新建蘭州至中川機場鐵路線路方案研究

武正坤

新建蘭州至中川機場鐵路線路方案研究

武正坤

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

新建鐵路蘭州至中川機場線,在線路意義及其在路網中作用確定的前提下,根據蘭州樞紐現狀運營能力及相關線路建成所引起的樞紐客貨運量變化,分析了樞紐西端存在的問題;從而根據本線引入所帶來的近、遠期運量的變化,著重分析線路能力的適應性,結合客觀條件確定了線路方案。有效地解決了現狀問題并使本段鐵路運輸能力最大化,為以后線路方案的選擇提供參考和借鑒。

城際鐵路;運量;能力適應性

1 概述

新建鐵路蘭州至中川機場線是規劃蘭州至張掖城際鐵路的一部分,線路自蘭州樞紐西端引出,經中川機場向西橫穿河西走廊的武威、金昌至張掖,與蘭新第二雙線銜接(圖1)[1-2]。近期項目主要承擔中川新區及中川機場與蘭州主城區客流以及中川新區的貨物運輸;遠期項目延伸至張掖與蘭新第二雙線相通,承擔河西地區城際客運交流,實現蘭州—張掖段客貨分線。

蘭州樞紐西端河口南至西固城之間運能緊張[3],蘭州至中川機場鐵路引入進一步增加了樞紐西端的壓力。為了使有限的運輸資源發揮更大的作用,客貨運量預測分析起著重要的支撐作用[4-5],在線路走向及政治經濟控制點確定的條件下,系統分析了本線建設所引起的客、貨運量變化,本著有效整合現有資源的基礎上節省投資,對線路技術方案進行了詳細分析,以使本段線路方案更趨合理,有效地解決現狀問題并使本段鐵路運輸能力最大化。

圖1 蘭州至中川機場線位置示意

2 既有蘭州樞紐西端客貨運量分析

目前蘭州樞紐西端銜接蘭新、蘭青兩條鐵路,兩線于河口南并線后雙線引入蘭州樞紐(圖2),根據蘭州鐵路局2009年運行圖技術資料,蘭州西至河口南段現狀客貨列車對數及能力利用率見表1。[1]

圖2 蘭州樞紐西端現狀及規劃線路

表1 現狀客貨列車對數及能力利用情況

從表1可以看出,現狀蘭州西至河口南段開行的客貨列車對數較多,能力已接近飽和。在規劃年度內隨著蘭新第二雙線建成分流既有蘭新線客運量后,蘭合線建成,不含本線引入,根據預測的貨流密度及客車開行方案,客貨列車對數見表2[2]。

表2 研究年度各線客貨列車對數____對/d

從表2可以看出,河口南至西固段規劃年度內近期能力飽和,遠期能力已不足。

3 本線客貨運量分析

3.1 貨運量預測

根據本線的功能定位,目前連接蘭州與中川機場,貨運量僅為規劃于中川機場附近中川新區的運量。結合新區地方經濟和廠礦企業發展規劃,所需物資及產品流量流向,預測地方運量詳見表3[2]。

3.2 客運量預測

本線主要服務于蘭州市西固區與市域中心交流,承擔蘭州市西固區與市域中心及蘭州中川機場客流集疏任務。客流預測詳見表4[2]。

表3 中川新區貨運量預測萬t

表4 鐵路客運量預測結果

2025年后蘭州至張掖城際鐵路建成,實現客貨分線,既有蘭新線承擔貨運及少量普速列車;本線與蘭新第二雙線承擔客運。根據區段客流密度,結合列車年輸送能力、滿員率及客流波動系數分析計算旅客列車對數。蘭州—張掖通道客流分配及各區段客車對數匯總見表5[2]。

表5 通道客流密度及客車對數分配

3.3 客貨列車對數匯總

綜合蘭州—張掖通道客貨運量預測結果和蘭州—中川客運量,匯總細化各區段客貨運量,本線旅客列車對數詳見表6[2]。

表6 通道旅客列車對數匯總對/d

3.4 本線引入蘭州樞紐后客貨運量分析

經過以上分析,本線遠期延伸至張掖,通道內貨運量由既有蘭新線承擔,由于中川新區遠離既有蘭新線需單獨修建貨線進行承擔,將本線客運量與貨運量分開匯總,詳見表7。

表7 研究年度各線客貨列車對數匯總對/d

4 線路方案研究

由樞紐運量分析可知,本線的修建主要承擔蘭州至張掖間的城際客流以及中川新區的貨運量。且隨著既有蘭新線、蘭青線運量的增長及蘭合線的建成,西固城至河口南段將不能滿足運輸要求,需進行擴能改造。基于此,本次線路方案研究分別從如何有效的承擔本線客貨運量和緩解西固城至河口南端的運輸緊張問題進行分析,詳見圖3。

