客運(yùn)量，主要包括由于本項(xiàng)目的建設(shè)而誘發(fā)的原來不出行、現(xiàn)在出行的客運(yùn)量。

依據(jù)交通客流調(diào)查，結(jié)合區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測通道內(nèi)各方式的廣義出行費(fèi)用，按照“有無對比”的原則，采用傳統(tǒng)的重力模型計(jì)算誘增率[13-16]，預(yù)測本線誘增客流密度，見表10。

表10 本線誘增客流密度預(yù)測 萬人

依據(jù)上文關(guān)于本線的趨勢客流、轉(zhuǎn)移客流和誘增客流的預(yù)測結(jié)果，匯總得到本線的區(qū)段客流密度，本線西安至安康段區(qū)段客流密度初、近、遠(yuǎn)期分別為1 391萬人、1 829萬人和2 322萬人，本線客流密度預(yù)測匯總，見表11。

表11 本線客流密度預(yù)測匯總 萬人

(2)本線客流特征分析

①綜合交通方式結(jié)構(gòu)

本線建成后通道綜合交通得以加強(qiáng)完善。2040年本項(xiàng)目客運(yùn)量占通道斷面客運(yùn)量份額將達(dá)到56.8%，成為通道客運(yùn)骨干運(yùn)輸方式，通道中各運(yùn)輸方式客流構(gòu)成詳見表12。

表12 西康通道各交通方式客流構(gòu)成 萬人

②本線客流構(gòu)成[17-18]

本線客流由兩部分構(gòu)成：第一部分為跨區(qū)長途客流，本線是國家高速鐵路網(wǎng)“八縱八橫”中包海通道中段的重要組成部分，將來延伸至重慶后，主要承擔(dān)西安至重慶及以遠(yuǎn)的跨區(qū)長途客流，遠(yuǎn)期跨區(qū)長途客運(yùn)量為1 770萬人，占總客運(yùn)量的76%，其中西安及以遠(yuǎn)至重慶的客運(yùn)量為906萬人，占總客運(yùn)量的39%，其余為西安及以遠(yuǎn)至重慶以遠(yuǎn)客流；第二部分為省內(nèi)城際客流，本線作為關(guān)中城市群城際鐵路網(wǎng)的骨架線路，承擔(dān)安康與省內(nèi)其他地區(qū)的城際客流，遠(yuǎn)期省內(nèi)城際客流量為552萬人，占比為24%。本線客流構(gòu)成詳見表13。

(3)旅客列車對數(shù)及開行方案

根據(jù)本線客運(yùn)量預(yù)測結(jié)果，結(jié)合項(xiàng)目旅客運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)和目前主要車型定員情況，確定本線短途客車以8輛編組動(dòng)車組為主，每列車年輸送旅客15萬～18萬人，中長途客車主要采用16輛動(dòng)車組編組，每列車年輸送旅客22萬～26萬人；以“按流開車”為原則，根據(jù)客流密度和旅客列車輸送能力，設(shè)計(jì)客車開行方案并計(jì)算客車對數(shù)[19-21]，本線客車對數(shù)及開行方案詳見圖2和表14。

表13 本線承擔(dān)客流構(gòu)成

圖2 西康高鐵客車開行方案示意

表14 西康高鐵客運(yùn)預(yù)測匯總

區(qū)段2025年2030年2040年客車對數(shù)/(對/d)客流密度/萬人客車對數(shù)/(對/d)客流密度/萬人客車對數(shù)/(對/d)客流密度/萬人西安—安康7013919018291152322

4 結(jié)語

本文對國家高速鐵路網(wǎng)包海通道西安至安康高速鐵路運(yùn)輸需求進(jìn)行了深入研究，確定其主要承擔(dān)我國蒙西、陜北、山西、北京、東北地區(qū)、關(guān)中地區(qū)與陜南、西南、廣西、海南等地的旅客交流，兼顧陜南重鎮(zhèn)安康等地與關(guān)中城市群、陜北地區(qū)的城際客流，并對本線的客流密度、客流特征、客車開行方案等進(jìn)行了分析預(yù)測，可為本線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定、建設(shè)方案的選取、運(yùn)輸組織的研究等提供決策依據(jù)。