薊縣至大港市域快速鐵路速度目標值研究

陳修平

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司， 天津 300142)

薊縣至大港市域快速鐵路速度目標值研究

陳修平

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司， 天津 300142)

隨著城市化進程的快速發展，市域快速軌道交通已成為城市建設的需要。而目前尚未形成適用市域鐵路系統的標準和規范。根據薊縣至大港市域鐵路功能定位和客流特點，提出可能的速度目標值方案；對不同速度目標值方案結合規劃、總體布局、站間距、運行時分、工程投資等多方面分析，實現工程的綜合效益最優，提出適宜本項目的速度目標值。

市域快速鐵路；速度目標值；功能定位；站間距；運行時分

1 概述

隨著城市中心城區及周邊區縣、新區、新市鎮等衛星城鎮的不斷發展，組團化、多中心城市格局逐步形成，“同城化效應”日漸顯露，中心城區與衛星城鎮的聯系日益緊密，客流量急劇增長，對大運量快速公共交通系統的需求日趨強烈。而市域快速軌道交通是適應并支持城市發展的一種快速、大運量、公交化的交通方式。目前尚未形成適用市域鐵路系統的標準和規范，通過對薊縣至大港市域快速鐵路具體分析，研究確定適宜本項目的速度目標值。

2 天津城市總體規劃

天津市總體規劃方案確定城市總體布局為：加強區域協調，統籌城鄉發展，保護生態環境，規劃形成“一軸兩帶三區”的市域空間布局，其中“一軸”是“武清新城—中心城區—濱海新區核心區”的城市發展主軸。“兩帶”是“寧河、漢沽新城—濱海新區核心區—大港新城”的東部濱海發展帶和“薊縣新城—寶坻新城—中心城區—靜海新城”西部城鎮發展帶。“三區”：北部薊縣山地生態環境建設和保護區、中部“七里海—大黃堡洼”濕地生態環境建設和保護區、南部“團泊洼水庫—北大港水庫”濕地生態環境建設和保護區。天津市市域空間結構見圖1。

圖1 天津市市域空間結構

規劃的薊縣—大港市域快線串聯并帶動城市發展主軸、西部城鎮發展帶和東部濱海發展帶3條天津市主要空間發展軸帶，增加“一軸兩帶”的外圍交點，引導城市空間結構向合理的方向轉化，實現對城市傳統集中式空間結構的突破，建立空間相對分隔但交通快速連接的合理城市結構，充分發揮交通對調整城市布局的能動作用。同時本線也是天津市軌道交通網的重要組成部分，是完善區域軌道網結構的重要線路。

3 薊港市域快速鐵路簡介

薊縣至大港市域快速鐵路線縱貫天津南北區域，由國家著名旅游勝地薊縣至國家級新區-濱海新區。線路全長158.64 km，設站14個。

線路經天津市的薊縣、寶坻區、武清區、北辰區、東麗區、津南區、濱海新區。薊港線填補了天津市南北區域快速鐵路的空白，且在北部可連接規劃津承鐵路、規劃薊縣至北京平谷線，南部與規劃環渤海城際在大港站共站，構成了京津冀地區的區域城際鐵路的重要組成部分。

目前薊縣至大港市域快速鐵路處于預可研階段，速度目標值等技術標準需要具體研究確定。

4 速度目標值研究

速度目標值決定了將來列車可能實現的最高運行速度，體現了本線的服務水平，也直接影響項目的建設成本。影響速度目標值選擇的因素主要包括建設項目的功能層次、工程投資、運輸組織適應性三大方面。以下分別從上述幾方面綜合分析。

4.1 從項目的功能層次角度分析

4.1.1 本線功能定位

本線的功能定位為服務于天津市域內南北組團與市區間、南北組團內部的旅客交流為主的市域快速軌道交通線，是天津市旅客運輸的區域性軌道網的組成部分，是薊縣—東麗—津南—大港通道間舒適、便捷的客運通道。本線也是適應天津城市空間發展、帶動外圍南北地區和新城開發建設的城市快線。

4.1.2 速度目標值的層次

國內已開通運營的城際鐵路，其列車運行速度主要分為2個層次：一個層次是中心城市至其近郊衛星城或區域內其他大中城市之間的旅客運輸，主要承擔公務、商務和旅游客流，速度一般在200～300 km/h，如京津、滬寧、滬杭、長吉城際鐵路等；另一個層次是以聯系區域內中心城市與相鄰經濟發達的城鎮群落為主，主要承擔通勤、通學及部分公務商旅客流，速度一般在120～200 km/h，如既有廣珠城際、昆明市域鐵路安寧至嵩明段、成都市域鐵路成灌線、上海金山線等。本線從薊縣新城經由寶坻新城、京津新城、寧河、北部新區、東麗、教育園區至大港城區，是一條服務于市域組團間旅客交流的快速鐵路。從功能定位上分析，本線的速度目標值應界定在第二層次120～200 km/h。本線正線長度158.64 km，為滿足雙城與市域內新城間1 h交通圈要求，速度目標值不宜小于160 km/h。綜上所述，本線的速度目標值從滿足項目功能定位角度分析，160～200 km/h是適宜的。故以下重點分析160 km/h與200 km/h兩個速度目標值方案。