圖3 線路方案示意

4.1 不建貨車直徑線方案

新修蘭州至中川鐵路承擔蘭州新區、機場、張掖及以遠的旅客列車、中川新區的貨車以及蘭新線部分貨車,線路長63.01 km。項目總投資139億元[6- 12]。

從能力適應性分析:既有蘭新線西固至河口南段承擔蘭青線、蘭合線的所有列車以及蘭新線的客車、部分貨車,將蘭新線的部分貨車通過馬家坪車站分流至蘭州至中川機場鐵路承擔。研究年度各線能力適應性分析見表8,由表可以看出,研究年度蘭州至中川機場鐵路近期能力飽和,遠期能力不滿足運輸需求。

表8 各線能力適應性分析對/d

從運輸組織分析:蘭州至中川鐵路運輸客、貨流順暢,滿足蘭州新區與機場需求。

4.2 客貨共線方案

通過以上分析可知,由于蘭州至中川城際鐵路承擔了蘭新線的部分貨車,致使近期能力飽和,遠期能力嚴重不足,本線無法分流既有蘭新線貨車。基于此,研究了蘭州至中川機場線客貨共線,并同時修建貨車直徑線的方案。

蘭州至中川鐵路承擔蘭州至中川新區、機場、張掖及以遠的旅客列車和中川新區的貨車,線路長63.01 km;貨車直徑線分流河口南至西固間蘭新線、蘭青線、蘭合線的客貨列車,線路長22.61 km。項目總投資139.19億元[6- 12]。

從能力適應性分析:研究年度各線能力適應性分析見表9。由表9可以看出,研究年度各線能力均滿足運輸需求,遠期蘭州至中川機場鐵路能力飽和。

表9 各線能力適應性分析表對/d

從運輸組織分析:蘭州至中川鐵路運輸客流順暢,滿足中川新區與機場需求;貨車直徑線貨運順暢,滿足運輸要求;蘭州新區貨運利用蘭州至中川鐵路蘭州方向順暢,新疆方向折角運輸,可滿足蘭州新區與機場貨運需求。

4.3 分線方案

通過客貨共線方案分析可知,修建貨車直徑線緩解既有蘭新線河口南至西固城運能后,本線的修建在近遠期均滿足設計要求,但是遠期能力飽和,且中川新區的貨物運輸嚴重影響了本段旅客運輸的質量。鑒于此,根據既有蘭新線主要承擔貨運,河口南至西固城分流后,運輸能力較為寬裕,研究了將中川新區貨物引入既有蘭新線的分線方案。

蘭州至中川城際線承擔蘭州至中川新區、機場、張掖及以遠的旅客列車,線路長63.01 km;貨車直徑線分流河口南至西固間蘭新線、蘭青線、蘭合線的客貨列車,線路長20.58 km;中川北至馬家坪(既有蘭新線)貨線,將中川新區的貨車引入既有蘭新線,線路長32.93 km。項目總投資141.39億元[6-12]。

從能力適應性分析:研究年度各線承擔的列車對數及能力適應性分析見表10。由表可以看出,研究年度各線能力均滿足運輸需求,且有一定富余。

表10 各線能力適應性分析_對/d

從運輸組織分析:蘭州至中川城際鐵路運輸客流順暢,滿足中川新區與機場需求;貨車直徑線貨運順暢,滿足運輸要求;中川至馬家坪線新疆方向貨運順暢,蘭州方向貨運徑路較長,可滿足蘭州新區與機場貨運需求。

4.4 綜合分析

從運輸組織分析:分線方案滿足運輸需求,運輸順暢,運輸組織簡單、運營效率高、安全可靠,可保障旅客列車運輸質量;客貨共線、不修建貨物直徑線方案由于蘭州至中川鐵路客貨共線,運輸組織復雜,旅客列車運輸質量降低,線路能力提高受限,運輸組織不方便,不利于安全,能力適應性較差。

