陳應先
(中鐵第四勘察設計院集團有限公司, 武漢 430063)
探索中國鐵路網之夢
陳應先
(中鐵第四勘察設計院集團有限公司, 武漢 430063)
通過3種途徑探索中國終期路網規模。其一是對比分析,選擇了與我國略有相近的美、德、法、波、印度5國鐵路相比較。其二是需求分析。其三是運量、運輸密度與路網關系的研究。結果建議:以運量低方案,客80億人、貨100億t、運輸密度4 000萬·t·km/km計算的終期路網規模為31.5萬km。
中國鐵路;鐵路網;規模
(1)鐵路在上世紀70年代,曾被稱為“夕陽工業”。而至今鐵路仍然是各國主要工具之一,由于它始終利于環境、能源而對國家經濟發展繼續起著重要作用。特別是高速鐵路的興起,得到了“新生”。發達國家雖然早在上世紀初、“二戰”前后建成了適應型路網,此后著重于建復線、電氣化改造,提高運輸質量、興建高速鐵路??梢婅F路是富國強民不可缺少的交通設施。它不是“夕陽工業”,是“實業之母(孫中山語)”。中國交通(鐵路)非超前,是滯后。1919年孫中山先生著《建國方略之二》指出“交通為實業之母、文明之母、財富之脈”。提出全國建10萬英里鐵路,支持港口之發展、開發…礦產資源,西北與中南沿海之溝通……”,百年時光將逝,10萬英里鐵路尚未建成。
(2)新中國成立后,60年約新建鐵路7萬多 km(其中高速鐵路約1.1萬km)。平均年建1 000多km。中國沒有經歷筑路高潮期,而今,中國已成為全球經濟第二大國。但鐵路發展未跟上,“一票難求”、主干線負荷過大、“瓶頸”仍在,遠未能適應國家經濟發展之需,將影響經濟之持續發展、民生之所需。
(3)中國鐵路網之夢,旨在探討一個符合國情和國家發展需要的適應路網。這是一個我們要預測并為之實現的夢。本人從事鐵路建設60年,尋找其答案是畢生愿望,現在終于有空斗膽探索,唯才疏學淺、水平有限、資料不足,不當之處請指教。
一是有選擇地對比歐美發達國家已建成的路網進行分析;
二是我國路網的需求分析;
三是運量、運輸密度與路網的研究。
(1)選擇與中國自然條件有所相近的美國、德國、法國、波蘭、印度進行比較。與自然條件差異很大的日本、英國等島國和俄羅斯、加拿大、澳大利亞等地大人少等國對比意義不大。
(2)對比的主要內容:為人口、土地的平均占有鐵路量,鐵路運輸密度。前兩項的對比無實際意義,如按德國國土平均數來計算俄羅斯應有170萬km鐵路,按波蘭國土平均數計算中國鐵路應為90萬km。顯然這些數據無多大參考價值。
鐵路運輸密度(以下簡稱運輸密度)即年換算t·km/km,反映了路網繁忙程度,提示了供需關系。因此,路網規模主要取決于合理的運輸密度、運量及平均運距。
中國在20世紀80~90年代,4條主干線的一些區段,運輸密度曾超過換算億t·km/km。中國鐵路超負荷的繁忙運輸,世界絕無僅有。中國路網運輸密度高于發達國家3~4倍,個別超過10倍。說明中國極需擴充路網?!笆濉庇媱澬略隽?.6萬km鐵路,至2010年路網擴充至9.1萬km。但運輸密度從2000年的3 000多換算萬t·km/km上升到2010年的4 000換算萬t·km/km,水漲船高,供需關系仍緊張,運量增長超過路網擴展速度。
中國西部受地形、地質、氣候等自然條件所限,經濟發展和鐵路建設與中東部地區相差懸殊。新疆、西藏、青海最為突出(簡稱“西三省”)。西三省國土面積達352萬km2,為全國國土面積的1/3,2000年的人口約為全國的0.24%。西藏高原、新疆塔里木盆地兩者面積超過百萬km2,曾被稱為“地上無行人、天上無飛鳥”。為不致影響比較數據和路網規模的誤導,這里分為:西三省和中東部地區(指除西三省外的我國其他全部地區、國土面積608萬km2)分別研究路網規模,然后將兩部分研究結果相加即為全國路網規模。
(3)6個國家鐵路簡況的比較因素
①中國鐵路簡況(表1)
