杭溫高速鐵路功能定位及運(yùn)輸需求研究

宋飛

（中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司科技和信息化部（總工室） 工程師，上海 200071）

杭州至溫州高速鐵路位于浙江省中東部，線路北起杭州，南至溫州，途經(jīng)杭州市余杭區(qū)、富陽區(qū)、桐廬縣，金華所轄浦江縣、義烏市、東陽市、磐安縣，臺州市所轄仙居縣， 溫州市及所轄永嘉縣等縣市。沿線經(jīng)過浙江省4 市9 區(qū)市 （縣）， 線路呈南北走向，北端銜接商合杭、滬乍杭鐵路；中途連通杭黃鐵路、杭長客專；南端銜接甬臺溫鐵路與沿海高鐵。

1 杭溫高速鐵路規(guī)劃建設(shè)背景

杭溫高速鐵路是國家 《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中規(guī)劃的高速鐵路區(qū)域連接線，是規(guī)劃的近期建設(shè)項(xiàng)目之一；《浙江省中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃修編（2019—2035 年）》提出，構(gòu)建“六射加一縱”對外高速鐵路網(wǎng)中沿海高速鐵路通道。

同時(shí)，杭溫高速鐵路是國家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布的《交通基礎(chǔ)設(shè)施重大工程建設(shè)三年行動計(jì)劃》中開工項(xiàng)目之一；是國家發(fā)展改革委“社會資本投資鐵路建設(shè)示范項(xiàng)目”，已被國務(wù)院審批列入“第一批混合所有制改革企業(yè)試點(diǎn)”項(xiàng)目。

綜上，杭溫高速鐵路是國家、省市近期重點(diǎn)推進(jìn)建設(shè)的項(xiàng)目之一，也是浙江省PPP 示范項(xiàng)目。 因此，對項(xiàng)目功能定位和運(yùn)輸需求的研究將為項(xiàng)目的推進(jìn)和后續(xù)的資金籌措提供支撐。

2 杭溫高速鐵路功能定位研究

項(xiàng)目功能定位是運(yùn)量預(yù)測的重要基礎(chǔ)，是確定項(xiàng)目方案及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要因素之一。 杭溫高速鐵路所在的長三角地區(qū)是我國社會經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)地區(qū)，且既有鐵路、規(guī)劃鐵路較為密集[1]。 杭溫高速鐵路在杭州與寧杭、商合杭、滬杭等銜接，在溫州與溫福鐵路溝通，形成長三角與海西、粵東間的快速客運(yùn)通道，其路網(wǎng)作用明顯；又實(shí)現(xiàn)了溫州都市圈、溫義經(jīng)濟(jì)帶、 金義都市圈與杭州都市圈的快速聯(lián)系，城際功能顯著。

研究年度杭州與溫州間將會形成多個(gè)客運(yùn)通道，各線之間存在一定的互補(bǔ)關(guān)系，相關(guān)線路的分工不能簡單地通過徑路比較獲得， 還受到線路方案、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)輸能力、路網(wǎng)銜接關(guān)系等影響，需要結(jié)合相關(guān)路網(wǎng)的服務(wù)特性、 交通方式的效用計(jì)算、路網(wǎng)銜接關(guān)系等合理確定。

因此， 合理確定本項(xiàng)目在路網(wǎng)中線路分工，準(zhǔn)確把握項(xiàng)目功能定位是本項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定、運(yùn)量分配預(yù)測的重點(diǎn)，也是項(xiàng)目研究的難點(diǎn)問題之一。

2.1 杭溫高速鐵路功能定位研究思路

為合理確定杭溫高速鐵路的功能定位，主要從以下幾個(gè)方面分析研究：

一是從全國鐵路客運(yùn)線網(wǎng)入手，以里程、時(shí)間、廣義費(fèi)用等為目標(biāo)，全面審視長三角地區(qū)路網(wǎng)及長三角與海西、珠三角間的經(jīng)濟(jì)協(xié)作關(guān)系，定量與定性相結(jié)合，分析確定杭溫通道間本項(xiàng)目與相關(guān)線路的合理分工和吸引范圍。

二是從本項(xiàng)目所處的地理位置和區(qū)域、沿線經(jīng)濟(jì)特征， 結(jié)合民營經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、 旅游客流旺盛等特點(diǎn)，定性分析本線吸引范圍、主要服務(wù)對象和基本功能。

