新建张家界至怀化铁路速度目标值研究

闫　创

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安　710043)



新建张家界至怀化铁路速度目标值研究

闫创

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043)

从张家界至怀化间区域运输需求出发，进行客流特点、既有路网状况及不同运输方式的对比分析，确定时间目标值为1.5h。以时间目标值为目标，分析其与速度目标值的适应性、与区域路网的适应性、与本线功能定位的适应性以及建设标准和工程投资。经综合比选，推荐本线的速度目标值为250km/h。

高速铁路时间目标值速度目标值

1　概述

1.1项目地理位置和径路

新建张家界至怀化铁路位于湖南省西部，线路北起张家界市，经湘西土家族苗族自治州永顺县、古丈县、吉首市及凤凰县，麻阳苗族自治县至怀化市，北端衔接既有石长线及在建的黔张常、拟建的安张等铁路，南端衔接沪昆铁路、沪昆高铁、怀邵衡及渝怀等铁路，线路全长250.215km[1]。

1.2既有焦柳铁路张怀段概况

(1)概况

既有焦柳线张(家界)怀(化)段自张家界市引出，途经湘西州吉首市、古丈、麻阳等县，至终点怀化市，既有线运营全长227.37km，由广铁集团公司管辖。张怀既有线为Ⅰ级单线，限制坡度为12‰，区段主要技术标准见表1。

(2)既有线运营特征及存在问题

目前该段采用SS3型机车双机牵引4 000t，旅客列车最高运行速度为100km/h，其中45%区段行车速度为90～95km/h，全段旅客列车旅行速度约60.3km/h，平均旅行时间约4.1h；货车旅速约23.4km/h，平均旅行时间约10.1h，客货列车均存在行车速度低、运输质量差的问题。

表1　既有线主要技术标准

1.3项目目标

本区域正在快速融入长株潭城市群，湘西地区的旅游业也正在快速发展，所以旅行速度低、运输质量差的既有铁路已经严重制约了当地经济社会的快速发展。鉴于本项目两端均衔接有众多铁路干线，所以本项目的目标是：建设服务沿线经济社会发展、扩大快速铁路网辐射范围的高速铁路[2-3]。

2　速度目标值研究

2.1研究思路

针对本项目的总目标，本次采用分阶段方法研究。第一阶段：研究确定项目时间目标值；第二阶段，以时间目标值为目标研究速度目标值[4-5]。

2.2时间目标值研究

(1)客流特点分析

本项目与黔张常铁路、长沙至常德城际、武广高铁、怀邵衡铁路构成湖南省快速铁路环线，是湘西地区融入长珠谭城市群的主要铁路，沿线拥有张家界、凤凰古城等著名旅游景区，以外来旅游客流为主，城际客流亦占一定比例。从客流特点看，旅游客流流向较为分散，但对旅行时间要求较高，城际客流相对集中，以沿线至省会长沙间的向心客流以及沿线间城际客流为主。长途旅游客流平均运距多在500～800km，城际客流多在200～500km。从本线客流特点分析，客观上要求铁路具备快速、便捷等运输特点。

(2)既有路网分析

既有焦柳线通道为客货共线铁路，是以货运为主的路网干线铁路。从路网分工分析，南北向客运通道仍以京广通道为主，焦柳线客运通道功能不突出。从通道内本段客车开行方案及径路分析，研究年度动车主要自武汉、合肥、九江等地，经黔张常铁路、本线至怀化、贵阳等地；张家界至怀化、广州、南宁和昆明等地。行车速度多为200km/h及以上；普速列车多为西安、襄阳、郑州及以远至怀化，柳州，贵昆等地，行车速度多为120～160km/h。

(3)不同运输方式对比分析

结合本线客流特点，长途旅游客流平均运距500～800km，全程旅行时间宜控制在4～6h，本线时间目标值应在1.5h左右。城际客流平均运距在500km以内，全程旅行时间应控制在4h以内，本段时间目标值应在1.5h[6]。沿线高速公路张家界至吉首201km，旅行时间约3h；吉首至怀化111km，旅行时间均约2h，本线全程时间目标值定在1.5h左右应具有较强的竞争优势。综合分析，本线时间目标值控制在1.5h，可满足不同运输需求对本线运行时间的要求(如表2)。

