淮宿蚌鐵路主要技術標準方案研究

許兆俊

中鐵上海設計院集團有限公司，上海 200070

淮北—宿州—蚌埠城際鐵路（簡稱淮宿蚌鐵路）位于安徽省北部，經過淮北、宿州、蚌埠三市。該鐵路起自淮蕭聯絡線淮北北站，經鄭徐高速鐵路銜接徐州樞紐，中間連接規劃的皖北城際鐵路亳州—蚌埠段、阜陽—淮北段，南端引入蚌埠地區與京滬、合蚌高速鐵路及規劃的寧滁蚌城際鐵路銜接［1-5］，線路全長160.978 km。淮宿蚌鐵路平面如圖1所示。

圖1 淮宿蚌鐵路平面示意

鐵路技術標準決定線路平縱斷面設計、土建標準、建設及運營成本、運營效率及效益等，因此研究淮宿蚌鐵路主要技術標準具有重要意義。速度目標值是鐵路技術標準的核心，而最大坡度則直接影響鐵路工程量和投資。速度目標值研究應結合功能定位、客流特點、時間目標值適應性、路網協調匹配、車站分布適應性、工程經濟效益等方面綜合確定［6-10］；最大坡度應從沿線地勢、列車開行方案等方面分析確定。

1 速度目標值的確定

1.1 功能定位、客流特點對速度目標值的要求

功能定位：淮宿蚌鐵路是皖北地區城際鐵路網的重要組成部分，是皖北城市群連接合肥都市圈及長三角地區的便捷通道，是京滬高速鐵路輔助通道的重要組成部分，是促進沿線資源開發、實現全面小康的重要基礎設施，是一條以區域城際功能為主，兼顧路網功能的高速鐵路。因此，速度目標值不宜低于250 km∕h。

客流特點：淮宿蚌鐵路以服務中短途城際客流為主，兼顧長途跨線客流。其中，中短途城際客流占比81%～96%，長途跨線客流占比4%～19%。旅客出行目的以公務、商務、旅游、探親為主，中高端客流占比較高，對出行的便捷性要求較高。因此，速度目標值宜在250 km∕h及以上。

1.2 時間目標值的確定

出行時間是旅客選擇交通工具的主要考慮因素之一，速度目標值首先應滿足時間目標值的需求。

從淮宿蚌鐵路客流特點來看，中高端客流占比較高，旅客對出行時間有一定要求，經濟承受能力尚可。

《安徽省十三五鐵路規劃》提出：進一步加快推進合肥都市圈、皖江城市帶、皖北城市群城際鐵路建設，形成以合肥為中心，聯系全省主要城市的快速城際客運網絡，實現都市圈內部1～2 h交通圈，支撐安徽省“一圈一帶一群”城鎮空間布局，引導新型城鎮化發展。因此，淮宿蚌鐵路的速度標準應滿足都市圈的1～2 h交通出行時間要求。

淮北—蚌埠、淮北—合肥區間目前旅客出行主要交通方式為鐵路、公路。各種交通方式旅客出行時間和時間目標值對比見表1。

表1 各種交通方式旅客出行時間和時間目標值對比

旅客選擇高速鐵路出行須通過淮蕭聯絡線、鄭徐高速鐵路經徐州東轉京滬高速鐵路，運輸路徑較曲折，出行成本較高、時間較長；選擇普速鐵路出行時間長；選擇公路出行時間長，但機動靈活。因此，為體現淮宿蚌鐵路在市場運營中的競爭力，有效吸引客流并占據未來客運市場中的主導地位，區域內客流出行時間應較現有高速鐵路適當縮減，較普速鐵路及公路大幅縮減。所以，本線淮北—蚌埠的時間目標值宜控制在1 h以內，淮北—合肥的時間目標值宜控制在2 h以內。

綜上所述，考慮客流特點、旅客對出行時間的要求、皖北地區城際鐵路網相關規劃、市場競爭力等因素，淮宿蚌鐵路全線時間目標值宜控制在1 h以內。

1.3 速度目標值比選

根據功能定位和客流特點對速度目標值的要求，結合區域路網高速鐵路速度目標值，對淮宿蚌鐵路速度目標值按250 km∕h、250 km∕h預留350 km∕h（有砟）、350 km∕h三個方案進行比選。

三個方案的主要差別在于速度目標值及工程經濟效益，故時間目標值適應性、路網協調匹配、車站分布適應性這三項僅比較250 km∕h和350 km∕h兩個方案。

1.3.1 時間目標值適應性

不同速度目標值方案本線大站停列車所需出行時間對比見表2。可知：速度目標值250 km∕h方案可滿足淮北—合肥時間目標值要求，但無法滿足本線范圍內淮北—蚌埠時間目標值要求；速度目標值350 km∕h方案可滿足時間目標值要求，且較250 km∕h方案出行時間節省約12.4 min。

