拉伊鐵路運量預(yù)測及其對運營的影響分析

姜義高

(中國土木工程集團有限公司 北京 100038)

1 項目概況

拉伊鐵路位于尼日利亞西南部，線路南起最大的港口城市Lagos，向東北經(jīng)Abeokuta至Ibadan。線路縱貫西部南北三大州，線路重要的地理位置，對提升其政治地位、發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟具有重要推動作用，是尼鐵現(xiàn)代化項目的關(guān)鍵線路[1]。

本項目主要為Lagos至Ibadan沿線城鎮(zhèn)的客貨交流提供運輸徑路，近期以客為主兼顧貨運，遠期客貨并重[2－3]。拉伊鐵路是一條內(nèi)陸港運輸線，內(nèi)陸港規(guī)劃在Ibadan；正線工程線路全長156.08 km，設(shè)站7座，另外預(yù)留 Agege站，正線橋梁總長度5.851 m，占比為3.75%，Apapa港口支線工程線路長度約6.513 km。Lagos地區(qū)近期總平面布置如圖1所示。

圖1 Lagos地區(qū)總平面布置示意

2 項目客運量分析

2.1 客運量預(yù)測依據(jù)

客運量預(yù)測依據(jù)及參考主要有:沿線主要城市資料、Lagos港既有年度統(tǒng)計資料、1955～2015年既有鐵路客運量、道路部門統(tǒng)計與規(guī)劃資料等?？土黝A(yù)測方法是在研究現(xiàn)有鐵路旅客出行、分布及發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與客運需求的相關(guān)關(guān)系，采用二元線性回歸，即以人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值同時為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行預(yù)測。同時考慮研究年度項目建成后相關(guān)區(qū)域其他運輸方式與鐵路運輸方式之間的競爭關(guān)系，考慮鐵路在不斷改善服務(wù)質(zhì)量，提高客車旅行速度等措施對鐵路效用函數(shù)的影響，按各種運輸方式的服務(wù)特性及旅客的出行意愿進行運輸方式的劃分，計算出鐵路旅客分方向交流量。

1984年既有鐵路完成客運量1 555萬人，達到歷年完成旅客發(fā)送量的高峰。由于近年來鐵路年久失修，運輸能力低下，管理不善，而公路運輸發(fā)展迅猛，競爭力明顯強于鐵路，因此鐵路客運量嚴(yán)重萎縮。全國既有線1955～2015年客運運營情況如圖2所示。

圖2 既有線1955～2015年客運運營情況

根據(jù)研究范圍內(nèi)的社會經(jīng)濟特征及現(xiàn)場調(diào)查，各城市間尤其是Lagos與其他各州城市間旅客交流比較頻繁，研究范圍內(nèi)Lagos、Ibadan分別為第一、第三大城市，城市人口多，工商業(yè)發(fā)達，就業(yè)機會多，而且還有較多著名大學(xué)和機構(gòu)云集，加上沿線豐富的旅游資源，旅客出行特征明顯，流向清晰。

本項目鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高，鐵路服務(wù)水平和頻率的提高，加上大容量運輸及不斷增長客運需求，鐵路客運總量將會回升，鐵路客運量占全社會客運量的比重將呈上升趨勢。

2.2 沿線既有客運量現(xiàn)狀

沿線目前客運主要由公路和民航承擔(dān)。

(1)公路:與本項目平行的公路主要是A1公路。A1公路是聯(lián)邦政府負責(zé)修建的高等級主干道公路，連接 Lagos與 Ibadan以及 Abuja、Kano、Minna等主要城市。A1公路 Lagos至 Ibadan段間的Abeokuta觀測點2014年平均日單向通行客車合計3 418當(dāng)量(PCU)，其中小汽車(折1PCU)1 310臺、小巴(折1PCU)1 114臺、大巴(折2PCU)497臺，折合單向年客運量約1 060萬人。

