武正坤

新建兰州至中川机场铁路线路方案研究

武正坤

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

新建铁路兰州至中川机场线,在线路意义及其在路网中作用确定的前提下,根据兰州枢纽现状运营能力及相关线路建成所引起的枢纽客货运量变化,分析了枢纽西端存在的问题;从而根据本线引入所带来的近、远期运量的变化,着重分析线路能力的适应性,结合客观条件确定了线路方案。有效地解决了现状问题并使本段铁路运输能力最大化,为以后线路方案的选择提供参考和借鉴。

城际铁路;运量;能力适应性

1 概述

新建铁路兰州至中川机场线是规划兰州至张掖城际铁路的一部分,线路自兰州枢纽西端引出,经中川机场向西横穿河西走廊的武威、金昌至张掖,与兰新第二双线衔接(图1)[1-2]。近期项目主要承担中川新区及中川机场与兰州主城区客流以及中川新区的货物运输;远期项目延伸至张掖与兰新第二双线相通,承担河西地区城际客运交流,实现兰州—张掖段客货分线。

兰州枢纽西端河口南至西固城之间运能紧张[3],兰州至中川机场铁路引入进一步增加了枢纽西端的压力。为了使有限的运输资源发挥更大的作用,客货运量预测分析起着重要的支撑作用[4-5],在线路走向及政治经济控制点确定的条件下,系统分析了本线建设所引起的客、货运量变化,本着有效整合现有资源的基础上节省投资,对线路技术方案进行了详细分析,以使本段线路方案更趋合理,有效地解决现状问题并使本段铁路运输能力最大化。

图1 兰州至中川机场线位置示意

2 既有兰州枢纽西端客货运量分析

目前兰州枢纽西端衔接兰新、兰青两条铁路,两线于河口南并线后双线引入兰州枢纽(图2),根据兰州铁路局2009年运行图技术资料,兰州西至河口南段现状客货列车对数及能力利用率见表1。[1]

图2 兰州枢纽西端现状及规划线路

表1 现状客货列车对数及能力利用情况

从表1可以看出,现状兰州西至河口南段开行的客货列车对数较多,能力已接近饱和。在规划年度内随着兰新第二双线建成分流既有兰新线客运量后,兰合线建成,不含本线引入,根据预测的货流密度及客车开行方案,客货列车对数见表2[2]。

表2 研究年度各线客货列车对数____对/d

从表2可以看出,河口南至西固段规划年度内近期能力饱和,远期能力已不足。

3 本线客货运量分析

3.1 货运量预测

根据本线的功能定位,目前连接兰州与中川机场,货运量仅为规划于中川机场附近中川新区的运量。结合新区地方经济和厂矿企业发展规划,所需物资及产品流量流向,预测地方运量详见表3[2]。

3.2 客运量预测

本线主要服务于兰州市西固区与市域中心交流,承担兰州市西固区与市域中心及兰州中川机场客流集疏任务。客流预测详见表4[2]。

表3 中川新区货运量预测万t

表4 铁路客运量预测结果

2025年后兰州至张掖城际铁路建成,实现客货分线,既有兰新线承担货运及少量普速列车;本线与兰新第二双线承担客运。根据区段客流密度,结合列车年输送能力、满员率及客流波动系数分析计算旅客列车对数。兰州—张掖通道客流分配及各区段客车对数汇总见表5[2]。

表5 通道客流密度及客车对数分配

3.3 客货列车对数汇总

综合兰州—张掖通道客货运量预测结果和兰州—中川客运量,汇总细化各区段客货运量,本线旅客列车对数详见表6[2]。

表6 通道旅客列车对数汇总对/d

3.4 本线引入兰州枢纽后客货运量分析

经过以上分析,本线远期延伸至张掖,通道内货运量由既有兰新线承担,由于中川新区远离既有兰新线需单独修建货线进行承担,将本线客运量与货运量分开汇总,详见表7。

表7 研究年度各线客货列车对数汇总对/d

4 线路方案研究

由枢纽运量分析可知,本线的修建主要承担兰州至张掖间的城际客流以及中川新区的货运量。且随着既有兰新线、兰青线运量的增长及兰合线的建成,西固城至河口南段将不能满足运输要求,需进行扩能改造。基于此,本次线路方案研究分别从如何有效的承担本线客货运量和缓解西固城至河口南端的运输紧张问题进行分析,详见图3。

