聂英杰

(铁路第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251)

铁路网规划是铁路基础设施建设的重要前期工作,制定科学的铁路网规划及实施方案,是提高路网运输能力、满足交通需求和充分发挥投资效益的基础,同时也是为政策决策提供科学依据的保证。

铁路路网的系统性非常强。路网规划,特别是中长期铁路网的规划质量会直接影响到其作用的发挥。因此在整个铁路网规划中,铁路网的评价就起到了一个承上启下的作用。

规划方案的综合评价是路网规划中的一项十分关键的内容,直接关系到方案的取舍以及未来的发展方向；同时,作为铁路网系统的客观判断依据,评价应是一个相对稳定的过程,即在一定的条件下进行分析和提出指标。因此,必须建立一套科学、实用的中长期铁路网规划布局评价指标体系。

1 评价指标体系的原则及结构

1.1 评价指标体系建立原则

评价指标的选择和运算,是整个评价系统的共性问题,也是影响评价结果的关键所在,其基本要求可以归纳为以下四项。

(1)科学性

要求评价指标有理论依据,做到定量与定性相统一,微观与宏观相统一,并能在数量和质量方面、时间和空间方面都能充分反映铁路网的技术特征和使用品质。评价指标体系只有建立在科学的基础上,才能客观反映规划方案的满意度。

(2)可测性

其中包括两个方面的含义,一个是评价指标可以根据一定的方法和手段获得,另外一个是所用的基础资料比较可靠并且容易取得。如果仅凭主观判断确定评价值指标,可能会偏离现实情况而缺乏操作性。

(3)可比性

相同指标可以用于不同方案的比较,为此应力争使指标实现定量化。对于非定量指标,也应该有相对优劣程度的评价指标。

(4)系统性

中长期铁路网规划方案的评价是一个涉及多种因素、多个目标的复杂系统。单一的评价指标只能从某一侧面反映系统的某种性能,而不能反映系统的综合性能。因此,评价指标体系应能全面反映规划方案的综合情况,能正确评价系统的整体功能,保证评价的全面性、可靠性及真实性。

对于中长期铁路网规划的评价,应按照上述四项基本要求确定评价指标,使之适合于我国中长期铁路网规划的需要。

1.2 评价指标体系结构

就中国铁路网的现状而言,铁路建设耗资巨大,建设资金严重短缺,为了有效地利用资金,全面提高铁路建设投资的社会经济效益,进一步加大铁路在综合运输交通体系中的骨干作用,就必须对我国未来的铁路建设规模和布局方案进行合理和科学的综合评价。

所谓综合评价是在各部分、各阶段、各层次子系统评价的基础上,对多种事物影响因素进行总的评价,谋求规划系统整体性能的最优,并在系统整体优化过程中,不断向决策者提供各种信息。因此,确切地说,铁路网的综合评价系统应该由技术评价、经济评价、社会评价和环境评价等子系统所组成。同时,每个子系统又包括若干个指标,分别从各个方面对路网的性能和价值作出判断,其中包括定性的和定量的分析(如图1所示)。

图1 铁路网规划评价系统组成

铁路网的技术评价,就是从铁路网的技术因素方面分析其内部结构和功能,目的是揭示路网的使用质量,验证路网方案的合理性,以及为路网方案的优化与决策提供技术依据。从整体而言,不管是路网的社会效益还是经济效益,都要首先取决于路网规划的技术成果。因此,铁路网的技术评价是铁路网评价系统中必不可少的重要组成部分,限于篇幅,本文仅将技术评价指标体系的建立作为探讨的重要内容。

2 技术评价指标体系建立

当前,我国对中长期铁路网规划评价的研究和应用才刚刚开始,还没有成熟的技术方法、程序、内容规定、指标体系等。由于铁路网系统处于复杂的社会经济大系统中,它与周围环境相互联系、相互依存又相互排斥。当铁路网系统发展滞后时,国民经济的发展会受到制约和影响,当铁路网系统发展过度超前时,资金、土地资源等耗费过大,不能充分发挥投资效益。因此,铁路网技术评价应从铁路网系统的技术性能对规划区域、规划期社会经济发展和交通需求的刺激程度方面进行分析评价,而不能一味寻求大规模、高建设质量的“最优方案”。技术评价结果的优劣是铁路网规划方案是否可行的基础。铁路网技术评价的指标体系目前尚无统一规定,各部门、研究机构对评价指标的选用也是大同小异。考虑社会、人口、经济、地域特征,提出以下技术评价指标体系,包括定量和定性的指标两个部分。

