東勝至烏海鐵路增建二線工程速度目標值的選取

齊茂利 金占東

(鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司， 天津 300142)

東烏鐵路位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市和烏海市境內(nèi),線路全長323.853 km。

為加強蒙西地區(qū)煤炭資源的外運,鐵道部與內(nèi)蒙古自治區(qū)協(xié)商決定，將對東烏鐵路進行增建二線提速改造。本文研究范圍為桃林至棋盤井段。

1 既有線平面特征

東烏鐵路全線共有曲線59.917 km/57個,占全線長度的16.96%,最小曲線半徑為800 m，如表1所示。

圖1 東烏鐵路增建二線示意

2 速度目標值選取說明

2.1 時間目標值的選擇

本線主要考慮與區(qū)域公路競爭比較。

表1 既有平面特征統(tǒng)計

目前,區(qū)域內(nèi)旅客交流相關(guān)公路主要有榮烏高速、G109、G210、京藏高速等,現(xiàn)狀客車走行平均速度為76 km/h。

研究年度,隨著公路網(wǎng)絡(luò)的成熟及路況的改善,公路平均速度有望達到90 km/h左右,全程耗時約3.8 h；與公路相比較,東烏鐵路應(yīng)把時間目標值制定在3 h左右,才能掌握市場競爭的先機和優(yōu)勢。

因此,東烏鐵路速度目標值在120 km/h以上,才能在與公路的博弈中占據(jù)主動。

2.2 相鄰線速度目標值對本線的影響分析

東烏鐵路相鄰線中京張、呼張快速速度目標值為300 km/h；呼準鄂快速鐵路速度目標值為200 km/h；包西線、京包線、包蘭線都是160 km/h預(yù)留200 km/h提速客貨混干線；其余大多為以煤運為主的鐵路,速度目標值在120 km/h及以下。

因此從相鄰線分析,特別是本線前方通路呼準鄂快速鐵路影響,本線應(yīng)研究160 km/h、200 km/h的速度目標值方案。

2.3 本線功能定位對本線的影響分析

東烏鐵路為客貨兼顧鐵路,客車以通過車為主,主要服務(wù)于呼包鄂地區(qū),是呼包鄂地區(qū)聯(lián)系西北地區(qū)的徑路之一,也是西北地區(qū)溝通北京的輔助客運通道之一,在區(qū)域客運系統(tǒng)中擁有較為重要的地位。因此,速度目標值宜于160～200 km/h之間選取。

綜上,本次重點研究120 km/h、160 km/h和200 km/h三個方案。

3 速度目標值方案比選

3.1 運行時分比較

東烏線在客運方面定位為包蘭線、太中銀線的輔助通道,在區(qū)域內(nèi),東烏鐵路120 km/h、160 km/h、200 km/h不同速度目標值的客車運行時分見表2。

如表2所示,三個速度目標值針對公路均有一定的競爭力,速度越高競爭力越強。

表2 不同速度目標值方案運行時分

3.2 工程經(jīng)濟比較

三個速度目標值方案的工程經(jīng)濟比較如下。

Ⅰ方案：維持既有120 km/h方案

全線按現(xiàn)狀120 km/h標準進行增二線改造。

線路全長246.15 km,其中并行增二線長度204.07 km,單線繞行長度42.08 km,廢棄既有線6.1 km。工程投資592 310萬元。

Ⅱ方案：提速160 km/h方案

全線按160 km/h標準進行增二線提速改造,對半徑小于1 600 m及半徑滿足的要求但緩和曲線長度不滿足要求的曲線進行改造。

線路全長252.31 km,其中并行增二線長度168.12 km,新建雙線長度11.39 km,單線繞行長度72.80 km。廢棄既有線13.9 km。工程投資617 508萬元。

Ⅲ方案：提速200 km/h方案

全線按200 km/h標準進行增二線提速改造,對半徑小于2 800 m及半徑滿足要求但緩和曲線長度不滿足要求的曲線進行改造。

線路全231.192 km,其中并行增二線長度147.953 km,新建雙線長度10.439 km,單線繞行長度72.80 km,廢棄既有線36.47 km。工程投資88 0679萬元。

4 優(yōu)缺點分析及推薦意見

4.1 優(yōu)缺點分析

(1)從運行時分分析

120 km/h以上速度目標值相對公路運輸都具有競爭力,速度越高競爭力越強。120 km/h運行時分為183 min,160 km/h、200 km/h較120 km/h用時分別節(jié)省46、73 min,即120 km/h提速160 km/h節(jié)約時分46 min,160 km/h提速為200 km/h節(jié)約時分27 min,160 km/h節(jié)約時分相對明顯。

(2)從工程投資分析

120 km/h投資為592 310萬元,160、200 km/h分別較120 km/h增加投資25 198、288 369萬元。顯然,160 km/h方案較200 km/h投資增加較少,而標準明顯提升。因此160 km/h較為適宜。

(3)從運營干擾分析

120、160、200 km/h三方案廢棄既有線分別為6.1、13.9、36.47 km,分別占線路長度的2.48%、5.51%、15.7%。200 km/h方案既有線廢棄比例過高,對運營干擾大,同時由于既有線路標準較低,既有路基需要全部改造,更換低高度梁,工程投資較大,不宜采用。120、160 km/h方案廢棄既有線較少,且均可利用既有設(shè)施,減少對既有線運營干擾,因此120、160 km/h兩方案較200 km/h方案優(yōu)。

4.2 推薦意見

綜上所述,如本線采用120 km/h速度目標值,較難與相鄰客運路網(wǎng)匹配,且無法成為快速客運體系中必不可少的環(huán)節(jié)。160 km/h方案較200 km/h方案而言,雖然運行時分多出27 min,但投資明顯節(jié)省；且在運營干擾方面160 km/h方案明顯較200 km/h方案為優(yōu)；因此160 km/h方案綜合優(yōu)勢明顯,研究推薦速度目標值為160 km/h。

5 結(jié)束語

從功能定位、區(qū)域交通特征、既有線現(xiàn)狀等不同層面確定了速度目標值方案研究范圍,再經(jīng)工程經(jīng)濟、運行時分和運營干擾等方面比選,綜合分析確定了本線速度目標值的最佳結(jié)果。希望本文對類似工程速度目標值的選擇能起到一定的借鑒作用。

[1]G50090—2006 鐵路線路設(shè)計規(guī)范[S]

[2]GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范[S]

[3]鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司.東勝至烏海鐵路增建二線工程可行性研究文件[R].天津：鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司,2010

[4]王午生.鐵道線路工程[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998