4.2 運輸組織適應性分析

4.2.1 時間目標值的適應性

本線的功能定位為對接京冀區域鐵路交通網絡并實現南北市域1 h生活圈。經過牽引計算模擬，兩方案從薊縣至大港的運行時分見表1，本線兩端的北部地區及南部地區通過本線并換乘其他軌道交通線路至市區的運行時分見表2。

表1 不同速度目標值運行時分 min

表2 不同速度目標值至市區的運行時分 min

注：至市區運行時分以大站停時分為計算基礎。

由表1和表2可知，200 km/h直達與大站停列車較160 km/h直達與大站停列車快9 min和7 min，站站停時分相差為6 min。采用200 km/h速度目標值，北部地區乘客至市區在華明站換乘，旅行時間最快可達43 min，考慮換乘其他軌道交通線路至市中心的時間為20 min，總時間約63 min；南部地區至市區在雙港站換乘，旅行時間約23 min，考慮換乘其他軌道交通線路至市中心的時間為20 min，總時間約43 min。采用160 km/h速度目標值，北部地區及南部地區至市區時間分別為70 min和45 min。

可見采用200 km/h速度標準能更好地滿足南北市域間1 h生活圈要求。

4.2.2 與車站分布的適應性

在一定的電機功率和編組條件下，車輛最高運行速度越高，列車加速、減速所需時間和走行距離越長。如果站間距較短，則意味著列車發揮不出其最高運行速度的優越性，其區間運行時分沒有明顯的優勢，因此，站站停列車的最高運行速度與車站間距密切相關。

本線主要服務于南北組團客流與市區的交流，客流斷面呈現兩端高、中間低，南部組團客流斷面大于北部組團客流斷面。結合客流特點，計劃在高峰時段開行大站停列車和站站停列車，其余時段開行站站停列車。不同速度對應的加減速距離見表3。

表3 不同速度對應的加減速距離

由表3可知，當區間長度為該速度加減速距離2倍以上時，列車在該區間50%以上可保持高速勻速運行，能發揮列車高速性能，提高設備運用效率。

本線全長約158.6 km，根據沿線城鎮發展規劃，本線共設車站14個，平均站間距為11.3 km，站間距大于8.6 km的區間有7個，大于15.8 km的區間有5個。由此可知采用160 km/h，能夠發揮列車高速性能的區間占總區間的50%，長度占總長的74%；采用200 km/h，能夠發揮列車高速性能的區間占總區間的36%，長度占總長的59%。

4.3 工程投資分析

項目建設成本的高低，主要是由技術標準、設備配備標準與規模等因素共同決定的。根據上述速度目標值的定位分析，本次分別對160 km/h和200 km/h方案進行建設標準、工程數量及投資分析，并結合前述所分析各種因素的影響，具體詳見綜合比較對照表4。

表4 不同速度目標值方案綜合比較對照

5 結論

綜上所述，市域鐵路速度目標值應根據城市總體布局、項目功能層次，結合線路長度、站間距、運輸組織模式、工程條件，經綜合技術經濟比選確定，并應滿足時間目標值的需求。

對于本線，以上兩種不同速度目標值方案線路走向基本相同，工程條件差異小，在市外環線附近困難區段，采取局部限速考慮，但是對于一站直達和大站停車200 km/h方案優勢明顯，能夠很好地滿足南北組團間、南北組團至市區1 h的時間目標值，且投資僅比160 km/h方案多53 800萬元，節時比5 978萬元/min。結合本線功能定位為市域快速鐵路，較高的速度目標值能更好地提高市場競爭力和旅客運輸服務質量，能增強城市對外輻射能力的特點和優勢，同時也構成了京津冀地區的區域城際鐵路的重要組成部分。故推薦本線速度目標值為200 km/h。

[1] 鐵建設[2005]140號 新建時速200～250 km客運專線鐵路設計暫行規定[S].北京：中國鐵道出版社，2005．

[2] 中華人民共和國鐵道部.TB10621—2009 高速鐵路設計規范(試行)[S].北京：中國鐵道出版社，2010．

[3] 中華人民共和國建設部.建標104—2008 城市軌道交通工程項目建設標準[S].北京：中國計劃出版社.2008．

[4] GB 50090—2006，鐵路線路設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2006．

[5] 周宇冠.關于市域快速軌道交通的思考[J].鐵道標準設計，2012(9):27-29.

[6] 張水清.市域鐵路速度目標值取值研究[J].中華民居，2013(12):76-77.

[7] 張志勤.市域快速鐵路平面設計曲線參數選擇[J].高速鐵路技術，2013(3):1-4.

[8] 楊舟.我國市域軌道交通發展策略研究[J].鐵道標準設計，2013(5):27-30.

Research on Speed Target Value of Jixian-Dagang Intercity Express Railway

Chen Xiuping

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation， Tianjin 300142， China)

As the urbanization accelerates， intercity express railway has become a need for metropolis development. However， the applicable standards and regulations for intercity express railway have not yet been formulated. Based on function orientation and characteristics of passenger flow， this paper puts forward target speed scheme adaptable to the line. Optimal efficiency of the project may be achieved on the basis of the analysis on planning， general layout， station spacing， running time， investment against different target speeds. This paper proposes the target speed suitable for this project．

Intercity express railway; Target speed; Function orientation; Station spacing; Running time

2014-08-26

陳修平(1984—)，男，工程師，2009年畢業于中南大學，工學碩士，E-mail：61485553@qq.com。

1004-2954(2014)11-0044-03

U239.5

：A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.11.011