陳小全

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063)

京九鐵路客運(yùn)專線速度目標(biāo)值研究

陳小全

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063)

速度目標(biāo)值是高速鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，是鐵路行車技術(shù)的核心指標(biāo)，是總體設(shè)計(jì)的決定性參數(shù)，也是體現(xiàn)高速鐵路系統(tǒng)整體技術(shù)水平的最主要指標(biāo)。近幾年，京九鐵路客運(yùn)專線的速度目標(biāo)值成為各方爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，從客流特征、路網(wǎng)協(xié)調(diào)、時(shí)間目標(biāo)值需求、工程投資等方面進(jìn)行分析，確定京九鐵路客運(yùn)專線的速度目標(biāo)值。京九鐵路客運(yùn)專線旅客出行以中長(zhǎng)途為主，為保持本線中長(zhǎng)距離運(yùn)輸對(duì)航空、公路的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，盡可能為旅客出行提供更為舒適和便利的條件，并考慮與相鄰線路間跨線列車運(yùn)行的協(xié)調(diào)性，研究結(jié)論為京九鐵路客運(yùn)專線宜采用350 km/h的速度目標(biāo)值。

京九鐵路；客運(yùn)專線；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；速度目標(biāo)值；研究

1 概述

既有京九鐵路北起北京西客站，跨越北京、河北、山東、河南、安徽、湖北、江西、廣東等8個(gè)省級(jí)行政區(qū)的98個(gè)市縣，南至深圳，連接香港九龍，包括同期建成的霸州至天津和麻城至武漢的兩條聯(lián)絡(luò)線在內(nèi)，全長(zhǎng)2 553 km，見圖1。沿線主要城市有：北京、衡水、聊城、菏澤、商丘、亳州、阜陽(yáng)、九江、南昌、吉安、贛州、河源、惠州、深圳、香港(九龍)等，是縱貫我國(guó)南北的主骨架線路之一，也是全國(guó)鐵路網(wǎng)“四縱四橫”六大繁忙干線[1]之一，與京廣鐵路共同承擔(dān)著大量的南北向客貨運(yùn)交流，路網(wǎng)作用突出。隨著全國(guó)客貨運(yùn)量的增長(zhǎng)，京九通道的運(yùn)輸能力緊張狀況將逐漸凸現(xiàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年京九鐵路最大區(qū)段客車對(duì)數(shù)42對(duì)，貨流密度6 674萬(wàn)t，能力利用率達(dá)100%，部分區(qū)段需要實(shí)施擴(kuò)能工程。在國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》中已將京九鐵路客運(yùn)專線列入規(guī)劃，京九通道最終將形成客貨分線運(yùn)輸?shù)母窬帧?duì)于京九通道鐵路客運(yùn)專線(以下簡(jiǎn)稱京九鐵路客運(yùn)專線)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[2]各方一直存在不同的意見，以下對(duì)其進(jìn)行初步研究。

圖1 既有京九鐵路徑路示意

2 京九鐵路客運(yùn)專線速度目標(biāo)值選擇

京九鐵路通道貫穿我國(guó)南北8省市的98個(gè)縣市，并可延伸連接香港特別行政區(qū)，沿線分布有地級(jí)市及以上城市19個(gè)，將我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩極——環(huán)渤海地區(qū)和珠三角地區(qū)緊密聯(lián)系在一起，沿線城鎮(zhèn)較密，客運(yùn)需求旺盛，在全國(guó)社會(huì)生活中具有重大影響，新建京九鐵路客運(yùn)專線對(duì)滿足沿線旅客運(yùn)輸需求，提升鐵路整體形象具有重要意義。根據(jù)規(guī)劃，在路網(wǎng)上京九鐵路客運(yùn)專線與京滬高鐵[3-5]、京廣鐵路客運(yùn)專線、京沈哈鐵路客運(yùn)專線[5]、青石太鐵路客運(yùn)專線、鄭徐鐵路客運(yùn)專線、杭長(zhǎng)鐵路客運(yùn)專線等多條時(shí)速350 km高鐵主骨架線路相銜接，為縮短京九沿線、西北與華東地區(qū)、華東地區(qū)與贛南、珠三角等地間時(shí)空距離，京九鐵路客運(yùn)專線應(yīng)形成一條高標(biāo)準(zhǔn)的快速鐵路通道，見圖2。

