天津至濰坊高速鐵路速度目標值選擇

展志成

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100055)

1 概述

速度目標值是高速鐵路主要技術標準的核心，是項目總體設計的重要參數，結合項目功能定位、客流特點、相關路網主要技術標準、工程投資及財務效益等因素，合理確定速度目標值是每個鐵路項目的研究重點。

天津至濰坊高速鐵路位于天津市東南部、河北省東部及山東省西北部，北起天津樞紐濱海站，途徑天津市濱海新區，河北省黃驊市，山東省濱州市、東營市、濰坊市，南至濟青高鐵濰坊北站，線路長350.521 km(見圖1)。本項目北接在建京濱城際及擬建環渤海城際鐵路，中連規劃衡滄港城際、德濱城際、濟濱城際、濰煙城際鐵路，南通濰新高鐵、濰萊城際、濟青高鐵，對完善國家高速鐵路網和京津冀、山東半島城際鐵路網等具有重要意義。

圖1 天津至濰坊高速鐵路地理位置

2 速度目標值影響因素研究

2.1 項目在路網中的功能

本項目是支撐“京津冀協同發展”、“環渤海地區合作發展”國家戰略的重要交通基礎設施，是國家中長期高速鐵路網“八縱八橫”高速鐵路主通道—京滬通道和沿海通道的重要組成部分。

2.2 項目客流構成

本項目建成后，通道內將形成高鐵與普速鐵路并存的格局，進一步優化通道內各線客運分工；本項目作為高速鐵路網京滬輔助通道和沿海通道的重要組成部分，主要承擔東北，蒙東，京津冀至魯東、長三角地區的旅客交流。

客流構成以中長途客流為主，中長途客流中以京津冀至魯東、長三角地區客流為主，近遠期分別占比為51.3%、48.5%，其次是蒙東，東北地區與魯東、長三角地區的旅客交流，近遠期分別占20.6%、5.1%。

2.3 時間目標值的選擇

根據《中長期鐵路網規劃》的要求，高速鐵路網應連接主要城市群，基本連接省會城市和其他50萬人口以上大中城市，形成以特大城市為中心覆蓋全國、以省會城市為支點覆蓋周邊的高速鐵路網，實現相鄰大中城市間1～4 h交通圈，城市群內0.5～2 h交通圈。

(1)高速公路

天津—濰坊間公路出行總里程約395 km，旅行時間約5.0 h，高速大巴存在進一步提高速度的空間，但其最高速度僅120 km/h，全程旅行時間不會小于3.5 h。本線即使采用250 km/h速度目標值，其全程旅行時間也可控制在2.0 h以內，時間優勢十分明顯。

(2)民航

高鐵和航空的時間差在1 h左右時，高鐵將分流80%的航空旅客；時間差在2 h左右時，高鐵將分流約45%的旅客；時間差在3 h左右時，高鐵將分流約20%的旅客。目前沒有明確的關于高鐵與航空競爭方面的研究成果，但京滬高鐵的運營表明，在旅行時間差約3 h的情況下，高鐵仍可與航空進行有效的競爭，現北京南—上海虹橋間日均開行直通高鐵達44對。高鐵、航空總旅行時間比較見圖2。

圖2 高鐵、航空總旅行時間比較

2.4 吸引客流效果

速度目標值采用250 km/h、300 km/h、350 km/h時，客流密度比為80：90：100。本線各種運程客流的比例為：長途客流(1 000 km以上)占60%，中途客流(500～1 000 km)占20%，短途客流(500 km以下)占20%，平均運程為800 km。客流構成、不同速度目標值方案最大區段客流密度見圖3及圖4。

圖3 客流構成

圖4 不同速度目標值方案最大區段客流密度

2.5 與相鄰線速度目標值的協調配合

本線主要與京濱高鐵、京沈高鐵、濟青高鐵等開行跨線動車組列車，京濱高鐵、京沈高鐵、濟青高鐵速度目標值均為350 km/h；中國鐵路總公司《旅客列車開行方案編制管理辦法》(鐵總運函〔2015〕1127號)規定：時速300 km線路開行去往時速200～250 km線路的跨線列車，原則上實行高速下線，即無論本線采用250或350 km/h標準，跨線列車均需采用350 km/h標準的動車組。