图3 线路方案示意

4.1 不建货车直径线方案

新修兰州至中川铁路承担兰州新区、机场、张掖及以远的旅客列车、中川新区的货车以及兰新线部分货车,线路长63.01 km。项目总投资139亿元[6- 12]。

从能力适应性分析:既有兰新线西固至河口南段承担兰青线、兰合线的所有列车以及兰新线的客车、部分货车,将兰新线的部分货车通过马家坪车站分流至兰州至中川机场铁路承担。研究年度各线能力适应性分析见表8,由表可以看出,研究年度兰州至中川机场铁路近期能力饱和,远期能力不满足运输需求。

表8 各线能力适应性分析对/d

从运输组织分析:兰州至中川铁路运输客、货流顺畅,满足兰州新区与机场需求。

4.2 客货共线方案

通过以上分析可知,由于兰州至中川城际铁路承担了兰新线的部分货车,致使近期能力饱和,远期能力严重不足,本线无法分流既有兰新线货车。基于此,研究了兰州至中川机场线客货共线,并同时修建货车直径线的方案。

兰州至中川铁路承担兰州至中川新区、机场、张掖及以远的旅客列车和中川新区的货车,线路长63.01 km;货车直径线分流河口南至西固间兰新线、兰青线、兰合线的客货列车,线路长22.61 km。项目总投资139.19亿元[6- 12]。

从能力适应性分析:研究年度各线能力适应性分析见表9。由表9可以看出,研究年度各线能力均满足运输需求,远期兰州至中川机场铁路能力饱和。

表9 各线能力适应性分析表对/d

从运输组织分析:兰州至中川铁路运输客流顺畅,满足中川新区与机场需求;货车直径线货运顺畅,满足运输要求;兰州新区货运利用兰州至中川铁路兰州方向顺畅,新疆方向折角运输,可满足兰州新区与机场货运需求。

4.3 分线方案

通过客货共线方案分析可知,修建货车直径线缓解既有兰新线河口南至西固城运能后,本线的修建在近远期均满足设计要求,但是远期能力饱和,且中川新区的货物运输严重影响了本段旅客运输的质量。鉴于此,根据既有兰新线主要承担货运,河口南至西固城分流后,运输能力较为宽裕,研究了将中川新区货物引入既有兰新线的分线方案。

兰州至中川城际线承担兰州至中川新区、机场、张掖及以远的旅客列车,线路长63.01 km;货车直径线分流河口南至西固间兰新线、兰青线、兰合线的客货列车,线路长20.58 km;中川北至马家坪(既有兰新线)货线,将中川新区的货车引入既有兰新线,线路长32.93 km。项目总投资141.39亿元[6-12]。

从能力适应性分析:研究年度各线承担的列车对数及能力适应性分析见表10。由表可以看出,研究年度各线能力均满足运输需求,且有一定富余。

表10 各线能力适应性分析_对/d

从运输组织分析:兰州至中川城际铁路运输客流顺畅,满足中川新区与机场需求;货车直径线货运顺畅,满足运输要求;中川至马家坪线新疆方向货运顺畅,兰州方向货运径路较长,可满足兰州新区与机场货运需求。

4.4 综合分析

从运输组织分析:分线方案满足运输需求,运输顺畅,运输组织简单、运营效率高、安全可靠,可保障旅客列车运输质量;客货共线、不修建货物直径线方案由于兰州至中川铁路客货共线,运输组织复杂,旅客列车运输质量降低,线路能力提高受限,运输组织不方便,不利于安全,能力适应性较差。