圖2 京九鐵路客運(yùn)專線及相鄰快速鐵路關(guān)系示意

2.1 京九鐵路客運(yùn)專線客流特征

近年來(lái)，京九通道鐵路客流密度呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，從京九鐵路客運(yùn)專線先期建設(shè)的幾個(gè)段落看，客運(yùn)需求旺盛，見表1。

表1 京九鐵路通道先期建設(shè)段客流密度構(gòu)成 萬(wàn)人

注：根據(jù)鐵路網(wǎng)規(guī)劃，商阜合九客運(yùn)專線(商丘-阜陽(yáng)-合肥-九江)和阜岡九客運(yùn)專線(阜陽(yáng)-黃岡-九江)共同構(gòu)成京九客運(yùn)專線中段，其中商阜合杭客運(yùn)專線、合九客運(yùn)專線已納入“十二五”規(guī)劃，阜岡九客運(yùn)專線為“十二五”儲(chǔ)備項(xiàng)目。

從京九鐵路客運(yùn)專線客流特征來(lái)看，京九鐵路客運(yùn)專線客流發(fā)送主要集中在沿線地區(qū)級(jí)以上車站，占全線客運(yùn)總量的68%；旅客出行以中長(zhǎng)途為主，客流平均運(yùn)距達(dá)到1 200 km，其中1 200 km以上的長(zhǎng)途客流占總客流的41.4%，200～1 200 km的客流占51.2%，200 km以下的短途客流占7.4%；客流構(gòu)成中以阜陽(yáng)為分水嶺向北京和珠三角流動(dòng)；旅客流向以本線與相鄰線的交流及跨線交流為主，貫穿京九全線的客流較小。

京九鐵路客運(yùn)專線北京至深圳全長(zhǎng)約2 260 km，覆蓋范圍廣，各段承擔(dān)的客流特征有所不同。

(1)北京至商丘段

北京至商丘段主要以承擔(dān)北京至京九通道內(nèi)各主要城市的長(zhǎng)途客流為主；未來(lái)將是合福鐵路客運(yùn)專線引入北京的后方通道，承擔(dān)皖閩與北京之間的旅客交流；同時(shí)該段北京至霸州段線路走向輻射北京新機(jī)場(chǎng)，可作為北京新機(jī)場(chǎng)客運(yùn)集疏通道的重要組成部分，承擔(dān)北京至新機(jī)場(chǎng)的空港短途客流。

(2)商丘至九江段

根據(jù)鐵路網(wǎng)規(guī)劃，京九鐵路客運(yùn)專線商丘至九江段經(jīng)商合高鐵(商丘—阜陽(yáng))后，在阜陽(yáng)分別經(jīng)阜岡九鐵路客運(yùn)專線(阜陽(yáng)—黃岡—九江)和合九客運(yùn)專線(合肥—安慶—九江)進(jìn)入江西，其中商阜合杭客運(yùn)專線、合九客運(yùn)專線已納入“十二五”規(guī)劃項(xiàng)目，阜岡九鐵路客運(yùn)專線為“十二五”儲(chǔ)備項(xiàng)目。

從路網(wǎng)來(lái)看，商合杭鐵路客運(yùn)專線由北至東南向縱貫安徽全省并連接中原和長(zhǎng)三角兩大城市群，是華東地區(qū)南北向的第二客運(yùn)通道線，在其本身直連京廣、徐蘭、滬漢蓉和滬昆等“四縱四橫”客運(yùn)專線網(wǎng)主骨架[10-11]的同時(shí)，還有京九、合福、寧安、皖贛、寧杭和湖蘇滬等眾多客運(yùn)專線和城際鐵路[12]與之有效銜接，可承擔(dān)大量跨區(qū)及區(qū)內(nèi)和沿線客流。同時(shí)，商合杭鐵路串聯(lián)了鄭州、合肥和杭州3個(gè)省會(huì)城市，是我國(guó)鐵路網(wǎng)規(guī)劃相鄰省會(huì)城市間 “實(shí)現(xiàn)快速直接相連”目標(biāo)的重要體現(xiàn)。此外，商合杭鐵路客運(yùn)專線合肥以北段還是合福鐵路的后方通道，商阜段或商合段全線是京九鐵路客運(yùn)專線的重要組成部分。