2.1 定量指标

(1)线网长度

线网长度指标静态地反映了线网的投入性,其测定可由线路的长度予以表示。线路长度的计算不可对各线长度进行简单的加总,而需按线路类型予以权重处理后加权,其计算方法为

L=α1L1+α2L2+…+αnLn

式中,L为换算线路总长度；L1,L2,…,Ln表示不同类型线路的实际长度；α1,α2,…,αn表示权重,权重值可简单地由各类线路的单位长度造价比予以确定。

线网长度是一项衡量项目经济投入性的指标,反映了铁路网建设的规模,其长度在功能相同的条件下越短越好。建设规模应与耕地面积保持适度的比例,充分体现可持续发展的原则。

(2)线网构成

线网构成的测定可按设定等级换算后的线网长度予以表示,其计算方法为

式中,αi表示第i段线路的区位系数,该系数可由专家模糊决策评定；∂换为等级换算系数,其确定方法多样,建议采用能力换算法；Si表示该段线路长度。

线网构成是铁路网布局规划的等级配置和技术标准的重要度量指标,是线网内各等级线路结构构成的综合反映。

(3)线网覆盖度

线网覆盖度的测定可由线网有效吸引范围与规划吸引范围之比予以表示,即

式中,S规表示线网规划初期预期覆盖区域面积；Si为第i站有效吸引范围面积。

该指标表示线网对所经核心区域的覆盖度,是路网布局对经济发展适应和支持程度的重要衡量指标,充分反映了铁路网规划对生产力布局的适应程度,以及对社会经济发展战略的有效支撑性。

(4)线网能力

线网能力的测定可由站间需求能力与理论推算能力之比即能力饱和度予以表示,即

式中,α为饱和度；qi,ci表示第i段线路的需求能力与设计能力；si为第i段线路的实际长度。饱和度值太大或太小都不合理,一般认为需求与供给能力之比处于0.75～0.85之间较为适宜。

该指标表示线网方案的能力适应性,反映了铁路网规划对综合运输发展战略的支持。

(5)非直线系数

非直线系数的测定可由线网上站点间线路实际长度与空间距离之比来表示,即

式中,li表示站点间实际路线长度；Li为站点间空间直线距离。

该指标是线路的顺直程度的直观反映。沿线地质、气候、地形条件等会对线路的顺直程度产生一定的影响,在进行非直线系数计算时需考虑线路类型的差异,如复线、单线。

(6)主要集散点之间的连通效率

该指标反映了主要集散点之间的连通问题。它可以反映线路的走向是否便捷,是否方便主要集散点之间的出行。

式中,km为第m方案的连通效率；N为主要集散点数；sij表示i点到j点的直线距离；lij表示i点到j点使用火车时的径路距离。

连通效率指标反映了网络中各节点的连通状况,体现了网络的结构特征,是各大经济区、经济中心等节点城市之间连接便捷性的直观反映指标,是铁路网布局规划对国家社会经济发展战略和国家安全战略支持程度的综合体现。