(2)航空:目前Lagos與Ibadan均有民航機場運輸。2015年Lagos機場旅客吞吐量合計690萬人次，Ibadan機場旅客吞吐量合計85萬人次。

2.3 通道客流調(diào)查分析

根據(jù)Gezhil Group對區(qū)域客運市場的調(diào)查結(jié)果，客流構(gòu)成中公務(wù)員占22.8%、自由經(jīng)商者占25.8%、學(xué)生占24.8%、私營雇員占16.2%，這四類旅客占總客流的89.6%；在出行方式選擇調(diào)查中，曾經(jīng)選擇過鐵路出行的僅占總客流的33%，而選擇公路出行的有40.7%的受訪者認為更方便。相關(guān)區(qū)域客流的出行調(diào)查如表1所示。

表1 相關(guān)區(qū)域客流的出行調(diào)查結(jié)果

由調(diào)查資料分析可見，客流構(gòu)成中以城市間的客流為主，由于客流相關(guān)地區(qū)城市密集，人口稠密，工商業(yè)發(fā)達，加之沿線有著豐富的旅游資源，因而商業(yè)性和旅游客流居多，旅客對出行的舒適度有一定要求。

2.4 客運站運量分析

根據(jù)調(diào)查，沿線地區(qū)人口密集，主要城鎮(zhèn)人口規(guī)模大，以 2014 年為例，Lagos、Abeokuta、Ibadan 三大主要城鎮(zhèn)人口分別為2 100、64、400萬人，結(jié)合沿線社會經(jīng)濟現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并充分考慮今后人口增長趨勢，預(yù)測主要站旅客發(fā)送量，并計算旅客最高聚集人數(shù)，如表2所示。

表2 主要站客運量及旅客最高聚集人數(shù)

2.5 客流密度預(yù)測

根據(jù)本項目特點，本項目客運量預(yù)測共由兩部分構(gòu)成。本線Lagos至Kajoa段遠期作為Lagos至Kano鐵路與沿海鐵路的共線運營段，還將承擔(dān)沿海鐵路旅客運輸需求。

本線作為Lagos至Kano鐵路的一部分，其自身客運需求分析。根據(jù)對項目影響區(qū)內(nèi)鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃的調(diào)查，結(jié)合項目特點及主要客站旅客發(fā)送量預(yù)測結(jié)果，分轉(zhuǎn)移客流和誘增客流進行分析[4－5]。

本線的建設(shè)，將改變公路運輸獨占市場的局面，通道客運量將在公、鐵兩種運輸方式中重新分配，研究年度近遠期Lagos至Ibadan段最大區(qū)段由公路轉(zhuǎn)移到鐵路的轉(zhuǎn)移客運量分別為250萬人和870萬人，民航轉(zhuǎn)移客運量近期沒有，遠期為20萬人。

本線鐵路誘增運量由兩部分組成，一部分由于本項目的實施，運輸服務(wù)水平整體提高，使沿線綜合廣義費用降低而新增的客流。另一部分隨著本項目的實施帶動了港口及沿線各大城市經(jīng)濟的發(fā)展，吸引更多的人員到沿線城市從事商貿(mào)、旅游等出行。近遠期Lagos至Ibadan段最大區(qū)段鐵路誘增運量分別為150萬人和280萬人。綜合上述分析，區(qū)段客流密度及構(gòu)成如表3所示。

表3 區(qū)段客流密度及構(gòu)成 萬人

全線客流密度最大區(qū)段在Lagos至Ibadan段，2030年本段客流密度為400萬人，2040年為1 170萬人。由表3可知，由Lagos往北客流密度逐漸減少，主要原因是Lagos等沿海城市群潛在強勁的旅客出行需求，北部地區(qū)經(jīng)濟欠發(fā)達，居民出行率低。