商合杭主要承擔(dān)浙皖閩與西北、中原、華北等地的客運(yùn)交流，以承擔(dān)長(zhǎng)途客流為主。從與相鄰線網(wǎng)的關(guān)系來(lái)看，商合杭位于華東地區(qū)，客運(yùn)專線逐漸成網(wǎng)，與相鄰客運(yùn)專線關(guān)系緊密，跨線列車占該段總列車數(shù)的71%左右，跨線列車中有80%以上是與京滬、徐蘭、京福、京九和杭甬等350 km/h速度目標(biāo)值客運(yùn)專線的交流。

(3)九江至南昌段

九江至南昌段為京九通道最繁忙區(qū)段，其北接武九、阜九、合安九鐵路客運(yùn)專線，南連杭長(zhǎng)、昌贛鐵路客運(yùn)專線。該段是贛、閩、粵東地區(qū)往北部?jī)?nèi)陸地區(qū)的主要通道之一，主要承擔(dān)著華北、東北、鄂、豫、西北、蘇皖北、魯與閩贛、粵東的交流，以承擔(dān)沿線地區(qū)對(duì)外的中長(zhǎng)距離客流和通過本地區(qū)的長(zhǎng)途客流，同時(shí)還承擔(dān)江西省內(nèi)主要城鎮(zhèn)間中短途的城際客流。從與相鄰路網(wǎng)關(guān)系來(lái)看，跨線列車主要是與京廣鐵路客運(yùn)專線、武九鐵路客運(yùn)專線、合九鐵路客運(yùn)專線、滬昆鐵路客運(yùn)專線、京九鐵路客運(yùn)專線北段等高標(biāo)準(zhǔn)客運(yùn)專線的交流。

(4)南昌至深圳(廣州)段

京九鐵路客運(yùn)專線南昌以南段以承擔(dān)中長(zhǎng)途客流為主，同時(shí)承擔(dān)區(qū)域內(nèi)城際客流。其中中長(zhǎng)途客流主要為長(zhǎng)三角地區(qū)與珠三角地區(qū)，南昌以北、以西地區(qū)與閩南地區(qū)，京九沿線及以東地區(qū)與珠三角東部地區(qū)部分旅客交流。從路網(wǎng)來(lái)看，該段跨線車占總列車數(shù)的75%左右，其中北端主要接入來(lái)自京九鐵路客運(yùn)專線、滬昆鐵路客運(yùn)專線、武九鐵路客運(yùn)專線、合九鐵路客運(yùn)專線等高等級(jí)線路跨線列車，南端則分兩支分別引入廣州和深圳地區(qū)。以南昌至贛州為例，相鄰線路與本線的跨線列車對(duì)數(shù)如表2所示。

表2 京九鐵路客運(yùn)專線南昌至贛州段承擔(dān)的跨線列車對(duì)數(shù)(含跨線城際) 對(duì)/d

由表2可知，本線承擔(dān)的跨線列車中北段以來(lái)自京九鐵路客運(yùn)專線、滬昆鐵路客運(yùn)專線的列車為主，約占總跨線列車的48%(其中：京九鐵路客運(yùn)專線本線車占26%)；南段以去往京九鐵路客運(yùn)專線南段的列車為主，約占總跨線列車的58%(其中：京九鐵路客運(yùn)專線本線車占23%)；相鄰線路與贛龍新雙線、衡茶吉等低等級(jí)線路的跨線列車較少，約占總跨線列車的16%、7%。

從以上各段客流特征來(lái)看，各段主要承擔(dān)京九沿線城市與北京、珠三角地區(qū)旅客交流，同時(shí)還承擔(dān)西北、中原、華北、鄂、豫與浙、皖、閩、贛、粵東等跨線旅客交流。

2.2 京九鐵路客運(yùn)專線時(shí)間目標(biāo)值

根據(jù)本線客流出行需求特征，京九鐵路客運(yùn)專線以承擔(dān)中長(zhǎng)距離客流為主，對(duì)于長(zhǎng)途的客流，鐵路不宜過度追求旅行時(shí)間上與航空競(jìng)爭(zhēng)，更應(yīng)強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)性、方便性的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于中長(zhǎng)途客流(占總客流51.2%)，鐵路在旅行時(shí)間上應(yīng)保持對(duì)航空、公路的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)力爭(zhēng)為旅客出行的舒適性和便利性創(chuàng)造有利條件，旅行時(shí)間宜介于1～5 h。京九鐵路客運(yùn)專線跨越京、冀、魯、豫、皖、鄂、贛、粵等省市，沿線航空、高速公路較為發(fā)達(dá)，北京至阜陽(yáng)、南昌以及南昌至深圳運(yùn)距較長(zhǎng)，主要面臨航空競(jìng)爭(zhēng)，飛行時(shí)間分別為1.75、2.3、1.4 h，以航空出行附加時(shí)間為2.5 h、鐵路出行附加時(shí)間為1 h計(jì)算，北京至阜陽(yáng)、南昌時(shí)間目標(biāo)值應(yīng)為4、6 h，南昌至深圳時(shí)間目標(biāo)值應(yīng)為4 h左右。

