寧揚城際鐵路速度目標值選擇分析

張 麗，高金港

（中設設計集團股份有限公司，江蘇南京 210014）

0 引言

隨著我國城鎮化率的提高，城市人口越來越多，“城市病”問題越來越嚴重。為緩解?“城市病”問題，城市發展開始不斷往外擴張，因此以都市圈、城市群為發展形態推進區域城市化是目前城市發展的新趨勢。城際鐵路以其快速、直達、公交化運營等優勢成為都市圈、城市群集群發展的主要載體。

1 項目概況

寧揚城際鐵路項目源于國家發展改革委批復的《江蘇省沿江城市群城際軌道交通網規劃》，線位示意圖如圖?1?所示。該線在南京都市圈內部對接南京市仙林—龍潭發展軸與揚州市儀征、揚州西部，強化南京—儀征—揚州市區的發展軸，是促進寧揚一體化的快速城際線路。本線是南京與揚州區域內城市之間緊密聯系的重要基礎設施，可以承擔區域中心城市與周邊新城、城鎮及組團城市地區間的主要交通出行，對促進南京都市圈一體化和經濟快速、可持續發展具有重要意義。

圖1 江蘇省沿江城市群城際軌道交通網規劃示意圖（2012-2020年）

2 功能定位

根據本項目在區域軌道交通網絡、區域綜合交通體系及江蘇省沿江城市群軌道交通網布局中的位置，本項目主要承擔以下功能。

（1）南京都市圈“八射一聯”城際網骨架線：加強南京、揚州主城區聯系，同時強化周邊城市與南京、揚州主城區聯系的快速通道。

（2）上下銜接橋：銜接南京區域快速鐵路網和城市軌道交通網，完善寧揚區域軌道交通體系；為干線鐵路中長途客運提供集散服務，實現長短途出行的無縫轉換；銜接城市軌道，有效解決鐵路運輸兩端銜接不暢問題。

（3）都市區通勤骨干：服務于南京都市區與次級城市之間的通勤客運需求，以及沿線區鎮之間的通勤線路，同時兼顧滿足棲霞山風景區、寶華山風景區、龍山風景區等旅游出行需求。

（4）以公共交通為導向的發展模式（TOD）引導城市開發功能：圍繞站點進行開發，打造一批集交通、商業、商務、會展、文化、休閑功能為一體的城市功能區。

3 本線客流特征

經預測，寧揚沿線跨線客流約占總客運量的?20%～30%，這部分客流以公務商務、旅游為主。沿線相互間客流占總客流的?70%～80%，出行目的主要以通勤為主。從各組團之間的聯系強度看，各組團間以南京—仙林、南京—揚州之間的聯系最強，客流交換比例約占總客流的?53%，仙林、龍潭、儀征三地相互間聯系相對較少。具體沿線各城鎮節點客流聯系比例如圖?2?所示。

通過以上客流特征分析，大站客流和中小站客流各占有一定比例，兩者之間的出行特征有所區別。大站客流出行距離較長，對旅行速度、乘坐舒適度要求較高；中小站客流乘距較短，在便捷性、經濟性等方面要求較為突出，對旅行速度、舒適性的要求相對較低。因此，運輸組織模式宜采用高速度、大密度、小編組的“公交化”列車運營，強調城市群范圍內鄰近城市間的公交化運輸服務功能。為滿足不同層次的城際客流出行，宜組織大站直達和站站停?2?種運輸組織模式。

4 速度目標值選擇

速度目標值為本線列車所能運行的最高速度。主要影響因素包括：時間目標值、速度目標值與站間距適應性，速度目標值與車輛性能適應性等多個因素。本文分別從以下因素論證，綜合分析確定本項目合理的速度目標值。

4.1 時間目標值

目前南京與揚州間城際出行主要通過鐵路、公路的交通方式。南京至揚州的鐵路出行通過寧啟鐵路，旅行時間為?1.5～2?h；目前開行的城際公交線路兩地間需要?2??h?到達；南京中心城區至揚州城區小汽車出行時間約為?2??h。為體現城際鐵路交通的競爭優勢，南京城區至揚州城區間城際交通總旅行時間應控制在?1??h?以內，同時《寧鎮揚同城化發展規劃》也提出南京主城區至揚州主城區?1??h?通達的時間目標值，且根據寧鎮揚區域客流調查，當出行時間超過?1??h?時其客流量將大幅下降。因此，從與其他交通方式的競爭關系、相關規劃及客流需求角度分析，南京主城區與揚州主城區的時間目標值應控制在?1??h。