三是融入樞紐客站布局、 線路銜接關(guān)系等方案難易程度、工程代價(jià)等，反復(fù)論證區(qū)域線路分工和本項(xiàng)目功能定位， 合理把握在區(qū)域路網(wǎng)中的功能[2]。

四是從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度評價(jià)項(xiàng)目的各項(xiàng)功能，全方位分析確定線路功能定位和線路分工，為制定線路方案及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。

2.2 杭溫鐵路運(yùn)輸通道構(gòu)成及功能分工

2.2.1 杭溫運(yùn)輸通道構(gòu)成

根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》《浙江省中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃修編（2019—2035 年）》等相關(guān)規(guī)劃，規(guī)劃年度杭州與溫州間將形成東、中、西三大運(yùn)輸通道。 各通道構(gòu)成及線路組成如表1 和圖1 所示。

表1 杭州至溫州間鐵路運(yùn)輸通道構(gòu)成表

圖1 杭州至溫州鐵路通道布局示意圖

2.2.2 主要節(jié)點(diǎn)運(yùn)輸徑路比較

為了合理劃分杭州至溫州間通道功能分工，從區(qū)域鐵路網(wǎng)角度出發(fā)， 對相關(guān)線路運(yùn)輸徑路的里程、時(shí)間、廣義費(fèi)用等進(jìn)行計(jì)算分析。 本次研究選取杭州、南京、合肥等與溫州、福州等路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)輸徑路比較。 徑路比較詳見表2、圖2。

表2 主要節(jié)點(diǎn)間運(yùn)輸徑路比較表

圖2 主要運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)客運(yùn)徑路比選示意圖

從上述比較可以看出：

杭州至溫州。 從里程、時(shí)間、廣義費(fèi)用來看，杭州至溫州之間經(jīng)杭溫高速鐵路里程最短、時(shí)間最為節(jié)省、廣義費(fèi)用最小，分別比經(jīng)杭紹臺、杭長—新金溫節(jié)省43/26 km、0.67/0.57 h、50/70 元。 因此，杭州與溫州間杭溫高速鐵路為主選通道。

南京至溫州。 從里程、時(shí)間、廣義費(fèi)用來看，杭州至溫州之間經(jīng)寧杭—杭溫通道里程最短、時(shí)間最為節(jié)省、廣義費(fèi)用最小，杭溫高速鐵路應(yīng)為南京與溫州間的主通道。

合肥至溫州。 從里程、時(shí)間、廣義費(fèi)用來看，杭州至溫州之間經(jīng)商合杭—杭溫通道里程最短、時(shí)間最為節(jié)省、廣義費(fèi)用最小，杭溫高速鐵路應(yīng)為合肥至溫州的合理徑路。

杭州至福州。 從里程來看，經(jīng)杭溫—溫福通道距離最短；從旅行時(shí)間來看，經(jīng)杭長—合福時(shí)間最短， 比經(jīng)杭溫—溫福、 杭紹臺溫—溫福分別節(jié)省0.53 h、1.19 h；從廣義費(fèi)用來看，經(jīng)杭溫—溫福通道最為節(jié)省，分別比經(jīng)杭紹臺溫—溫福、杭長—合福節(jié)省12 元、60 元。

2.2.3 杭溫運(yùn)輸通道線路分工

綜上分析，考慮到相關(guān)路網(wǎng)的分工以及能力適應(yīng)情況， 結(jié)合杭州至溫州間相關(guān)線路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定相關(guān)通道客運(yùn)分工如表3 所示。

表3 杭州至溫州鐵路通道客運(yùn)分工表

2.3 杭溫高速鐵路功能定位

2.3.1 是加快完善區(qū)域高速鐵路骨干網(wǎng)的戰(zhàn)略性工程

從區(qū)域鐵路網(wǎng)來說，杭溫高速鐵路既是國家高速鐵路網(wǎng)主骨架京滬杭、 商合杭鐵路的南延線，也是浙江高速鐵路骨干網(wǎng)的重要組成部分， 將與杭長、寧杭及規(guī)劃中的武杭、滬乍杭、滬杭城際銜接，以及今后與溫福、溫武高速鐵路互聯(lián)互通，將形成華北、皖北、華中與浙閩東南沿海的高速鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，對加快形成長三角與海西區(qū)城市群協(xié)調(diào)融合發(fā)展，推動沿線地區(qū)深度融入長江經(jīng)濟(jì)帶和“一帶一路”都具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.3.2 是浙江打造全省1 小時(shí)交通圈的關(guān)鍵性工程