(7)通达性系数

通达性系数指各节点的总运输距离与系统内节点总运输距离平均值的比,即

式中,Di表示各节点的总运输距离,其中i=1,2,…,n；n为系统内节点数。

该指标表示铁路交通网路的完善程度,反映了各大经济区之间、省域经济中心等网络节点之间连接的有效性和便捷性。

(8)站点间平均出行时间

计算方法为

该指标主要反映线网方案对区域内客流出行时间的改善程度,是铁路网规划推动社会进步,改善人民生活质量,满足公众日益增长的运输服务需求的重要衡量指标。

(9)工程投资

工程投资包括征地费、拆迁费、土建投资等。需说明的是在进行各项费用计算时,需充分考虑其时间价值。

该指标主要表示线网投资的经济性,是路网规划支持可持续发展,支撑社会经济发展战略的综合反映。

(10)用地规划协调性

该指标的测定可由线网规划区域面积与区域规划中铁路预留用地面积之重合度予以表示,即

S=S规∪S实

式中：S规为规划铁路预留用地面积；S实为实际线网方案用地面积。

该指标表示沿线场站及线路用地与用地规划的协调程度,强化国土均衡开发,反映了路网规划对环境资源的保护和土地利用的集约程度,体现了规划对社会经济发展战略的支撑。

2.2 定性指标

(1)满足国家对铁路网整体规划的要求

铁路是我国国民经济的大动脉,是我国综合运输网络中的骨干运输方式,对国民经济和社会的发展以及人民生活水平的提高具有重要的推动作用。因此,铁路路网规划必须坚决贯彻党和国家确定的战略方针和目标,充分体现国民经济“持续、稳定、协调发展”和“发展以综合运输体系为主轴的交通业”的方针,使铁路网发展布局服从于社会经济发展的总战略、总目标,服从于生产力分布的大格局,服从于国家的综合运输网规划。

(2)沿线的发展潜力

根据交通区位理论,交通规模应与生产地与市场之间的需求规模匹配,生产力水平高的生产点的产品与其市场之间应有直达的交通。因此,路网的规划建设应充分考虑铁路线路对沿线地区经济的巨大推动作用,考虑路网对区域经济协调发展和国土均衡开发的促进,使路网规划能够支持社会经济可持续发展,支持经济增长,适应经济全球化、提高经济竞争力。

(3)施工的难易程度

影响路网施工难易程度的影响因素很多,主要包括地质、地形、水文条件等,这其中有些因素可能会对整个工程的周期和投资产生巨大的影响,有些甚至直接决定了工程项目的实施可行与否。因此,必须充分考虑沿线地质、气候、地形等条件对项目施工的影响程度,对施工难度大的线路或方案可通过选择绕行、避让或直接删除,从而形成整个路网的最终布局结果。

(4)各种交通方式的衔接配合

铁路网作为综合运输网络的一个子系统,必须充分考虑铁路运输与其他运输方式之间的协调问题。因此应根据国民经济和社会发展规划,按照全面、协调、可持续发展的指导思想,统筹考虑铁路、公路、民航、水运、管道等整个运输体系的建设和资源的合理配置,充分发挥各种运输方式的优势,使铁路网的建设既能充分发挥铁路运输的优势,又不造成路网建设投资的浪费。

以上定量指标和定性指标共同构成了完整的路网规划技术评价指标体系。技术评价指标体系的构建及各指标的意义如表1所示。

表1 中长期铁路网规划技术评价指标体系

3 结束语

中长期铁路网规划的根本目的,就是从整体优化的角度,对其铁路建设在时间和空间上进行控制。对规划方案进行技术评价则是铁路网规划中宏观决策的核心问题之一,而建立科学实用的指标体系,则是正确进行中长期铁路网规划方案评价最重要的一步。本文将路网规划的综合评价作为一项规划程序进行了分析研究,同时建立起较为完善的铁路网规划技术评价指标体系,可为中长期铁路网的规划提供参考依据。

[1]管楚度.交通区位论及其应用[M].北京：人民交通出版社,2000

[2]王元庆,贺竹磬.多方式协调发展的运输通道布局规划体系[J].交通运输工程学报,2004,4(3)

[3]杨 勉.区域铁路网可达性模型研究及应用[D].北京：北京交通大学,2008

[4]曾 科,曹 刚,张 成.旅游路网规划评价指标体系研究[J].道路交通与安全,2006(6)

[5]张 涛,刘晓峰.轨道交通站点规划评价指标体系分析[J].交通科技与经济,2009(2)

[6]刘长山,陈朝辉,许志杰,王 旭.谈路网规划中的技术评价及应用[J].辽宁交通科技,2001(2)