鄭登洛城際鐵路速度目標值的選擇研究

天津鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司線站處 姚章軍

鄭登洛城際鐵路速度目標值的選擇研究

天津鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司線站處 姚章軍

鄭登洛城際鐵路途經(jīng)鄭州、洛陽兩大中心城市，沿線人口密集，旅游資源豐富，線路全長158.2 km，是河南省城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，它的修建對促進中原城市群的崛起具有十分重要的作用。本文，筆者根據(jù)鄭登洛間的地形、城市距離、城際鐵路的功能定位及客流特征等實際情況，對鄭登洛城際鐵路200 km/h、250 km/h兩個速度目標值方案進行研究。

一、線路走向影響分析

鄭登洛城際鐵路主要沿鄭少洛高速公路走向，沿線多為平原、丘陵，線路走向的選擇既受鄭州、新鄭、新密和登封等城市地形的影響，也受洛陽城市規(guī)劃的影響，線路與既有規(guī)劃公路、鐵路相互交叉，途經(jīng)多個自然文物保護區(qū)和礦區(qū)。考慮到鄭登洛城際鐵路沿線的實際情況，平面標準的選擇不控制線路走向，對200 km/h和250 km/h兩種速度目標值方案而言，線路走向和長度基本一致，故平面標準不影響速度目標值的選擇。

二、運輸需求定位分析

1.客流構(gòu)成。鄭登洛城際鐵路客流主要有3部分：洛陽及沿線去往新鄭機場的客流約占總客流量的35%，洛陽及沿線去往鄭州及更遠方向的客流約占客流總量的49%，洛陽及沿線去往許昌及更遠方向的客流約占客流總量的16%。本線主要承擔(dān)洛陽與新鄭機場以及本線沿線去往鄭州方向的旅客運輸，而鄭洛間城際高端客流由鄭西客專承擔(dān)，本線僅承擔(dān)通道中少量的鄭洛間低端客流。

2.時間目標值。鄭洛通道中鄭西客專速度目標值定為350 km/h，鄭洛間可實現(xiàn)0.5 h通達。本線主要承擔(dān)洛陽至新鄭機場以及沿線中小城鎮(zhèn)至新鄭機場、鄭州方向的客流，因此，本線速度目標值的選擇應(yīng)低于鄭西客專，并應(yīng)首先滿足洛陽至新鄭機場的時間目標值（1.5 h）的要求。兩種速度目標值方案的旅行時間見表1。

表 1 不同速度目標值方案的旅行時間

由表1可知，200 km/h，250 km/h兩種速度目標值方案均可以滿足時間目標值的要求，但250 km/h比200 km/h方案的旅行時間僅節(jié)省約8 min，節(jié)省時間有限。

3.車站分布對速度目標值的影響。鄭登洛城際鐵路沿線設(shè)站較密，共設(shè)13個車站，平均站間距13.054 km。采用過高的速度目標值，會影響列車高速性能的充分發(fā)揮。從加速、制動距離來說，列車從0加速到最高速度、從最高速度制動到0的距離，200 km/h，250 km/h方案分別為9.53 km，14.6 km。可見采用200 km/h方案運輸效率更高。

4.路網(wǎng)運輸方案。路網(wǎng)中與本線平行的鄭西客專速度目標值為350 km/h，與本線相鄰的鄭機城際、鄭許城際鐵路速度目標值為200 km/h，而中原城際網(wǎng)中鄭焦城際、鄭開城際速度目標值均確定為200 km/h?？紤]本線跨線城際列車占有一定比例，且主要去往鄭州方向，因此本線應(yīng)采用與鄭機城際相同速度目標值的200 km/h方案。

三、工程投資影響因素分析

1.最小曲線半徑的影響。沿線地形對于不同速度目標值工程影響較小，各方案均能采用較高平面標準。

2.軌道、路基工程的影響。200 km/h方案采用有砟軌道結(jié)構(gòu)，對路基、橋梁工后沉降要求低，造價較低；250 km/h方案推薦采用無砟軌道結(jié)構(gòu)，對路基、橋梁工后沉降要求較高，尤其是地基處理加固數(shù)量大。隨著速度目標值的提高，線間距和路基面寬度要相應(yīng)增寬，土石方數(shù)量也會相應(yīng)增多。250 km/h方案較200 km/h方案土方量增加10%，土石方數(shù)量變化幅度不大。

3.橋隧工程的影響。隨速度目標值的變化，橋梁動力性能存在一定的差異，梁體橫向、豎向剛度不同會引起橋梁梁型和梁高不同，橋梁墩臺沉降量限值隨速度目標值的不同而異。對于隧道，速度越高，隧道內(nèi)凈空面積、襯砌厚度就越大。

四、工程投資比較

200 km/h和250 km/h兩種速度目標值方案的工程量比較見表2。

表 2 200 km/h和250 km/h兩種速度目標值方案工程量比較

由表2可知，200 km/h的速度目標值方案與250 km/h的方案相比，工程投資減少247 920萬元，占地面積減少50.67 hm2，從工程投資角度而言，推薦200 km/h的速度目標值方案。

綜上，考慮到列車的合理運行速度，為了實現(xiàn)線路的高利用率，本線城際直達列車、站站停列車和城際跨線列車最高運行速度均采用200 km/h，這個速度目標值方案符合項目功能定位及客流特征，與公路相比優(yōu)勢明顯，有利于吸引客流，節(jié)省投資，進而實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最優(yōu)化。與相鄰城際線網(wǎng)速度目標值一致，便于運輸組織和動車組靈活運用。