浙江省委、省政府高度重視交通建設(shè)，提出要在“十三五”期間全力打造全省1 小時(shí)交通圈。 可以說，實(shí)現(xiàn)全省1 小時(shí)交通圈目標(biāo)，重點(diǎn)在溫州，難點(diǎn)也在溫州，關(guān)鍵在杭溫高速鐵路。 杭溫高速鐵路將極大縮短溫州與省會城市的時(shí)空距離，使溫州貫通金義都市區(qū)直通杭州都市區(qū)，形成快速便捷高速鐵路通道，真正實(shí)現(xiàn)全省1 小時(shí)交通圈目標(biāo)。

2.3.3 是推動浙江三大都市區(qū)聯(lián)動發(fā)展的支撐性工程

杭溫高速鐵路沿線生態(tài)、旅游資源豐富，是綠色發(fā)展、共享發(fā)展的黃金帶，溫州與杭州、金義都市區(qū)間缺少快速便捷的高等級鐵路， 影響了聯(lián)動發(fā)展。 杭溫高速鐵路集路網(wǎng)、城際和旅游功能為一體，補(bǔ)齊交通短板，有力促進(jìn)杭州、金義、溫州三大都市區(qū)的互聯(lián)互通以及產(chǎn)業(yè)、市場間的互補(bǔ)互動，推動杭州、溫州、義烏、東陽4 個(gè)國家級綜合試驗(yàn)區(qū)聯(lián)動發(fā)展，促進(jìn)永嘉、磐安、仙居等沿線欠發(fā)達(dá)地區(qū)更快脫貧。

2.3.4 是打造杭州西綜合交通樞紐的牽引性工程

杭州鐵路樞紐是華東地區(qū)的重要樞紐，也是杭州市綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，對促進(jìn)華東地區(qū)及杭州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極作用。 杭州樞紐總圖規(guī)劃形成“四主一輔”的客運(yùn)系統(tǒng)布局，其中“四主”分別為杭州站、杭州東站、杭州西站、杭州南站，“一輔”為江東站。 同時(shí)，根據(jù)杭州市城市總體規(guī)劃，城西科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)是杭州市未來工業(yè)發(fā)展的主戰(zhàn)場、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心區(qū)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展的主平臺， 是杭州市重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)之一。杭溫高速鐵路引入杭州西站， 為打造杭州西部新城，以及杭州西綜合交通樞紐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 杭溫高速鐵路運(yùn)輸需求研究

在前述對杭溫高速鐵路在路網(wǎng)、通道功能研究的基礎(chǔ)上，對杭溫高速鐵路的運(yùn)輸需求研究，能夠更好地為項(xiàng)目PPP 方案以及財(cái)務(wù)投融資提供充分的基礎(chǔ)保障。

3.1 客運(yùn)量預(yù)測的思路

結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)， 本次客運(yùn)量預(yù)測從鐵路趨勢、轉(zhuǎn)移、誘增分別進(jìn)行預(yù)測[4-6]，預(yù)測基本思路如下：

——根據(jù)區(qū)域客運(yùn)量發(fā)展趨勢，結(jié)合全國運(yùn)量規(guī)劃目標(biāo)，對研究區(qū)域客運(yùn)總量進(jìn)行生成和分布預(yù)測。

——根據(jù)規(guī)劃路網(wǎng)構(gòu)成，研究杭溫通道與重點(diǎn)相關(guān)通道的路網(wǎng)分工， 進(jìn)行區(qū)域客運(yùn)量網(wǎng)絡(luò)分配，預(yù)測項(xiàng)目承擔(dān)的鐵路趨勢客運(yùn)量。

——綜合通道內(nèi)各運(yùn)輸方式旅客OD， 結(jié)合本項(xiàng)目建成后通道內(nèi)各方式服務(wù)特性的變化情況，預(yù)測其他方式向鐵路的轉(zhuǎn)移客運(yùn)量和項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生的誘增客運(yùn)量，匯總構(gòu)成項(xiàng)目鐵路總客運(yùn)量。