表1 中國鐵路簡況

中東部人均鐵路為西三省的3倍、國土平均為西三省的7倍。
②美國鐵路簡況(表2)
美國人口約2.7億人、面積937.26萬km2、1830年建成第1條鐵路,1916年達41萬km,至今約為26萬km,其中非本國建設的鐵路2.8萬km,一級鐵路21.2萬km。
表2 美國鐵路簡況

③德國鐵路簡況(表3)
德國人口8 033.4萬(2013年),面積34.92萬km2(陸地面積),鐵路總長48 215 km。
表3 德國鐵路簡況

④法國鐵路簡況(表4)
法國人口6 580萬(2013年),面積55.16萬km2,鐵路3.2萬km,運輸密度約900萬·t·km/km。
表4 法國鐵路簡況

⑤波蘭鐵路簡況(表5)
表5 波蘭鐵路簡況

⑥印度鐵路簡況(表6)
印度人口約11.1億人(2006年),面積328.7萬km2,鐵路里程6.4萬km(2005年),其中寬軌(1 676mm)48 574km,其余為米軌1 000 mm、窄軌762 mm和610 mm鐵路。客運量約57.25億人次,客運周轉量6 156億人·km,貨運量約6.67億t,貨運周轉量4 396億t·km,運輸密度約1 000萬t·km/km。

表6 印度鐵路簡況
(4)按以上各表計算相應的中國鐵路總里程(表7)

表7 相應的中國鐵路總里程
表7表明,以其他國家的人均和土地平均值計算的中國鐵路離散度很大,以運輸密度推算的則較小,在30~50萬km之間。
3.1 西三省
西三省為我國前沿地區,地位十分重要。新疆面積達166多萬km2,南北有塔里木和準喀爾兩大盆地,周邊多高山環繞,故盆地周邊水資源豐富,造成盆地周邊耕地面積達5 000多萬畝以上,盛產糧棉畜牧水果等。森林資源豐富,地下蘊藏著煤、鐵、石油、鹽和多種有色金屬。和田玉、黃金礦舉世聞名。新疆是地大物博的好地方。
青海資源有“祁連萬寶山、柴達木聚寶盆”之稱,有豐富的天然氣、石油、食鹽、鉀鹽和石棉等資源。

圖1 中國西三省路網發展示意
西藏未全面發掘,但已發現地熱資源豐富,稀有金屬和旅游資源尚待開發,如雅魯藏布江上下游和眾多的高源湖泊的風光,是待開發旅游資源。
社會穩定和經濟建設互為因果,國防和發展國際關系相互推動,西三省的鐵路建設顯得十分重要而迫切。
考慮西三省鐵路建設的重點:一是加強西三省與我國腹地和沿海地區的聯系;二是支撐三省經濟發展;三是國防、軍事建設之需。為此,建議建成“六橫、三縱、兩環”的路網格局,如圖1所示。
(1)“六橫”為中東部自北而南直通西三省的東西大通道(正如美國東西海岸連通的6條大干線)。
第一條大通道,自哈爾濱至新疆的拜城,可與哈薩克斯坦的阿拉木圖連接,經庫爾勒可達烏魯木齊。途經呼和浩特、銀川、西寧等省會,修建西寧—昌都還可達拉薩。此通道不但可將東三省三個省會城市與西三省三個省會城市直通聯系,還通過呼和浩特、銀川兩省會。哈爾濱至阿拉木圖在本國境內長約5 300 km,通過阿拉木圖后進入了古代第二絲綢之路。
第二條大通道,自北京—呼和浩特—額齊納旗—烏魯木齊。全長約3 000 km,系首都北京聯系烏魯木齊最短捷的通道,按高速鐵路建設直通車約10 h走完全程,具有政治、經濟、軍事意義。
第三條大通道,青島—濟南—石家莊—太原—銀川—哈密(哈密—烏魯木齊走既有線)。新建線路長約2 800 km,系新疆直通沿海大港之路。
第四條為既有隴海、蘭新線,是西部現在通向沿海唯一之路。
第五條為上?!暇戏省錆h—重慶—成都—昌都—林芝—拉薩。長約3 500 km,自拉薩向西經日喀則,沿雅魯藏布江上游西北方向至新疆喀什—安集延(哈薩克斯坦)。是我國第三個通往西域的口岸,便于連接阿富汗、巴基斯坦鐵路,也是古絲綢之路的南線,融入了古絲綢之路網。有利于發展絲綢之路地帶經濟,并具國防、軍事意義。此段長2 000 km,此通道全長約5 500 km。
