新建黄冈至黄梅铁路速度目标值的选择论文_查成林

新建黄冈至黄梅铁路速度目标值的选择论文_查成林

摘要 设计速度是高速铁路技术标准中最关键、最重要的技术参数,设计速度决定了线路、列车总体技术条件、列车运行控制及通信信号系统等主要技术标准的选择。

关键词 黄黄铁路 技术标准 设计速度

1 项目背景

黄冈至黄梅铁路位于我国湖北省东部,大别山南麓、长江以北,线路自武黄城际铁路黄冈东站引出后,向西依次经过浠水县、蕲春县,最终引入安九铁路黄梅南站,正线全长120.434km,

2 速度目标值的选择

2.1 时间目标值

2.1.1 客流构成

本线是武杭快速客运通道的重要组成部分,是京九高铁西通道阜阳至九江段的组成部分,连接了京广和京九两大高铁通道;同时也是湖北省北沿江城际铁路网的组成部分,是联系武汉城市圈和皖江经济带的快速客运通道。本线建成后将承担大量北京、郑州、石家庄等地至广州、深圳、厦门等地的纵向中长途客流以及武汉、川渝、西安、兰州等地至长三角地区的横向中长途客流,约占总客流的76.7%,同时承担约占总客流23.3%的沿线城际客流。

2.1.2 时间目标值的选择

①适应区域规划及经济发展的时间目标值要求

本线位于长江中游城市群,起自黄冈经浠水、蕲春、武穴至黄梅,是中长网规划建设的区域连接线。根据湖北省铁路网规划,研究年度将形成以武汉为中心,实现与周边相邻省会城市之间的快速铁路直达,形成1-2小时快速客运交通圈;与各大经济区中心城市实现4-5小时通达交通圈。另外,根据湖北省十三五铁路规划和长江经济带综合交通规划中对都市圈之间的旅行时间要求以及相关各线技术标准,本线时间目标值应控制在1h以内。

②与其他交通方式竞争的时间目标值要求

本线主要与航空和公路竞争。三种运输方式根据各自特点,均有特定的竞争优势范围,航空在长途旅行时间上占据优势;公路具有短途便利性、灵活性优势;铁路以经济性和速度占据中长途客运市场。

本线中长途客流约占总客流的76.7%,主要是横向武汉以西的鄂西北、川渝及我国西北地区至皖江经济带和长三角地区的客运交流,以及纵向华北、东北、华中地区至赣闽粤地区的客运交流,运距范围在1000km以上。中长途客流全程运输距离长,就本线而言,应尽可能与路网相关线路速度目标值相匹配。

短途城际流约占本线总客流量的23.3%,主要是武汉至黄山以及阜阳至九江、南昌等地的地方客流,其运距范围在200km~600km之间。该运距范围主要面临高速公路的竞争。项目所在区域公路网络发达,公路运输具有“门到门”、方便灵活等特点,但旅行速度不高(约90km/h左右),高速铁路只有在旅行时间上保持优势,就能有效吸引客流,占据未来客运市场的主导地位。黄冈至黄梅高速公路运程约143km,高速大巴全程旅行时间约2h。结合相邻路网快速铁路运行速度,考虑高速公路在便捷性方面的优势,本线须在总旅行时间上更为节省,才具有对高速公路的竞争力,对应本线旅行时间宜控制在1.5h以内。

综合以上分析,结合高速铁路速度目标值为250km/h~350km/h的实际,本线时间目标值控制在1h内,相对其他运输方式竞争优势就比较明显。

2.2 速度目标值方案构成

速度目标值的选择,既要满足时间目标值的要求,又要符合区域整体规划对综合交通运输体系的要求。

从满足时间目标值分析,本线运营里程129km,速度目标值在250km/h及以上即可满足1.0h时间目标值的要求。

从功能定位及相邻路网适应性分析,本线与武冈城际、合安九高铁、池黄高铁、杭黄高铁组成了武汉至杭州快速客运通道,同时又是京九高铁阜阳至九江段的重要组成部分。此外,本线还沟通了京广、京九、武西、郑渝等多条高速干线铁路。可见,本线在路网中意义重要,且具有多重功能。故本次重点对250km/h、300km/h、350km/h三个速度目标值方案进行研究。

