浦城至梅州鐵路速度目標值選擇

曲淑娜

(鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司，天津 300142)

浦梅鐵路位于閩北、閩西及粵東地區(qū)，北端經(jīng)由寧衢鐵路銜接滬昆鐵路，南端引入梅州地區(qū)，與廣梅汕鐵路相接。線路基本沿武夷山脈南麓呈東北－西南走向，自福建省的浦城縣起(與規(guī)劃衢寧線接軌)，經(jīng)武夷山市、建陽市、邵武市、泰寧縣、建寧縣、寧化縣、清流縣、連城縣、上杭縣、武平縣，廣東省的蕉嶺縣、梅縣，至終點梅州站，全長556 km?？刂茀^(qū)段近期最大貨流密度840萬 t，客車 14對/日，遠期最大貨流密度1 410 萬 t，客車17 對/日。

浦梅鐵路縱貫福建省西北部地區(qū)，銜接廣東省東部地區(qū)，沿線經(jīng)由福建省的南平、三明、龍巖和廣東省的梅州共4個地級市，是海西經(jīng)濟區(qū)鐵路網(wǎng)骨架之一，是促進福建省西北部資源開發(fā)，帶動沿線經(jīng)濟發(fā)展的重要運輸通道;是閩西及龍廈漳泉地區(qū)與我國中西部地區(qū)之間的快速運輸通道;是溝通長三角、海西經(jīng)濟區(qū)、珠三角地區(qū)，并打造沿線紅色、綠色、客家文化旅游的重要快速通道。

根據(jù)本線的運量規(guī)模和運輸性質(zhì)以及在路網(wǎng)中的定位，本線規(guī)劃為單線電氣化鐵路。

1 時間目標值的定位分析

1.1 客流構(gòu)成及特點

本線承擔的客流主要構(gòu)成為:一是沿線對外的旅客交流占40%;二是長三角與珠三角間的通過客流，占16%;三是龍廈漳泉地區(qū)與長三角、珠三角及向塘以北地區(qū)的旅客交流，占28%;四沿線與省內(nèi)的交流占20%。相應(yīng)不同運行距離的列車對數(shù)如表1。

表1 列車運行距離占比重

根據(jù)相關(guān)研究，對于運行距離在1 000～3 540 km范圍的客流，應(yīng)考慮開行“夕發(fā)朝至”列車，運行時間宜在8～16 h范圍內(nèi);600～1 000 km的列車考慮開行“朝發(fā)夕歸”列車;600 km以內(nèi)宜開行公交化城際列車。本線主要客車運行距離多在600 km以下和600～1 000 km，少量的1 000 km以上。

1.2 時間目標值的選擇

從路網(wǎng)角度分析:杭廣間規(guī)劃建設(shè)有滬昆、京福、京九、京廣等速度目標值為300～350 km/h的高等級骨干客運線，杭廣間通過客車經(jīng)滬昆、京廣(或滬昆、京九)等客專的旅行時間約5.4 h，已可實現(xiàn)快捷舒適的旅客運輸。根據(jù)本線的功能定位，本項目應(yīng)是上述大骨干網(wǎng)中的填充線，在客運方面屬于輔助通道，其優(yōu)勢是開行速度目標值要求不十分高的“夕發(fā)朝歸”列車，全程旅行時間可控制在7～9 h左右，則在本線旅行時間宜為4 h左右。

從公路運輸方面比較分析:目前浦城至武夷山、武夷山至龍巖、龍巖至梅州有貫通的省道，部分高速公路正在建設(shè)中。目前武夷山至浦城公路大巴旅行時間約4 h，武夷山至龍巖約8 h，待全線高速公路貫通后，浦城至梅州全程旅行時間大約在7 h以上。浦梅鐵路建設(shè)應(yīng)大大改善當?shù)氐慕煌顩r，提高鐵路的競爭能力，本線時間目標值應(yīng)較大幅度地高于公路運輸。

綜上，本線浦城至梅州旅行時間目標值宜為4 h左右。

2 速度目標值的選擇范圍

根據(jù)時間目標值的研究成果，本線速度達到160 km/h以上即可滿足要求，即本線速度目標值宜不低于160 km/h。借鑒既有鐵路運營經(jīng)驗，考慮本線近期單線鐵路運輸效率，速度目標值為120 km/h方案具有一定價值。為多方案多層面分析，本次研究擬對本線做120 km/h、160 km/h、200 km 三個方案比較。

3 不同速度目標值方案技術(shù)經(jīng)濟比選

3.1 不同速度目標值的技術(shù)方案

三種速度目標值方案的技術(shù)標準按相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范執(zhí)行，主要技術(shù)差別見表2。

表2 三種速度目標值主要技術(shù)指標差別

3.2 不同速度目標值的經(jīng)濟比較

三個速度目標值方案的投資比較情況如表3所示。

從比較結(jié)果看，120 km/h方案較160 km/h方案橋隧比降低10.47%，工程投資減少10.28億元，120 km/h方案不占優(yōu)勢。而200 km/h方案較160 km/h方案投資增加31.76億元。160 km/h方案節(jié)約投資明顯，全線旅行時間為233 min，符合時間目標值的要求。