从能力适应性分析:分线方案近远期均满足客货运需求,能力适应性较好;客货共线方案能力近期满足要求,远期兰州至中川线能力饱和,需修建新线进行分流;不修建货车直径线方案近期能力饱和,远期能力缺口较大。

从工程投资分析:分线方案客货径路明朗,线路长度较长,投资较共线、不修建货车直径线方案分别高出2.2亿元、2.39亿元,分别占总投资的1.56%、1.69%。

本着铁路运输的长远发展,便于行车组织,以及旅客列车的准点与舒适度出发,客货分线是铁路发展的必经之路;本线在近期修建客货共线铁路虽能满足运输需求,但远期由于能力饱和,需扩能改造;若本线一旦按照客货共线铁路建成,再改造成为纯客运铁路,则需提升线路技术标准,造成工程的二次投资,产生浪费。综合以上分析,在投资增加不多的情况下,选择分线方案即可满足运输组织的需要,又能提高铁路的服务质量。故本次方案研究推荐分线方案。

5 结语

本文通过新建铁路兰州至中川线引入兰州枢纽所引起的客货运量变化,着重分析了枢纽西端的运输组织及线路能力适应性,本着节省工程投资,铁路运输能力最大化的原则,对线路方案进行了阐述,从而得到兰州至中川铁路引入兰州枢纽以城际铁路引入,同时配套修建货车径直线与中川新区货物线的推荐方案。

[1] 中铁第一勘察设计院集团有限公司.新建铁路兰州至中川城际铁路可行性研究[R].西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司,2010.

[2] 中铁第一勘察设计院集团有限公司.新建铁路兰州至中川客货共线方案研究[R].西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司,2011.

[3] 赵鹏.兰州铁路枢纽规划方案研究[J].铁道运输与经济,2012 (1):22- 25.

[4] 姜新华.正确运用客货运量预测方法为铁路发展提供决策支持[J].铁道运输与经济,2005(5):30- 32.

[5] 崔永明.铁路新线引入枢纽有关问题的研究[J].铁道标准设计, 2011(5):5- 7.

[6] 中华人民共和国铁道部.铁路技术管理规程[S].北京:中国铁道出版社,2006.

[7] 中华人民共和国铁道部.GB50090—2006铁路线路设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2006.

[8] 中华人民共和国铁道部.铁建设[2005]140号新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定[S].北京:中国铁道出版社,2005.

[9] 中华人民共和国铁道部.铁建设[2005]285号新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定[S].北京:中国铁道出版社,2005.

[10]中铁二院工程集团有限责任公司.中国工程设计技术手册·铁路运量[M].北京:中国铁道出版社,2010.

[11]杨浩,何世伟,胡思继.铁路运输组织学[M].北京:中国铁道出版社,2001.

[12]易思蓉.铁路选线设计[M].成都:西南交通大学出版社,2005.

Research on Route Scheme of New ly-built Lanzhou-Zhongchuan Airport Railway

WU Zheng-Kun
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.,Xi'an 710043,China)

With regard to new ly-built Lanzhou-Zhongchuan Airport Railway,based on its significance and its role in railway transport network,according to existing operation capacity of Lanzhou Terminal and capacity changes on passenger and freight traffic caused by relevant as-built railway lines,the author analyzed the problems in the west end of Lanzhou Terminal.Further,according to short and long term transport capacity changes caused by this newly-built railway,the author analyzed emphatically the capacity adaptability of this railway.Finally,combined with objective condition,the reasonable route scheme was determined,so that the existing problemswere solved effectively and the transport capacity of this railway wasmaximized.It can serve as reference for route scheme selection in future.

intercity railway;transport capacity;capacity adaptability

U212

A

1004- 2954(2013)07- 0022- 04

2013- 01- 22;

2013- 01- 28

武正坤(1981—),男,工程师,2003年毕业于北方交通大学,工学学士,E-mail:tyywzk@163.com。