3.2 區(qū)域鐵路客運(yùn)量預(yù)測

3.2.1 研究年度

近期：2030 年；遠(yuǎn)期：2040 年。

3.2.2 路網(wǎng)構(gòu)成

在既有路網(wǎng)基礎(chǔ)上， 結(jié)合中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，研究年度與本項(xiàng)目相關(guān)的路網(wǎng)構(gòu)成如下。

近期：商合杭客專（杭州至湖州段）、杭臨績鐵路、通蘇嘉甬鐵路、滬蘇湖鐵路、滬杭城際、昌景黃鐵路、杭紹臺鐵路、沿海高速鐵路甬臺溫段、杭衢鐵路、金建鐵路、滬通鐵路、滬乍杭鐵路、溫武鐵路、金臺鐵路、金甬鐵路、衢寧鐵路、衢麗鐵路，宣杭電氣化改造等建成。

遠(yuǎn)期：根據(jù)運(yùn)輸需求進(jìn)一步完善路網(wǎng)。

3.2.3 區(qū)域鐵路客運(yùn)量預(yù)測

根據(jù)項(xiàng)目地位位置， 確定研究區(qū)域?yàn)檎憬　Ｕ憬¤F路客運(yùn)量保持持續(xù)快速增長， 至2018 年全省鐵路完成旅客發(fā)送量21 630 萬人；2000—2018年以來增長速度達(dá)到10.5%。 見圖3。

圖3 浙江省歷年鐵路客運(yùn)量趨勢示意圖

在充分考慮影響運(yùn)量預(yù)測因素的基礎(chǔ)上[3]，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合區(qū)域人口和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，采用趨勢法等方法預(yù)測區(qū)域鐵路客運(yùn)量。 綜合分析預(yù)測近、遠(yuǎn)期區(qū)域旅客發(fā)送量分別為3.5 億人、4.4 億人，人均鐵路出行次分別達(dá)到6.7 次/人年、8.3 次/人年。 如表4。

表4 浙江省鐵路客運(yùn)量預(yù)測表 萬人

3.3 杭溫高速鐵路客運(yùn)量預(yù)測

3.3.1 趨勢客運(yùn)量

根據(jù)鐵路OD 統(tǒng)計(jì)計(jì)算， 結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃情況，將區(qū)域運(yùn)量在路網(wǎng)上進(jìn)行分配，溫州及以遠(yuǎn)與杭州及以遠(yuǎn)鐵路趨勢客流構(gòu)成如表5。

表5 溫州及以遠(yuǎn)與杭州及以遠(yuǎn)鐵路趨勢客流構(gòu)成 萬人

在前述對杭州至溫州間鐵路運(yùn)輸通道功能分工的基礎(chǔ)上，合理確定各線客流吸引范圍，在路網(wǎng)中進(jìn)行客流分配，預(yù)測本項(xiàng)目承擔(dān)杭州及以遠(yuǎn)與溫州及以遠(yuǎn)趨勢客流近、 遠(yuǎn)期分別為760 萬人和1 004 萬人。見表6。

表6 杭溫高速鐵路趨勢客運(yùn)量預(yù)測表 萬人

3.3.2 轉(zhuǎn)移客運(yùn)量

3.3.2.1 研究對象的確定

轉(zhuǎn)移運(yùn)量主要考慮公路和航空轉(zhuǎn)移量，公路轉(zhuǎn)移量主要考慮與不同線路方案平行的公路交通量的轉(zhuǎn)移。 基年公路斷面客流密度見表7。

表7 基年公路斷面客流密度表

為了獲得通道內(nèi)公路客流的時(shí)間和空間分布特征，運(yùn)用多種方法收集了汽車徑路、班次、里程、票價(jià)、旅行時(shí)間、平均載客量等資料。 根據(jù)汽車客運(yùn)班次調(diào)查資料， 結(jié)合近年相關(guān)公路交流量統(tǒng)計(jì)年報(bào)，對全日旅客出行量進(jìn)行擴(kuò)大修正，多途徑相互驗(yàn)證，得到現(xiàn)狀公路旅客OD 見表8。

根據(jù)《從統(tǒng)計(jì)看民航2018》，本線通道主要承擔(dān)杭州及以遠(yuǎn)與溫州及以遠(yuǎn)的民航客流，現(xiàn)狀民航單向客流約為352 萬人。