從能力適應性分析:分線方案近遠期均滿足客貨運需求,能力適應性較好;客貨共線方案能力近期滿足要求,遠期蘭州至中川線能力飽和,需修建新線進行分流;不修建貨車直徑線方案近期能力飽和,遠期能力缺口較大。

從工程投資分析:分線方案客貨徑路明朗,線路長度較長,投資較共線、不修建貨車直徑線方案分別高出2.2億元、2.39億元,分別占總投資的1.56%、1.69%。

本著鐵路運輸的長遠發展,便于行車組織,以及旅客列車的準點與舒適度出發,客貨分線是鐵路發展的必經之路;本線在近期修建客貨共線鐵路雖能滿足運輸需求,但遠期由于能力飽和,需擴能改造;若本線一旦按照客貨共線鐵路建成,再改造成為純客運鐵路,則需提升線路技術標準,造成工程的二次投資,產生浪費。綜合以上分析,在投資增加不多的情況下,選擇分線方案即可滿足運輸組織的需要,又能提高鐵路的服務質量。故本次方案研究推薦分線方案。

5 結語

本文通過新建鐵路蘭州至中川線引入蘭州樞紐所引起的客貨運量變化,著重分析了樞紐西端的運輸組織及線路能力適應性,本著節省工程投資,鐵路運輸能力最大化的原則,對線路方案進行了闡述,從而得到蘭州至中川鐵路引入蘭州樞紐以城際鐵路引入,同時配套修建貨車徑直線與中川新區貨物線的推薦方案。

[1] 中鐵第一勘察設計院集團有限公司.新建鐵路蘭州至中川城際鐵路可行性研究[R].西安:中鐵第一勘察設計院集團有限公司,2010.

[2] 中鐵第一勘察設計院集團有限公司.新建鐵路蘭州至中川客貨共線方案研究[R].西安:中鐵第一勘察設計院集團有限公司,2011.

[3] 趙鵬.蘭州鐵路樞紐規劃方案研究[J].鐵道運輸與經濟,2012 (1):22- 25.

[4] 姜新華.正確運用客貨運量預測方法為鐵路發展提供決策支持[J].鐵道運輸與經濟,2005(5):30- 32.

[5] 崔永明.鐵路新線引入樞紐有關問題的研究[J].鐵道標準設計, 2011(5):5- 7.

[6] 中華人民共和國鐵道部.鐵路技術管理規程[S].北京:中國鐵道出版社,2006.

[7] 中華人民共和國鐵道部.GB50090—2006鐵路線路設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.

[8] 中華人民共和國鐵道部.鐵建設[2005]140號新建時速200～250公里客運專線鐵路設計暫行規定[S].北京:中國鐵道出版社,2005.

[9] 中華人民共和國鐵道部.鐵建設[2005]285號新建時速200 km客貨共線鐵路設計暫行規定[S].北京:中國鐵道出版社,2005.

[10]中鐵二院工程集團有限責任公司.中國工程設計技術手冊·鐵路運量[M].北京:中國鐵道出版社,2010.

[11]楊浩,何世偉,胡思繼.鐵路運輸組織學[M].北京:中國鐵道出版社,2001.

[12]易思蓉.鐵路選線設計[M].成都:西南交通大學出版社,2005.

Research on Route Scheme of New ly-built Lanzhou-Zhongchuan Airport Railway

WU Zheng-Kun
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.,Xi'an 710043,China)

With regard to new ly-built Lanzhou-Zhongchuan Airport Railway,based on its significance and its role in railway transport network,according to existing operation capacity of Lanzhou Terminal and capacity changes on passenger and freight traffic caused by relevant as-built railway lines,the author analyzed the problems in the west end of Lanzhou Terminal.Further,according to short and long term transport capacity changes caused by this newly-built railway,the author analyzed emphatically the capacity adaptability of this railway.Finally,combined with objective condition,the reasonable route scheme was determined,so that the existing problemswere solved effectively and the transport capacity of this railway wasmaximized.It can serve as reference for route scheme selection in future.

intercity railway;transport capacity;capacity adaptability

U212

A

1004- 2954(2013)07- 0022- 04

2013- 01- 22;

2013- 01- 28

武正坤(1981—),男,工程師,2003年畢業于北方交通大學,工學學士,E-mail:tyywzk@163.com。