第六條為廈門(泉州)—韶關—南寧—昆明—昌都—拉薩。全長約3 650 km(其中昌都—拉薩與第五條通道共線長約900 km,則本通道新建約2 750 km)。本通道為西部與東南沿海通達的線路,并便于與老撾、泰國、緬甸、孟加拉等國鐵路連接,有利于發展與東南亞國家經貿。
以上6條通道新建線總長約19 350 km。
(注:①新建5條通道,在中東部地區的線路,雖然在中東部路網內,也有重要作用,考慮到通道的整體性,本次暫全部計入西三省路網;②考慮到既有線標準不一,能力也不富裕,故除說明者外不與既有線共線或改造既有線。)
(2)“兩環”
新疆人口和物產主要分布在北疆準格爾盆地之西、北和南部以及南疆塔里木盆地之西北部地勢較為開闊之區域。區域之外則被眾多高山(海拔4 000~5 000 m)連綿環抱,路網難按棋盤格局,宜圍繞兩盆地富饒之處各建環形線路和建兩環之間的聯絡線路以便于南北疆之間聯系,是為南北向“三縱”之兩條,縱向(南北)線路可連接“六橫”、新疆各主要城市可通達全國全省(新疆)路網。
北環線(準噶爾環線),自烏魯木齊—石河子—奎屯—克拉瑪依—布爾津—富蘊—吉木薩爾—烏魯木齊。全長約1 800 km。
南環線(塔里木環線),自庫爾勒—阿克蘇—三岔口(自三岔口起分局部外環線—三岔口—喀什市—英吉沙至沙車與內環線會合),南環線以內環貫通。內環線三岔口再經巴楚—兵普湖—沙車—葉城—和田—干田—民豐—且末—若羌—阿拉干—庫爾勒。內環全長約2 800 km,外環長約500 km。
南北環線總長約5 100 km。
(3)“三縱”
“一縱”(南北向)為既有烏魯木齊—庫爾勒線,可連接“兩環”。由于此線以西地區高山連綿,且山脈多方向走向,線路難繞避。故此線以西未考慮設縱向連接線,而在以東再設2條聯絡線。
“二縱”自南環線東側之阿拉干往北經吐魯番至北環的吉木薩爾。長約500 km。
“三縱”自南環線東側若羌至巴什庫爾等地至哈密市,經巴里坤哈薩克自治縣續往西北方向至北環線之二臺。長約3 100 km。
兩環、三縱、六橫共計新線長度約28 500 km。
3.2 中東部地區
中東部地區是我國發達地區,路網較集中,但仍未適應需求,亦是路網建設重點,以適應國家持續發展之需。大城市是經濟中心,人流、物流大而集中,為拓展路網之重點。
一些發達國家著手原有鐵路更新換代,我國新建主要干線應超越更新期,一次建成較高標準現代化鐵路?,F代化集中體現一個“快”字,以適應中長途客運和輕快貨運。但應從實際出發,煤和建材等重載線路以及較短的城際鐵路,不應用過高的標準,城際鐵路能促進城鎮化并為之服務。
本地區需繼續建設路網的主要內容為:
①特大、省會城市間必要的直通線。為避免折角、繞行、繁忙區段共線多、甚至換乘,以縮短運程、旅行時間,利于爭竟而建。選擇交流較多、路網稀、需換乘等城市間建直通線,新線盡量接近航空線。
②路網性其他干線。
③路網多線區段。
④樞紐環線、聯絡線。
⑤城際鐵路、近郊等其他線路。
(1)特大、省會城市間必要的直通線,計32條總長45 400 km。
第1條 北京—赤峰—通遼—哈爾濱,系北京至東北的第2條高速鐵路,全長約1 200 km。
第2條 北京—商丘—阜陽—合肥—南昌—贛州—汕頭,系我國第3條南北高速鐵路,合肥、南昌直接通北、南高速鐵路,全長約2 100 km。
第3條 呼和浩特—延安—西安—重慶,系華北與西南間直通線,長約1 500 km。
第4條 西寧—成都—貴陽—廣州,系西北—西南—華南直通高速鐵路,約2 250 km。
第5條 呼和浩特—延安—宜昌—岳陽—吉安—福州,系華北與東南沿海之通道,約長2 500 km。
第6條 西安—安康—懷化—廣州,高速鐵路,約1 500 km。