本線擬起于南京地鐵?2?號線、4?號線換乘站金馬路站（紫金山東站），終點為揚州城區的揚州西站。旅客在地鐵站換乘地鐵至南京中心城區新街口商圈的旅行時間約?30??min?左右，故本線金馬路站至揚州西站旅行時間應在?30??min?左右。全線長約?60??km，則本線的旅行速度應控制在?120??km/h?及以上，考慮列車起停加減速以及停站時間的消耗，如表1所示，一般旅行速度為設計速度的?50%～80%，則速度目標值應選在?150～240??km/h?及以上。對應城際鐵路速度目標值標準，本線適合選擇的速度目標值為?160??km/h、200??km/h?或?250??km/h。

圖2 寧揚客流聯系比例（單位：%）

表1 設計時速與旅行速度關系分析表

4.2 站間距

站間距是影響選擇列車最高運行速度的又一重要因素。項目沿線站點的確定需要結合線路沿線城鎮節點的分布，綜合分析從而確定車站布局，通過站間距及列車運行情況選擇最優的速度目標值。

本項目選取?120??km/h、140??km/h、160??km/h、200??km/h、250??km/h?這?5?個速度目標值進行研究分析。一般不同速度目標值動車組的平均加速度、減速度值不同，其對應的加減速周期也不同。速度目標值越高的動車，所對應的加減速時間、運行距離也越長，對應要求的站間距也越大。不同速度目標值動車加減速周期如圖?3?所示。

本項目所經過城鎮節點主要有南京棲霞區和仙林片區、龍潭新城、靖安鎮、鎮江寶華鎮、儀征市區、儀征新集鎮、揚州市區，按照沿線城鎮節點分布，間距均在8～12??km，如圖?4?所示。因此若每個城鎮節點均設站點，并采用站站停的運輸組織模式，所采用速度目標值的加減速距離應該小于?8～12??km，加減速距離最接近站間距要求的速度目標值為?160～200??km/h，則站站停應優選速度目標值為?160～200??km/h。

4.3 車輛性能適應性

除了以上時間目標值以及站間距的影響因素外，還要考慮動車性能的充分實現。

4.3.1 對于站站停的站間距較小情況下，綜合比較運行時分選擇速度目標值

對于站站停模式，如果站間距較短，速度等級較高的動車組由于加減速性能的限制，基本上僅處于起動加速、制動減速階段，難以發揮高速度動車組優越性，區間運行時分有可能比較低速度列車運行時分還要長。不同站間距、不同速度等級動車組的運行時分如表?2?所示。

從表?2?來看，在?10～14??km?站間距的情況下，160??km/h動車組用時最少。本項目采用站站停的站間距一般在10??km?左右，因此對于站站停應優選?160??km/h。以運行時分最少為標準的站間距與動車組選型匹配，如表?3?所示。

4.3.2 對于大站停的站間距較大情況，綜合考慮列車運行達速比選擇速度目標值

對于大站停模式，站間距的拉大可體現速度較高的列車性能，應滿足一定的達速比，即以最高速度運行的距離占平均站間距的比例盡量大于?50%。在平均站間距?20??km?的情況下，不同速度等級動車組的達速運行情況如表?4?所示。

圖3 不同速度目標值下動車組 1 個加減速周期的走行距離

圖4 本項目沿線城鎮直線距離分析圖（單位：km）

表2 不同站間距動車組運行時分對照表 s

如圖?5?所示，采用大站停模式時，揚州站、儀征站、龍潭站大站停的平均站間距為?20??km。250??km/h動車組以最高速度運行的距離所占比例約為?17.5%，200??km/h?動車組以最高速度運行的距離所占比例約為52.4%，滿足達速比要求。所以大站停宜采用?200??km/h速度目標值。

表3 以運行時分最少為標準的動車組選擇表

表4 平均站間距 20 km 時不同速度等級動車組的達速運行情況

圖5 本項目沿線大站停距離分析圖（單位：km）

5 結論

綜上所述，寧揚城際鐵路速度目標值應根據項目功能定位、服務水平及客流需求、時間目標值要求，結合線路長度、站間距、運輸組織模式、車輛性能等進行選擇。經綜合比選確定，寧揚城際鐵路的速度目標值應為?160～200?km/h。