因此，本線采用350 km/h標準，可與通道內的主要線路保持一致，有利于350 km/h長途跨線動車組的開行，充分發揮其速度優勢。

3 速度目標值方案經濟技術比選

3.1 工程標準及工程投資

根據本線功能定位、沿線工程條件，對250 km/h、300 km/h、350 km/h三個速度目標值方案進行比較。各方案主要工程技術標準見表1。

由表2可知，300 km/h方案較250 km/h方案投資增加34.861億元，時間減少12.79 min，投資節時比為27 256.5萬元/min；350 km/h方案較250 km/h方案投資增加49.236億元，時間節約27.77 min，投資節時比為17 729.9萬元/min。

表1 不同速度目標值方案主要工程技術標準

表2 不同速度目標值方案工程投資比較

3.2 票價

《國家發展改革委關于改革完善高鐵動車組旅客票價政策的通知》(發改價格[2015]3070號)明確，設計時速200公里以上的高鐵動車組列車一、二等座旅客票價，由鐵路運輸企業依據價格法律法規自主制定；例如時速160 km的廣深線二等座運價率已達0.572元/人·km。從政策層面考慮，未來的高鐵運價完全取決于其市場競爭能力，但考慮到民眾認識與承受能力有一個提高的過程，在本次財務評價中，高鐵綜合運價率采用250 km/h動車0.37元/人·km(即沿海鐵路提價后的運價)、350 km/h動車0.52元/人公里。

3.3 運營成本

根據我國高速鐵路的運營統計數據，目前時速300～350 km客運專線有關成本支出率約為1800元/萬人km、無關成本支出率為230萬元/正線公里；200～250 km客運專線成本支出率約為1400元/萬人km、無關成本支出率為180萬元/正線公里，兩者相差近30%。

3.4 動車購置費

(1)購置數量

時速200 km動車組一級修間隔里程為3 500～4 500 km，時速350 km、250 km動車組一級修間隔里程為2 000～2 400 km。三種情況下動車購置數量基本一致。

(2)單價

有關資料表明，8輛編組動車的購置費，350 km/h約為1.94億元、250 km/h約為1.29億元，前者要高50%。

3.5 與本線功能定位的適應性

本項目是京滬通道的輔助通道和沿海通道的重要組成部分，是一條以承擔區際中長途客流為主、兼顧沿線城際及旅游客流的高速鐵路。根據《中長期鐵路網規劃》，高速鐵路主通道規劃新增項目應采用時速250 km及以上標準(地形地質及氣候條件復雜困難地區可以適當降低)，其中沿線人口城鎮稠密、經濟比較發達、貫通特大城市的鐵路可采用時速 350 km標準。因此，從功能定位分析，本線宜采用350 km/h標準。

4 方案效益

經過對250 km/h，300 km/h，350 km/h方案在運量、運價、運營成本、工程投資等方面的深入研究，各方案的國民經濟內部收益率依次為10.01%、10.38%、10.66%，項目全投資財務內部收益率依次為2.57%、3.08%、3.55%。350 km/h方案社會效益與財務效益均最優。

5 速度目標值綜合評價

對項目的功能定位、路網適應性、吸引客流效果、旅行時間、工程投資、財務效益及國民經濟效益等進行綜合分析，速度目標值方案綜合評價見圖5。350 km/h方案與相鄰路網適應性好，符合其功能定位。相較于300 km/h、250 km/h方案，其遠期最大區段客流密度分別高307萬人/年、614萬人/年，旅行時間分別節省14.98 min、27.77 min，工程投資高34.861億元、49.236億元，但社會效益與財務效益最優。

圖5 速度目標值綜合評價

6 結論

綜上所述，采用350 km/h速度目標值方案有利于提高市場競爭力及區域高鐵路網中本通道的競爭能力，充分緩解既有京滬高鐵客流壓力，社會效益與鐵路企業效益最佳，符合中長期鐵路網規劃。