第7條 濟南—衡水—鄭州—襄陽—重慶,系一條斜向線路,溝通山東、河南、湖北(武漢)重慶,長約1 400 km。
第8條 西安—成都高速鐵路,長約750 km。
第9條 重慶—懷化—衡陽—贛州—福州,長約1 600 km,溝通重慶與東南沿海高速鐵路。
第10條 成都—貴陽—南寧—防城港—湛江—珠?!獜V州,系斜線,連接川、黔、桂、粵省會,是四川成都—廣州的捷徑高速鐵路,約1 800 km。
第11條 昆明—南寧—防城港—湛江—廣州。系云南較短之出海通道,長約1 550 km。
第12條 蘭州—重慶—貴陽—桂林—廣州,長2 050 km,高速鐵路。
第13條 西安—武漢—南昌—福州,1 600 km。連接四省會,也是西安—廣州另一較短之線路,可分流部分武廣高速鐵路車流的高速鐵路。
第14條 西安—安康—懷化—廣州,是兩地間的直徑線,約1 500 km。
第15條 石家莊—商丘—合肥,約800 km。
第16條 濟南—商丘—武漢,約850 km。
第17條 重慶—昆明,約900 km。
第18條 成都—香格里拉—大理—昆明,為成昆第二線,長約1 100 km。
第19條 成都—西寧,約800 km。
第20條 天津—石家莊—太原—蘭州,約1 550 km,高速鐵路。
第21條 合肥—安慶—鷹潭—福州,約800 km。
長三角(滬寧杭)與珠三角(穗深珠)之聯系。
第22條 上?!S山—南昌—贛州—廣州,約1 700 km(高速鐵路),比走滬昆經南昌—長沙—廣州減少500多km(高速鐵路)。
第23條 南京—南昌—贛州—龍川—常平(在廣深線中段)—深圳(或廣州),長約1 450 km。比經合武、武廣約減少400 km(高速鐵路)。
第24條 杭州—黃山—南昌—贛州—韶關—廣州,約1 200 km(高速鐵路)。
第25條 南京—南昌—贛州—韶關—梧州—南寧,約1 750 km。
第26條 武漢—石門—貴陽,約1 000 km。
第27條 武漢—南昌—福州,約800 km。
第28條 武漢—安慶—杭州—寧波,約1 450 km(高速鐵路)。
第29條 呼和浩特—太原—鄭州—合肥—安慶—南昌—福州,為內蒙古與東南沿海地區之聯系通道,連接6個省會城市,約2 100 km(經安慶也可經九江,屆時可視兩橋能力而定)。
第30條 長沙—九江—南京,約800 km。
第31條 長沙—吉安—福州,約800 km。
第32條 北京(天津)—霸州—商丘—合肥—南昌—龍川(可通廣州、廈門)—汕頭,約長2 150 km,為南北第4條長大高速鐵路線。
(2)路網其他干線,計12條,總長11 070 km。
第1條 上?!暇矐c—九江—武漢—宜昌(滬寧段走向為:上?!J臁帯偨暇?,約1 650 km,為長江中下游經濟帶。
第2條 長沙—遵義—畢節—西昌—香格里拉—昆明,為滬漢蓉與滬昆之間的一條東西向線路,約1 600 km。
第3條 寧波—建寧—龍巖—汕頭,為東南沿海內陸溝通浙江、福建、廣東的線路,長約1 100 km。
第4條 武漢—阜陽—徐州—青島—威海,溝通湖北、安徽、山東的斜向線路,有利于鄂魯兩省旅游發展,約1 300 km。
第5條 長沙—合肥—淮安—連云港,系湖南通海渠道之一,長約900 km。
第6條 煙臺—青島—日照—連云港—鹽城—南通—上海,聯系沿線5個港口,為上海增加了山東、蘇北通路,約950 km。
第7條 杭州—揚州—新沂—濰坊—蓬萊—煙臺—威海,是旅游線為主,聯系了眾多旅游地,約1 350 km。
第8條 膠州—徐州—阜陽—信陽—襄陽—宜昌,約1 000 km。
第9條 嫩江—黑河,110 km。
第10條 北安—孫吳,100 km。
第11條 塔河—黑河—孫吳—烏伊—鶴崗—富錦—虎林,連結黑龍江北部各支線,形成與國境大致平行的一條東西向線路,約700 km。
第12條 大連—丹東—通化,310 km。