表2 不同速度目標值方案所需出行時間對比

1.3.2 路網協調匹配

淮宿蚌鐵路作為皖北地區城際鐵路網及京滬高速鐵路輔助通道的重要組成部分，跨線客流占比較大，約占總客流的86%～92%。因此，本線速度目標值應與相鄰路網內互通的高速鐵路相匹配。

研究年度（分為近期和遠期，分別指項目交付運營后第10年和第20年）區域路網與本線有跨線交流的高速鐵路主要有鄭徐高速鐵路、徐連高速鐵路、徐宿淮鹽高速鐵路、商合杭高速鐵路、皖北城際鐵路、合蚌高速鐵路、京滬高速鐵路、寧滁蚌城際鐵路等。其中，淮蕭聯絡線、徐宿淮鹽高速鐵路速度目標值均為250 km∕h；皖北城際鐵路、寧滁蚌城際鐵路速度目標值均在250 km∕h以上，且可能與本線速度目標值保持一致；其余鐵路的速度目標值均為350 km∕h。考慮與相鄰高速鐵路的銜接匹配，350 km∕h方案路網適應性更好。相鄰路網高速鐵路速度目標值見圖2。

圖2 相鄰路網高速鐵路速度目標值

1.3.3 車站分布適應性

同一速度目標值在不同站間距下的達速比（列車在區間達到最高運行速度的行駛距離占該區間長度的比例）［11］尤為重要。在滿足時間目標值要求的前提下達速比宜在50%左右。根據沿線城鎮和經濟據點分布情況，淮宿蚌鐵路設6個車站，平均站間距32.89 km。自淮北地區既有淮北北站引出并新建淮北西站。根據地區車站分工，淮北西站為淮北地區主客站，辦理本線全部始發終到列車及通過列車作業。因此，本次車站分布適應性主要分析淮北西站—蚌埠南站區段。不同速度目標值方案達速比對比見表3。可知，速度目標值350 km∕h方案大站停列車達速比為53%，滿足達速比50%要求。250 km∕h方案達速比過高，與車站分布不匹配，未能充分發揮高速優勢。考慮本線跨線客流占比較大，大站停列車開行比例較高，故本線速度目標值采用350 km∕h更合適。

表3 不同速度目標值方案達速比對比

1.3.4 工程經濟效益

三個方案投資差異主要體現在靜態投資方面，動態投資部分（機車車輛購置費、流動資金、貸款利息）差異微小，故本文僅對比靜態投資。三個速度目標值方案的主要工程數量和靜態投資對比見表4。

表4 三個速度目標值方案主要工程數量和靜態投資對比

由表4可得，350 km∕h方案較250 km∕h、250 km∕h預留350 km∕h方案靜態投資分別增加約19.4、5.9億元，增幅分別為9.04%、2.75%。

采用不同速度目標值產生的經濟效益不同，主要體現在運量、運營成本、運價等方面。一般來說，速度等級越高，投資越大，對長距離客流的吸引力越大。運營成本增加，運價也相應提高。

不同速度目標值方案效益對比見表5。可見，3個方案中350 km∕h方案效益最優，其財務內部收益率0.48%，經濟內部收益率10.58%。

表5 不同速度目標值方案效益對比

1.4 速度目標值推薦意見

350 km∕h速度目標值方案符合淮宿蚌鐵路功能定位，滿足時間目標值要求，與區域現有交通方式相比有較強的競爭力；與全線車站分布和區域路網跨線鐵路速度目標值相匹配，符合我國高速鐵路發展趨勢；雖較250 km∕h方案、250 km∕h預留350 km∕h方案分別增加投資9.04%、2.75%，但對客流吸引能力增強，且票價較高，綜合效益最好。故本次研究推薦采用速度目標值350 km∕h方案。

2 最大坡度的確定

淮宿蚌鐵路沿線地勢平坦開闊，設計高程主要受跨線鐵路、公（道）路和河流的通航凈空要求控制。

淮宿蚌鐵路為高速鐵路，開行列車均為動車組，牽引性能優越，陡坡地段快起快停、動能闖坡持續運行性能好，對坡度適應能力強。本線與相鄰的鄭徐、合蚌等高速鐵路之間開行大量跨線列車，相鄰線最大坡度均為20‰，故淮宿蚌鐵路最大坡度推薦采用20‰，以便與相鄰線較好匹配。

3 結論

本文首先從功能定位、客流特點提出250 km∕h、250 km∕h預留350 km∕h（有砟）、350 km∕h三個速度目標值方案，然后從時間目標值適應性、路網協調匹配、車站分布適應性、工程經濟效益四個方面比選出速度目標值較優方案；再從沿線地勢、列車開行方案、與相鄰線的匹配等方面確定最大坡度。經綜合比選，速度目標值取350 km∕h、最大坡度取20‰時路網協調匹配性好，綜合效益佳。

目前，淮宿蚌鐵路已開工建設，最終采用的技術標準方案為：速度目標值350 km∕h，雙線線間距5 m，最小曲線半徑7 000 m（困難地段5 500 m），最大坡度20‰。