本線Lagos至Kajola段承擔(dān)沿海鐵路客運需求。沿海鐵路是現(xiàn)代化鐵路網(wǎng)的主骨架之一，是一條以客運為主，兼顧貨物的干線鐵路，根據(jù)沿海鐵路相關(guān)研究成果，2040年沿海鐵路沿線地區(qū)與Lagos地區(qū)開行旅客列車26對/日。

2.6 列車開行徑路

旅客列車開行方案主要是根據(jù)“按流開車”的開行原則，即根據(jù)客流流量與流向、性質(zhì)和行程，結(jié)合未來年度相關(guān)路網(wǎng)規(guī)劃及相互分工，合理開行旅客列車。旅客列車數(shù)量主要是根據(jù)預(yù)測的客流密度，結(jié)合旅客交流情況確定。本線客車對數(shù)和客車徑路如表4所示。

表4 本線客車對數(shù)和客車徑路

3 項目貨運量分析

3.1 貨運量預(yù)測依據(jù)

貨運量預(yù)測依據(jù)及參考自由主要有:沿線主要城市資料、Lagos港既有年度統(tǒng)計資料、1955～2015年既有鐵路貨運量、道路部門統(tǒng)計與規(guī)劃資料等。本次運量預(yù)測根據(jù)線路的地理位置及吸引區(qū)域內(nèi)相關(guān)運輸方式的特點，結(jié)合Lagos港口的吞吐量、流向特點，沿線重要城市工農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢、人們生產(chǎn)生活所需各類物資供需情況，采用回歸預(yù)測、彈性系數(shù)法等多種方法，建立預(yù)測模型，經(jīng)過分析、比較，并最終確定較為合理的預(yù)測結(jié)果。預(yù)測沿線地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展而產(chǎn)生的地方運量，并通過鋪劃本線貨流圖得到本線上下行貨運量。

3.2 既有鐵路貨運量現(xiàn)狀

全國共有鐵路3 690 km，主要線路有兩條線，西北線和東北線，鐵路軌距1 067 mm。1962年既有鐵路完成貨運量300萬t，成為歷年鐵路貨物發(fā)送量之最。由于近年來鐵路年久失修，運輸能力低下，經(jīng)營管理不善，而公路運輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)達，且競爭力強，機動靈活，因此鐵路貨運量嚴(yán)重萎縮。全國既有線1955～2015年貨運運營情況見圖3。

圖3 既有線1955～2015年貨運運營情況

國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)目前正進行戰(zhàn)略性計劃調(diào)整，同時也必然帶來交通需求模式的變化。隨著經(jīng)濟和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，影響區(qū)域貨物運輸將穩(wěn)步增長。而西南及沿海港口城市及其周邊沿海地區(qū)的大發(fā)展必然帶動具有疏港能力較為明顯的鐵路運輸發(fā)展，隨著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，沿海港口城市產(chǎn)業(yè)帶的形成，區(qū)域經(jīng)濟交往、物資流通日趨頻繁，未來區(qū)域鐵路網(wǎng)的建設(shè)及完善，鐵路貨運總量將得到恢復(fù)性增長。

3.3 地區(qū)貨運量分析

本項目含港口支線共設(shè)Lagos港口站、Lagos貨場、Kajola站、Abeokuta站和Ibadan站5個貨站。

(1)Lagos地區(qū)各站

根據(jù)國家經(jīng)濟及Lagos地區(qū)經(jīng)濟地位等特點，Lagos貨運需求以發(fā)送為主，發(fā)送主要為Lagos港口貨物發(fā)送，其次是Lagos地區(qū)工業(yè)產(chǎn)品外運。Lagos港貨物大部分運往 Ibadan、Kano、Kaduna、Minna、Abuja等北向城市。根據(jù)Lagos港務(wù)局統(tǒng)計，Lagos港2015年吞吐量為3 761萬t。