3.3.2.2 研究年度公路、民航趨勢旅客OD 分布

根據(jù)相關(guān)OD 小區(qū)社會經(jīng)濟(jì)、 人口以及交通發(fā)展趨勢，采用多種方式預(yù)測公路總發(fā)生量，以現(xiàn)狀公路旅客OD 為基礎(chǔ)， 采用重力模型法研究年度各小區(qū)之間的客流分布。

重力模型基本形式：

式中：Xij為第i區(qū)到第j區(qū)的客流分布量；Ti為第i區(qū)的客流發(fā)生量；Uj為第j區(qū)的客流吸引量；Fij為第i區(qū)到第j區(qū)的交通阻抗，為第i區(qū)到第j區(qū)的廣義費(fèi)用。

式中：Tij、Fij為第i區(qū)到第j區(qū)的時(shí)間和距離；β 為時(shí)間價(jià)值。

3.3.2.3 杭溫通道公路、鐵路、民航服務(wù)特性

按照“四階段法”對有項(xiàng)目時(shí)通道內(nèi)各種運(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，獲取各方式分擔(dān)率。 通過對有、無本項(xiàng)目條件下公路、民航市場占有率的變化，預(yù)測其向鐵路的轉(zhuǎn)移客運(yùn)量。 模型公式如下：

表8 沿線基年公路旅客OD 交流表 萬人/年

式中：PK為K種運(yùn)輸方式的市場份額；CK為K種運(yùn)輸方式的廣義出行費(fèi)用。

參考相關(guān)旅客意愿問卷調(diào)查數(shù)據(jù)及各種交通方式服務(wù)特性， 采用二元回歸模型對參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。 見表9。

表9 各種交通方式服務(wù)特性表

表10 研究年度轉(zhuǎn)移旅客OD 交流表 萬人/年

3.3.2.4 公路、民航轉(zhuǎn)移旅客OD 交流預(yù)測

根據(jù)上述模型及參數(shù)， 按有無對比原則，預(yù)測近、 遠(yuǎn)期最大斷面轉(zhuǎn)移客運(yùn)量分別為767 萬人、1 179 萬人。研究年度杭溫鐵路通道轉(zhuǎn)移客運(yùn)量分布情況見表10。

3.3.3 誘增客運(yùn)量

誘發(fā)運(yùn)量預(yù)測按“有無比較法”原則，采用重力模型的思路，計(jì)算誘發(fā)率。 模型為：

式中：Rij為交通小區(qū)i和j間誘發(fā)運(yùn)量的誘發(fā)率；Cij無為小區(qū)i、j間無本項(xiàng)目情況下綜合費(fèi)用；Cij有為小區(qū)i、j間有本項(xiàng)目情況下綜合費(fèi)用；β 為重力模型參數(shù)。

根據(jù)誘發(fā)率計(jì)算近、 遠(yuǎn)期最大斷面誘增運(yùn)量，分別為185 萬人和273 萬人。

3.3.4 鐵路客運(yùn)量匯總

根據(jù)前面鐵路趨勢分流客運(yùn)量預(yù)測以及本通道轉(zhuǎn)移客運(yùn)量、誘增客運(yùn)量預(yù)測結(jié)果，匯總可得研究年度本通道區(qū)段客流密度，見表11。

表11 杭溫鐵路客流密度表 萬人/年

結(jié)合目前鐵路列車年輸送能力，以及列車開行方案編組等，得到研究年度最大區(qū)段（橫店至杭州斷面）客車對近、遠(yuǎn)期分別為80 對/日、110 對/日。 見表12。

表12 區(qū)段客流密度及客車對數(shù)表

4 結(jié)語

杭溫高速鐵路作為國家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部、浙江省重點(diǎn)推進(jìn)的近期項(xiàng)目之一，也是浙江省PPP 示范項(xiàng)目。 項(xiàng)目的功能定位和運(yùn)輸需求，是項(xiàng)目推進(jìn)的前提和基礎(chǔ)。 筆者從區(qū)域鐵路網(wǎng)著手，對杭州至溫州間鐵路運(yùn)輸通道研究的基礎(chǔ)上，提出了杭溫高速鐵路的功能定位。 在此基礎(chǔ)上，針對項(xiàng)目特點(diǎn)，從鐵路趨勢、轉(zhuǎn)移、誘增等三個(gè)方面分析預(yù)測項(xiàng)目客運(yùn)量，為項(xiàng)目的建設(shè)推進(jìn)以及籌融資評價(jià)等提供了可靠的依據(jù)和支撐。