從路網(wǎng)上分析沿線主要城市間的列車運(yùn)行時(shí)間目標(biāo)值如下：北京至阜陽(yáng)在路網(wǎng)中經(jīng)京九鐵路客運(yùn)專線是不可替代徑路，考慮提高鐵路的競(jìng)爭(zhēng)力要求，應(yīng)盡量縮短其出行時(shí)間，以“一日折返”為宜；北京至南昌對(duì)時(shí)間要求較高的商務(wù)客流，雖然在路網(wǎng)中可由京廣鐵路客運(yùn)專線、武九線、昌九城際承擔(dān)，但其旅行時(shí)間需要8h以上，南昌作為京九線上最大的省會(huì)城市所在站，應(yīng)進(jìn)一步壓縮其與北京間的時(shí)空距離；南昌位于泛珠江三角洲范圍，南昌至深圳應(yīng)進(jìn)一步縮短運(yùn)行時(shí)間；南昌至贛州間省內(nèi)短途交流較大，應(yīng)以滿足“一日工作圈”出行為目標(biāo)。綜合以上分析，京九鐵路客運(yùn)專線主要城市間旅客列車時(shí)間目標(biāo)值見表3。

表3 京九鐵路客運(yùn)專線時(shí)間目標(biāo)值

2.3 本線速度目標(biāo)值方案的適應(yīng)性分析

(1)與相鄰路網(wǎng)協(xié)調(diào)性分析

根據(jù)鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，研究年度本線相鄰線路速度目標(biāo)值見表4。從表中可以看出，本線銜接線路多，各線速度目標(biāo)值均在200 km及以上。相對(duì)而言，南昌以北與本線相鄰的線路多為速度目標(biāo)值較高的客運(yùn)專線；南昌以南與本線相鄰的線路速度目標(biāo)值基本在200～250 km/h。

表4 京九鐵路客運(yùn)專線相鄰線路速度目標(biāo)值

從跨線列車運(yùn)行徑路來(lái)看，南昌以北接入本線的跨線列車大部分來(lái)自350 km/h高標(biāo)準(zhǔn)客運(yùn)專線，跨線列車經(jīng)南昌后除少量運(yùn)行至贛龍、昌福等200 km/h及以上的快速鐵路外，大部分跨線列車將通過本線南昌至深圳(廣州)段接入珠三角。因此，從與相鄰路網(wǎng)協(xié)調(diào)性來(lái)看，京九鐵路客運(yùn)專線應(yīng)是一條高標(biāo)準(zhǔn)客運(yùn)專線。

(2)不同速度目標(biāo)值對(duì)時(shí)間目標(biāo)值及運(yùn)輸能力適應(yīng)性分析

京九鐵路客運(yùn)專線北京至深圳全程采用250 km/h速度目標(biāo)值時(shí)，旅行時(shí)間11.3 h，采用350 km/h速度目標(biāo)值，旅行時(shí)間8 h，節(jié)時(shí)3.3 h，節(jié)時(shí)效果較好。

沿線主要城市間旅行時(shí)間和時(shí)間目標(biāo)值適應(yīng)情況見表5。由表5可以看出，京九鐵路客運(yùn)專線采用350 km/h速度目標(biāo)值，可以更好地滿足沿線主要城市間旅行時(shí)間要求。

表5 京九鐵路客運(yùn)專線時(shí)間目標(biāo)值適應(yīng)情況 h

另外，此處對(duì)不同速度目標(biāo)值新線及既有線運(yùn)輸能力進(jìn)行了檢算，250 km/h和350 km/h速度目標(biāo)值方案均能滿足年度運(yùn)輸需求，其中最緊張段落南昌至吉安段250 km/h方案遠(yuǎn)期新線能力利用率達(dá)到96%，各段既有線能力均有較大富裕。