Lagos港以進港貨物為主，進港貨物約占港區(qū)貨物吞吐總量的95%左右，出港貨物較少；Lagos港兩大港區(qū)Apapa港區(qū)與TinCan港區(qū)貨物吞吐比例基本維持在55∶45左右，Apapa港區(qū)貨物吞吐量相對較高。Lagos港分港區(qū)歷年吞吐量如圖4所示。

圖4 Lagos港分港區(qū)歷年吞吐量

根據(jù)既有港口吞吐量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，結(jié)合國家及地區(qū)經(jīng)濟特征、發(fā)展及路網(wǎng)構(gòu)成，預(yù)測Lagos港2030年吞吐量6 000萬t，2040年吞吐量為8 000萬t。

由于Lagos地區(qū)人口多，面積大，結(jié)合Lagos工業(yè)、商業(yè)在沿線地區(qū)及全國的影響力，根據(jù)研究年度鐵路網(wǎng)構(gòu)成，綜合考慮城市規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局、人口及環(huán)境等因素，預(yù)測Lagos地區(qū)各站發(fā)到運量具體如表5所示。

表5 Lagos地區(qū)各站發(fā)到運量預(yù)測 萬t

2030年Lagos地區(qū)總貨運量為405萬t，其中發(fā)送320萬 t，到達85萬 t；2040年地區(qū)總貨運量為3 090萬t，其中發(fā)送1 995萬t，到達895萬t。遠期地區(qū)貨運量比近期有較大幅度的增長，其主要原因是路網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變化:近期僅有Lagos至Ibadan線路，與公路的競爭優(yōu)勢不明顯，鐵路的技術(shù)經(jīng)濟特點不能充分發(fā)揮；而遠期Lagos至Kano的1 300多km全線貫通，同時尼日利亞沿海鐵路建成，本線Lagos至Kajola段是與沿海鐵路的共線段，承擔(dān)兩條主要干線通道的貨物運輸。Lagos地區(qū)鐵路可直接服務(wù)港口，鐵路對港口的集疏運優(yōu)勢以及適合中長距離運輸?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟特點得到極大的發(fā)揮，因此遠期運量相對近期有大幅的增長。

根據(jù)運量預(yù)測，Lagos地區(qū)貨運量以發(fā)送為主，2040年貨物發(fā)送量約占總運量的69%，貨物主要流向為Lagos往Ibadan、Kano等北向城市，這與Lagos州社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)及在沿線經(jīng)濟地位相符。

(2)Abeokuta站

根據(jù)上述分析，Lagos對沿線地區(qū)有較強的社會經(jīng)濟輻射作用，故各站貨運量以Lagos方向到達的貨物為主，同時結(jié)合地區(qū)自身社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)及自然資源利用情況，有一定的對外貨物輸出需求，綜合預(yù)測Abeokuta站2030年貨運量40萬t，其中發(fā)送15萬 t、到達25萬 t；2040年貨運量155萬 t，其中發(fā)送45 萬 t、到達110 萬 t。

(3)Ibadan站

近期在Ibadan至Kano鐵路建成之前，Ibadan站是本線的盡頭站，其功能相當(dāng)于一個內(nèi)陸旱港，Lagos港口經(jīng)鐵路運至Ibadan后轉(zhuǎn)公路繼續(xù)北上，利用鐵路的便捷運輸一方面可以提高運輸可靠程度，另一方面也可以緩解Lagos市內(nèi)的交通壓力，現(xiàn)狀港口的疏港公路僅有一條，且經(jīng)過Lagos市中央地帶，給城市交通帶來了極大壓力。遠期全線建成后，Ibadan將以本地到發(fā)貨運為主，公路轉(zhuǎn)運需求下降，貨運量也會相應(yīng)下降。預(yù)測Ibadan站2030年貨運量365萬t，其中發(fā)送70萬t、到達295萬t；2040年貨運量195萬t，其中發(fā)送75萬t、到達120萬t。