(3)多線區段(線路)新增的新線,共計7 750 km。
第1條 京滬高速鐵路全線新增1條高速鐵路,即為2條高速鐵路。其中南京至上海段尚需另增1條高速線,使滬漢蓉有單獨線路通達上海。則南京至上海共3條高速1條高速城際,共4條。新增高速線:京滬1 350 km,寧滬300 km,共1 650 km。
第2條 京廣高速鐵路全線新增1條高速鐵路,約2 300 km。
第3條 滬杭高速鐵路新增1條高速鐵路,200 km。
第4條 寧波至廣州沿海線現為客貨混跑線,需客貨分線,增加1條高速線約1 600 km。
第5條 鄭州—西安—蘭州增加1條高速線,約1 100 km。
第6條 北京—天津新增2條高速,共3條高速,1條為城際,2條為高速鐵路。增加2線約300 km。
第7條 重慶—成都增加1條高速鐵路,約450 km。
第8條 廣州—深圳增加1條高速鐵路,約150 km。
(4)樞紐環線、聯絡線共計長度約5 260 km。
第1條 北京樞紐張家口—保定西環線約350 km。
第2條 上海樞紐新外環線昆山—松江(考慮改善編組和取送車條件,增加編組站能力,南翔編組站遷至新環線中部,原址可作鐵路經營開發之地)。約400 km,疏解線約60 km,計460 km。
第3條 杭州樞紐,為改善樞紐客貨列車運行通路過于集中,擬按上世紀50年代樞紐總圖修建余杭—三墩—臨浦—紹興聯絡線作為貨運通路,形成“貨外客內”格局,喬司編組站遷至三墩,原址新建客運站及開發之用。該聯絡線長約300 km(含疏解)。
第4條 武漢樞紐,修建西—南聯絡線,使西←→南、西←→東間貨物列車不進入樞紐核心區和市區,長約150 km。
第5條 樞紐環線,約20個樞紐可建環線,總長約4 000 km。
(5)城際鐵路
城際鐵路概念不很明確,大城市省會城市與周邊地級市,地級市與其重點縣級市都有可能建設城際鐵路。由于當地政府有土地、部分資金的支持,修建城際鐵路的積極性較高,如武漢市已建成武黃、咸寧,在建的有黃岡、孝感等地級市聯系的城際鐵路,還在籌劃“武襄十”(武漢—襄樊—十堰)長約400多km的一條,已知的共約長700 km。全國很多城市都籌劃發展,勢頭猛、積極性高、資金多渠道,實難預料估計全國將建多少城際鐵路。如若按90%縣及市都通城際鐵路,估計約需35 000 km線路。
其他線路(如連通礦區、廠區、碼頭、港口等以及專運線路等,非企業建設需路網統一修建的鐵路)約10 000 km。
3.3 需求總量
按以上粗略分析,全國路網尚需在“十二五”規劃完成的基礎上(即12萬km)新建14.5萬km鐵路,考慮不可預見因素為14.5萬km×1.1=15.9萬km,則全國路網總量為(12.0+15.9)萬km=27.9萬km。
4.1 運量受制于路網
適應性路網應滿足運量正常運輸、運輸密度是路網規模之主要因素,但都取決于運量。故首先要分析確定路網終期的運量規模。其關系式為:

4.2 路網終期運量規模分析
我國近期運量增長慨況:
2005~2010年 客運年增1.04億人, 增率10%;
貨運年增2.0億t,增率8%;
2010~2015年(預計)客運年增4.6億人,增率5%;
貨運年增3.7億t,增率4%。
如果按客運年增5%,貨運按4%,至2020年客運將達60億人,貨運將達77億t??磥?,前3個五年計劃里增幅的高峰期,按一般規律,“十二五”以后將逐漸降低。
4.3 路網終期規劃運量考慮為高、低兩方案(表8)
高方案:貨運120億t,客運100億人;
低方案:貨運100億t,客運80億人。
相應的運輸密度高,低方案均按4 000、3 000萬t·km/km,平均換算t·km運距略高于2010年實際數,按700 km計。

表8 高、低方案路網規模