(3)不同速度目標(biāo)值工程投資差異分析

根據(jù)通道定位及我國(guó)客運(yùn)專線的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合相鄰客運(yùn)專線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并考慮滿足時(shí)間目標(biāo)值要求，速度目標(biāo)值工程投資[13]比選結(jié)合軌道選型，重點(diǎn)比選250 km/h有砟方案和350 km/h無(wú)砟方案。本次對(duì)先期建設(shè)的幾個(gè)段落在采用不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況下的工程投資的差異進(jìn)行了分析，見表6。

表6 京九鐵路客運(yùn)專線先期建設(shè)段速度目標(biāo)值方案工程數(shù)量比較

從各段情況看，350 km/h無(wú)砟軌道方案與250 km/h有砟軌道方案橋隧比的差異取決于地形條件，平原地段差異不大，丘陵地段相差較大，350 km/h方案較250 km/h方案工程投資增幅在6.2%～12.9%，與目前國(guó)內(nèi)其他類似項(xiàng)目的差異(15%以內(nèi))相吻合。以南昌至贛州段為例，若以250 km/h速度目標(biāo)值方案為基準(zhǔn)，對(duì)各方案凈現(xiàn)金流量差額進(jìn)行折現(xiàn)[14]，計(jì)算累計(jì)凈現(xiàn)值。計(jì)算期采用30年，財(cái)務(wù)折現(xiàn)率取3%，社會(huì)折現(xiàn)率取8%。財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值和經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值與速度目標(biāo)值關(guān)系見圖3。

圖3 京九鐵路客運(yùn)專線昌贛段財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值與速度目標(biāo)值關(guān)系

由圖3可見，昌贛段采用250 km/h方案財(cái)務(wù)效益最優(yōu)，350 km/h方案經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。主要原因在于從財(cái)務(wù)角度考慮高速度目標(biāo)值工程投資增加，且運(yùn)營(yíng)成本也增加，客流雖有增加但增幅不大，導(dǎo)致高速度目標(biāo)值財(cái)務(wù)效益降低；而從節(jié)約旅客運(yùn)行時(shí)間角度考慮，350 km/h方案最優(yōu)。

考慮到未來(lái)旅客對(duì)運(yùn)輸質(zhì)量需求的提高以及與未來(lái)發(fā)展的前瞻性有機(jī)結(jié)合，宜進(jìn)一步縮短長(zhǎng)途列車的旅行時(shí)間，研究推薦京九鐵路客運(yùn)專線采用350 km/h速度目標(biāo)值方案。

3 結(jié)論

綜上所述，京九鐵路客運(yùn)專線作為我國(guó)南北通道的主干線，承擔(dān)著京九鐵路通道沿線、西北與華東地區(qū)、華東地區(qū)與贛南、珠三角等地的旅客交流，在路網(wǎng)中與京滬高鐵、京廣鐵路客運(yùn)專線、京沈哈鐵路客運(yùn)專線、青石太鐵路客運(yùn)專線、鄭徐鐵路客運(yùn)專線、杭長(zhǎng)鐵路客運(yùn)專線等多條時(shí)速350 km高鐵主骨架線路相銜接。從滿足本線功能定位要求、沿線城鎮(zhèn)分布和客運(yùn)需求、時(shí)間目標(biāo)值需求、工程投資，以及與相鄰路網(wǎng)線路速度標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)等方面考慮，京九鐵路客運(yùn)專線宜按時(shí)速350 km標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)。

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Study on Target Speed of BeijingKowloon Dedicated Passenger Railway Line

CHEN Xiao-quan

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.， Ltd.， Wuhan 430063， China)

Target speed is one of the principal technical standards for high-speed railway， a core index for train operation， a decisive parameter in the overall line design and also the most important indicator presenting the overall technological level of high-speed railway system. In recent years， the target speed of Beijing-Kowloon dedicated passenger line has become a focus of debates. Hence， this paper focuses on the target speed of the line with

on the analysis of passenger flow characteristics， railway network coordination， time target demand and construction investment.

Beijing-Kowloon Railway; Dedicated passenger line; Technical standard; Target speed; study

2015-05-29；

2015-06-18

陳小全(1976—)，男，高級(jí)工程師，E-mail：cxq_1999@163.com。

1004-2954(2015)10-0033-05

U212.3

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.10.008

Trips of the passengers on the line are dominated by medium and long distances. For the purpose of maintaining the domination of medium and long distance-transport in competition with airlines and highways by providing more comfortable and convenient conditions for passengers， the target speed of 350 km/h on the line is proposed based on studies and the coordination with cross-line trains.