3.4 區(qū)段貨流密度

通過貨流圖及大宗貨物流向[6－7]，本項目近期最大區(qū)段貨流密度320萬t，遠期最大區(qū)段貨流密度為1 880萬t。本線遠期最大區(qū)段貨流密度出現(xiàn)在Lagos至Kajola段，因為本段除承擔(dān)本項目貨運量外，還承擔(dān)沿海鐵路貨運需求。

根據(jù)本線貨流特點及地方運量，鋪畫貨流圖，計算本線上下行區(qū)段貨流密度如表6所示。由表6可知，設(shè)計范圍內(nèi)，北向上行方向為重車方向是主要貨流方向，最大密度區(qū)段為Lagos—Kajola段，2030年上行貨流密度為320萬t，2040年為1 880萬t。

表6 Lagos—Ibadan區(qū)段貨流密度 萬t

4 項目運量對運營管理的影響

4.1 項目客貨運量綜合分析[8-9]

根據(jù)本項目承擔(dān)的客貨運量分析，運量最大區(qū)段為Lagos至Kajola段，近期重車方向貨流密度320萬t，開行旅客列車16對/日；遠期重車方向貨流密度1 880萬t，開行旅客列車62對/日，具體如表7所示。

表7 區(qū)段貨流密度、客流密度及客車對數(shù)

4.2 項目運營原則及標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)尼日利亞國情和拉各斯城市至伊巴丹城市間的交通環(huán)境，拉伊鐵路定位以下4項運營基本原則:優(yōu)化貨運結(jié)構(gòu)，改善交通環(huán)境；培養(yǎng)客運市場，提高運營效益；發(fā)展綠色交通，提升城市形象；實現(xiàn)路網(wǎng)規(guī)劃，促進城市發(fā)展。根據(jù)軌道交通行業(yè)運營組織特點，拉伊鐵路的運營服務(wù)目標(biāo)應(yīng)包括下列四項:安全、可靠、節(jié)能、高效[10]。

4.3 項目運營管理方案

尼日利亞鐵路公司組成運營團隊作為運營主體，負責(zé)拉伊鐵路運營服務(wù)。尼日利亞有限公司組成中方運營團隊，為拉伊鐵路運營提供技術(shù)及維保服務(wù)，包括運營前組織尼鐵人員進行崗位技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)；運營期間根據(jù)各崗性質(zhì)的不同，由中方提供關(guān)鍵崗位的管理及技術(shù)人員進行跟崗作業(yè)及培訓(xùn)并承包專業(yè)維保工作[11－12]，具體如表8所示。

表8 運營期間主要技術(shù)服務(wù)內(nèi)容

4.4 列車開行方案

運行方向:拉各斯(阿帕帕港前站)→伊巴丹為下行，反之為上行。列車間隔:列車間隔不少于8 min。維修天窗:上下行各預(yù)留不少于 120 min“V型”維修天窗。擬定列車運行圖標(biāo)尺:基于線路及車站情況，假定客貨列車運行圖標(biāo)尺，為合理鋪畫列車運行圖提供數(shù)據(jù)支持。旅客列車區(qū)間運行時分最高速度100 km/h，貨物列車區(qū)間運行時分最高速度80 km/h，具體開行方案如表9所示。

表9 列車開行方案

5 結(jié)束語

拉伊鐵路是該國最為重要的經(jīng)濟走廊之一，將成為沿線地區(qū)運輸主通道和帶動沿線經(jīng)濟發(fā)展的大動脈。拉伊鐵路的建成通車開啟了尼日利亞發(fā)展新篇章，拉伊鐵路對推動尼日利亞各州經(jīng)濟、社會協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。鐵路運營管理需要在綜合預(yù)測分析客貨運量的基礎(chǔ)上進行，按照年度計劃分別對客運及貨運的技術(shù)服務(wù)內(nèi)容、列車開行方案進行調(diào)控，從而實現(xiàn)鐵路在運營過程中的精細化、全局化的管理。