(中铁第一勘察设计院集团有限公司西安 710000)
摘要 西宁至成都铁路作为国家高速铁路网“八纵八横”兰(西)广通道的重要组成部分,同时是一条以客为主、兼顾沿线轻快货物交流的区际快速铁路干线,其技术标准的选择应结合运量特点、路网功能、运输组织特点、行车时分、工程投资等多重因素共同确定。本文通过量化分析各因素对速度标准选择的影响,并进行综合论述,最终确定了本线相对合理的速度目标值,为相关铁路选线提供一定的指导意义。
关键词 速度目标值 路网协调性 舒适性 运输组织适应性 投资
1 研究背景
新建西宁至成都铁路位于青海、甘肃、四川三省交界地带。线路北起青海省省会西宁市,向南经海东市平安区、黄南藏族自治州尖扎县、同仁县;后向东南方向进入甘肃省甘南藏族自治州,依次经夏河县、合作市、碌曲县;向南经四川省阿坝藏族羌族自治州若尔盖县,接入在建成兰铁路黄胜关站;与成兰铁路共线引入成都枢纽。新建正线长度502.45km。
本项目向北经兰新高铁、兰青线等干线铁路连通新疆、青海、西藏等西部广大地区;向南经成兰铁路接入成都枢纽,并可经过成昆、成贵、成渝和贵广等快速铁路通往西南、华南及北部湾地区,是西宁(兰州)至成都的便捷通道,是西北至西南区际间的客运主通道,是一条以客为主、兼顾沿线轻快货物交流的区际快速铁路干线。
2 方案研究
本线为西北至西南铁路通道的重要组成部分。根据本线项目定位、正线数目、运量特点、拟定的时间目标值的要求、相邻路网条件以及本项目沿线地形地貌特征,分别研究了160km/h、200km/h、200km/h预留250km/h三类主要的速度目标值方案,其中200km/h预留250km/h,本次结合工程投资、行车旅行时间及本线运输特点,研究了200km/h预留250km/h平纵断面条件、200km/h预留250km/h平纵(红原至郎木寺250km/h)、200km/h预留250km/h工程设置条件三个方案。
3 速度目标值方案比选
3.1 不同速度目标值路网协调性分析
根据《中长期铁路网规划》,西宁成都铁路是“八纵八横”中“兰(西)广通道的组成部分,作为区际快速通道,采用高标准,以满足客运需求。从相邻路网上分析,本线客流主要是西宁及以远、兰州与成都、重庆、贵阳等西南城市间的交流,成都至重庆、贵阳地区的快速铁路速度目标值在250km/h及其以上。兰新高铁速度目标值为200km/h、部分250km/h,与本线密切相关的成兰线成都~黄胜关段速度目标值为200km/h。因此,200km/h及以上方案与路网匹配性好,160km/h速度目标值与路网匹配性较差。
3.2 运输组织适应性分析
本线是以客为主、兼顾少量货运的客货共线铁路,研究年度承担少量的快运货物列车,牵引质量1500t,按160km/h的快运货物列车组织行车,且运行的快运货物列车对数较少,近期4对/日、远期5对/日。本线速度目标值为200km/h预留条件两方案,运行200km/h动车组列车、160km/h普速旅客列车,快运货物列车按160km/h组织行车,与动车组列车、普速旅客列车速差小、匹配性好。
3.3 不同速度目标值方案的技术条件比较与分析
160km/h、200km/h、200km/h预留250km/h方案按照预留平纵断面条件及预留工程两种情况进行了研究。
其中160km/h方案线间距4.2m,路堑11.8m/路堤12.2,采用通桥(2012)2101系列T梁,隧道断面≥76㎡。200km/h方案线间距4.4m,路堑12.1m,采用通桥(2019)2232系列箱梁,隧道断面≥80㎡。200km/h预留250km/h平、纵断面条件方案线间距4.4m,路堑13.1m,采用通桥(2019)2232系列箱梁,隧道断面≥80㎡。200km/h预留250km/h工程条件方案线间距4.6m,路堑13.4m,采用通桥(2019)2229箱梁,隧道断面≥92㎡。
3.4 不同速度目标值旅客列车舒适性分析
本线是以客为主、兼顾少量货运的客货共线铁路,研究年度承担少量的快运轻货物列车,牵引质量1500t,200km/h预留250km/h平纵断面条件、200km/h预留250km/h平纵(红原至郎木寺250km/h)方案及全线200km/h预留250km/h工程条件三方案采用高速铁路线路平、纵断面标准,采用较长的缓和曲线和竖曲线,提高了旅客列车的舒适性,160km/h和200km/h两方案采用客货共线线路平、纵断面标准,旅客列车的舒适性相对较差。
3.5 不同速度目标值方案运营效果分析
不同设计速度方案投资及运营效果指标见下表。
投资运营效果比较表
项目 | 160km/h | 200km/h | 200km/h预留250km/h平纵断面条件 | 200km/h预留250km/h平纵(红原至郎木寺250km/h)方案 | 200km/h预留250km/h工程条件 |
运营长度(km) | 509 | 504.3 | 502.5 | 502.5 | 502.5 |
工程静态投资(亿元) | 728.9 | 750.1 | 752.4 | 760.5 | 791.9 |
运行时分(min) | 208 | 168 | 168 | 160 | 168(140) |
由表可见,160km/h方案工程投资最省,200km/h预留250km/h工程条件方案工程投资最大。200km/h预留250km/h平纵(红原至郎木寺250km/h)方案较200km/h及200km/h预留250km/h平纵条件,投资分别增加10.3亿元和7.9亿元,分别增加1.4%和1 %。运行时分可缩短8min,减少4.7%。同时200km/h预留250km/h工程条件,预留了提速条件,提速后运行时分可进一步节省, 运行时间较200km/h预留250km/h平纵(红原至郎木寺250km/h)方案时间可以节省20min。
4 研究结论
从本项目功能定位考虑,本线为“八纵八横”兰(西)广通道的组成部分,是西北至西南区际间的客运主通道,应采用高标准以满足客运需求;从路网匹配性考虑,200km/h及200km/h预留250km/h平纵断面条件方案、200km/h预留250km/h平纵(红原至郎木寺250km/h)方案及全线200km/h预留250km/h工程条件方案与路网匹配性好;从工程设置考虑,200km/h预留250km/h平纵(红原至郎木寺250km/h)方案较200km/h方案及200km/h预留250km/h平纵条件方案投资增加较少,但缩短运行时分8min。从动车组达速性能考虑,红原至郎木寺段地形平坦,工程相对简易,250km/h系列动车组按250km/h运行列车达速性能最好,该段提速条件优越。
综上,本次研究速度目标值暂推荐郎木寺至红原段250 km/h,其余段200km/h预留250km/h平纵断面条件。
参考文献
[1] 中铁第一勘察设计院集团有限公司,新建铁路西宁至成都线西宁至黄胜关段可行性研究(报批稿)总说明书[R]。西安,2016。
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