經粗略研究,我國路網需求規模為27.9萬km,按運量低方案貨100億t、客80億人計算的規模為31.5萬km。兩者較接近,建議我國路網規模按30萬km考慮。
該規模較美國現在路網約多4萬km,雖然兩國國土面積相當,但中國人口比美國多10億以上,而美國鐵路可以說基本上不擔負客運量,客運周轉量只占其總周轉量的0.05%~0.09%,中國路網規模自然要大于美國路網。
對中國來說,30萬km路網并不寬松仍屬偏緊,在一些繁忙線路仍將能力緊張。這與歐美國家運輸密度很低,但一些線路能力仍不足,以致部分路段還要修三線、合并客車運行,是因其貨車牽引定數低、輕快貨多、客車定員少的情況不同,中國鐵路是“滿打滿算”。
新中國成立之初,舊中國留下鐵路網約2萬km,至2010年全國路網達9.1萬km。新增7萬多km。耗時近60年,平均每年僅增加1千多km?,F在中國進入了太平盛世,國家重視并支持鐵路建設快速發展,投資渠道增多,是最好的機遇,時不待我,力爭至2030年建成30萬km路網。即如是,中國建成路網時間也將晚于發達國家80年至100年。但我們建成之路網肯定比他們先進,不會再有“更新期”。
對建設路網提以下5項原則供參考:
實事求是、因地制宜
優選方案、精打細算
確保安全、快捷方便
為民服務、全心全意
科技創新、永攀高峰
參考資料:
原鐵道部中長期鐵路發展規劃,中國鐵路總公司“十二五”規劃,鐵四院科研所搜集編印的國外鐵路資料(書刊),鐵道部經濟規劃研究院、中國鐵道科學研究院等刊物的信息、資料。互聯網內較可信的資料。本人在日、德、法、波(波蘭)等國考察獲得的資料等。感謝鐵四院計劃處處長肖軍同志給我提供一些資料。
Exploration of the Dreams of the Chinese Railway Network
Chen Yingxian
(The Fourth Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Wuhan 430063, China)
This paper approaches the final scale of the Chinese railway network in three aspects. The first one is contrast and analysis by choosing 5 railway systems in the United States, Germany, France, Poland and India, which are similar to that of China. The second one is demand analysis. The third one is study on the relationship between amount of traffic, density of traffic and rail network. The results suggest that the final network of China is 315 000 km calculated on the basis of a low volume scheme with 8 billion passengers, 10 billion fright ton and transportation density of 40 million ton·km/km.
Chinese railway; railway network; Scale
2014-10-10
陳應先(1932—),男,教授級高級工程師,中國工程設計大師,中鐵第四勘察設計院集團有限公司技術顧問。
1004-2954(2014)11-0001-06
U2
:A
10.13238/j.issn.1004-2954.2014.11.001