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2.3 速度目标值的比选

2.3.1与通道相适应的速度目标值

①京九通道速度目标值

京九通道在阜阳至九江段分为东西两个通道,东通道阜阳至九江段速度目标值为350km/h,西通道阜阳经麻城至九江段(本线)虽然目前尚未开展前期研究,但从其路网功能和速度目标值匹配性来看,宜按350 km/h高速度标准建设。而本线与京九西通道共线,也应按350km/h建设。

②本通道内各线速度目标值

本线是武杭通道和京九通道(阜九段)的组成部分,武杭通道由武汉-黄冈东(武冈城际)、黄冈东-黄梅南(本线)、黄梅南-安庆(合安九高铁)、安庆-池州(宁安城际)、池州-黄山(池黄高铁)、黄山-杭州(杭黄高铁)组成,其中武冈城际、宁安城际、杭黄高铁设计速度为250 km/h,合安九高铁设计速度为350 km/h,池黄高铁目前正在前期研究阶段,拟建设为350 km/h的高速铁路。

③后方通道各线速度目标值

本线的横向客流在武汉以西主要是与郑万高铁、武西高铁的客运交流,本线以东主要是与杭甬、沪杭、金温等线的客运交流,以上各线除金温线设计速度为250 km/h以外,其余各线均为350 km/h速度标准。

综合以上分析,为与通道内和后方通道主要线路速度目标值相适应,本线速度目标值宜选择350km/h。

2.3.2 从客车开行方案和车底运用情况分析

从客车开行方案来看,本线开行的动车组列车以京九高铁的长途车和川渝、西北地区开往长三角地区的长途车为主,占到总开行对数的70%以上。在建或拟建的京九通道其余段落速度标准均以350km/h为主,而横向中长途车主要经由的郑万高铁、武西高铁也均为350km/h速度标准,

可见,与本线存在主要交流的京九高铁、郑万高铁、武西高铁、合安九高铁、池黄高铁等设计速度均为350km/h,本线的长途车应开行350km/h动车组列车。若本线采用较低速度标准,中长途跨线列车开行的350km/h动车组在本线范围内需限速运行,增加了中长途客流的在途旅行时间,最主要是降低了动车组运行效率的发挥。因此,从客车开行方案和车底运用情况来看,本线采用350km/h速度标准更为合适。

2.3.3 不同速度目标值方案建设标准及投资影响分析

对于本线工程,线路平面条件引起的工程差异较小,对工程投资的差异性主要是轨道类型, 250km/h速度目标值方案采用有砟轨道,300km/h 、350km/h速度目标值方案采用无砟轨道;部分地段受曲线半径影响,拆迁量有所不同;土建工程中桥梁、隧道主要受线间距离影响,对梁宽、隧道内净空及路基面宽有所影响;站后工程随速度目标值增高,降噪、减振及环保拆迁等环保工程相应增加,300km/h、350km/h方案站后配套设备投资有所增加,和250km/h方案相比,主要在列控设备、无线通信设备、变压器容量、接触网等方面存在差异。

2.3.4 速度目标值方案技术经济比较

350km/h较250km/h方案投资增加15亿元,占总投资比例的10.4%;较300km/h方案投资增加0.9亿元,占总投资比例的0.6%。

2.3.5 速度目标值方案运行时分比较

350 km/h方案较250km/h速度方案运行时分节省8.9min,节时投资比1.69亿元/min,较300速度方案运行时分节省3.7min,节时投资比0.12亿元/min

2.3.6 不同速度目标值方案的财务效益分析

300km/h及350km/h速度方案财务内部收益率高于行业基准收益率3%,350km/h速度方案的财务效益最优。

3 研究结论

综上所述,本线速度目标值采用350km/h方案符合功能定位的要求,与时间目标值相适应,与相关运输通道线路速度目标值的匹配性较好,也符合中长期铁路网及区域城镇体系综合交通规划的要求,有利于实现区域快速铁路网和本项目效益最大化。因此,本线速度目标值推荐采用350km/h。

参考文献:

[1]国家铁路局. 铁路线路设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2017:5-7.

[2]中国国家铁路集团有限公司. 铁路技术管理规程[S].北京:中国铁道出版社,2017:70.

[3]中国铁路总公司. 铁路主要技术政策[S].北京:中国铁道出版社,2012:3.

论文作者:查成林

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第23期

论文发表时间:2020/4/13

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