表3 速度目標值工程方案比較

4 速度目標值綜合分析

4.1 從本線客流特點及功能定位方面分析

根據(jù)上述客流特點、項目功能定位和時間目標值需求等分析，120 km/h速度不滿足本線的時間需求，標準過低，與本線的功能定位也不符。本工程速度目標值應(yīng)選擇在160 km/h以上?？紤]到速度目標值200 km/h方案工程投資增加不多，且運營時間節(jié)省明顯，適合本線客流特點及功能定位。

4.2 從與相鄰線路協(xié)調(diào)方面分析

本線銜接的干線鐵路:既有及在建的滬昆線、向莆線、龍廈線，規(guī)劃的贛龍新線、南三龍線等，各線均為200 km/h及以上。本線承擔的客貨運量大部分是與滬昆、向莆、贛龍、龍廈等線的交流，本線速度目標值應(yīng)與各干線協(xié)調(diào)一致，以利于運輸組織和動車組、機車車輛的合理有效利用，本線速度目標值宜為200 km/h左右。

4.3 從與運輸組織模式適應(yīng)性方面分析

由于本線承擔貨物列車的運輸任務(wù)，存在著客貨列車速差問題，速差越大，客貨間扣除越大，運行調(diào)整困難，線路的能力損失越大。如果旅客列車速度目標值進一步提高到250 km/h或300 km/h，但貨物列車速度仍為120 km/h。客貨速差將進一步加大，經(jīng)計算在站間距為30 km客車對數(shù)為30對時客貨間扣除和能力損失如表4所示。

表4 不同的速度匹配能力比較

可見，客車速度目標值為250 km/h或300 km/h較200 km/h能力損失為6.4% ～10.7%，增大了客貨列車的相互影響，影響線路通過能力的發(fā)揮，且不利于客貨列車的運行控制。所以本線速度目標值不宜過高。

4.4 從運輸效率方面分析

本線承擔貨物列車的運輸任務(wù)，存在著客貨列車速差問題。速差越大，客貨間扣除越大，運行調(diào)整困難，線路的能力損失越大。所以本線速度目標值不宜過高。

根據(jù)本線的運量規(guī)模和運輸性質(zhì)以及在路網(wǎng)中的定位，本線正線數(shù)目為單線，近期站間距最大為16.2 km，最短為6.0 km，平均約11.73 km。經(jīng)濟合理的運行狀況應(yīng)為列車以最高速度運行的距離占整個區(qū)間的50%及以上。

采用不同的速度目標值加減速距離如表5所示。

表5 不同速度目標值加減速距離

由于單線運輸會造成列車交會和越行，造成列車頻繁起停。開行200 km/h列車，列車以最高速度運行的距離較短(均短于區(qū)間長度的50%)，列車運行的大部分時間處于加減速狀態(tài)，旅客舒適度降低，列車起停費與站線維修費較高，高速動車組運用效率和運輸質(zhì)量大幅度降低，不合理。而采用160 km/h和120 km/h的速度目標值，加減速距離大大減少，增加了列車以最高運行速度運行的距離，旅客舒適度提高，還能進一步減小客貨列車速差，提高線路通過能力。

從表5可以看出，若采用站站停的運輸組織方案，160 km/h的列車有60%的區(qū)間可以160 km/h的速度目標值運行區(qū)間長度的50%以上，200 km/h則沒有，以此分析，160 km/h速度目標值是最佳選擇。

綜上分析，本線為長期的客貨混運鐵路，速度目標值推薦160 km/h。

5 結(jié)論

從時間需求上看，浦梅線速度目標值160 km/h、200 km/h均能滿足;從技術(shù)經(jīng)濟比較看，160 km/h、200 km/h速度的鐵路，設(shè)計、建設(shè)、運營均已十分成熟，160 km/h較200 km/h節(jié)約投資31.76億元，直達車200km/h較160km/h可節(jié)約49min;從運輸組織上看，160 km/h能從分發(fā)揮運輸能力和效率，適合本線的特點和定位。

綜上分析，本線為長期的客貨混運單線鐵路，速度目標值推薦160 km/h。

［1］ GB50090—2006 鐵路線路設(shè)計規(guī)范［S］

［2］ GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范［S］

［3］ 鐵建設(shè)函(2005)285號 新建時速200公里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定［S］

［4］ 鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司浦城至梅州鐵路第六篇［R］．天津:鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司，2010

［5］ 王秀麗．哈濱至齊齊哈爾城際鐵路速度目標值選擇［J］．鐵道工程學報，2008(2):17-20

［6］ 史艷麗．京津城際客運專線速度目標值的選擇［J］．鐵道標準設(shè)計，2005(4):21-22

［7］ 馬大煒．高速列車及其速度目標值的探討［J］．中國鐵道科學，2003(10):1-8

［8］ 張紅偉．貴陽至廣州鐵路速度目標值選擇［J］．鐵道工程學報，2009(12):25-29

［9］ 闞叔愚，陳峰．京滬高速鐵路速度目標值與主要技術(shù)標準和工程造價［J］．鐵道工程學報，1998(3):36-41

［10］宋小滿，顧保南．京滬高速鐵路速度目標值對工程及運營成本的影響［J］．上海交通大學學報，1996(6):85-90