表2　不同运输方式对时间目标值的要求分析

注：旅行附加时间公路按0.5h，铁路按1h计。

(4)时间目标值研究结论

结合本线客流特点和区域铁路网发展规划，为满足沿线各县市至省会长沙控制在3h内，至周边城市武汉、南昌、九江、广州、贵阳、重庆等城市控制在4～6h的时间目标要求，综合分析，本项目时间目标值确定为1.5h。

2.3速度目标值研究

(1)初步分析

与本线相邻的沪昆、京广高铁速度目标值为350km/h，长益常城际速度目标值为250km/h，湘桂线及在建的黔张常、怀邵衡线速度目标值为200km/h，在建的渝怀复线、石长复线速度目标值为160km/h[7]。研究年度快速网主骨架除沪昆和京广高铁外，其余快速铁路速度目标值均为200～250km/h。本线客流主要径路除区际快速铁路外，还存在一定数量160km/h及以下的普速铁路。因此，结合网路结构并考虑客流特点，本次速度目标值研究160km/h、200km/h和250km/h三个速度目标值方案。

(2)多维度分析

针对初步分析提出的三个速度目标值方案，仍需从与时间目标值的适应性、与区域路网的适应性、项目功能定位的适应性和建设标准及工程投资等四个维度进行深入分析，最终确定速度目标值。

与时间目标值的适应性：

经初步牵引计算模拟，张家界至怀化段200km/h和250km/h速度目标值方案全程运行时间分别为1.5h和1.3h，满足时间目标值要求。160km/h速度目标值方案全程运行时间1.9h，不满足本线时间目标值1.5h的要求，因此160km/h速度目标值方案不再进一步研究。

与区域路网适应性分析：

本线跨线客流和城际客流约各占总客流的50%，本线的速度目标值应与相邻相关线速度目标值匹配。区域主要相关线沪昆、京广高铁速度目标值均在300km/h以上，区际快速铁路黔张常、常岳九、益永复线、湘桂新线及长益常、长株潭、铜玉等城际既有或规划的速度目标值均为200km/h及以上。其他既有线大多为120～160km/h。区域快速铁路最高行车速度见表3[8]。

根据研究年度客车开行方案，除城际列车外，其他跨线列车径路较分散，主要行经焦柳、黔张常、怀邵衡、沪昆等线，从与区域路网标准相匹配、便于运输组织、提高整体竞争优势的角度分析，本线速度目标值宜采用200km/h及以上。

与本线功能定位的适应性：

本线为高速铁路，以旅游、城际客流为主，速度目

标值应至少在200km/h及以上，以提高本线服务水平和运输质量，满足旅客出行需求。

表3　区域快速铁路最高行车速度

建设标准及工程投资分析：

速度目标值200km/h及以上方案与区域高速铁路和快速通道标准相匹配，适合客流快速出行需求。本次结合主要相关快速铁路配套以及本线的功能定位，各速度目标值方案主要工程设置及投资比较见表4。[9]

由表4可见，两方案主要技术标准差别为线间距、最小平面半径不同，路基面宽度、工后沉降、桥梁类型、隧道断面和道砟等级也有差异，通过不同方案布线，200km/h方案线路较250km/h方案长1.85km，投资增加3.5亿元。

3　速度目标值选择

200km/h及250km/h速度目标值方案均符合本线功能定位，满足客运快速通道的发展条件，工程投资适宜，与区域路网发展配合较好[12]。结合本线以旅游、城际客流为主的特点和区域路网快速通道通道成网的格局，为充分发挥本线功能，带动区域城市建设和经济发展，本线速度目标推荐值为250km/h。

表4　不同速度目标值主要技术标准及投资匡算对照

[1]中铁第一勘察设计院集团有限公司.新建铁路张家界至怀化铁路勘察设计投标文件[R].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2015

[2]铁道部第一勘测设计院.铁路工程技术手册·线路[M].北京：中国铁道出版社，1999

[3]李向国.高速铁路技术[M].北京：中国铁道出版社，2008

[4]国家铁路局.TB10621—2014高速铁路设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2014

[5]郝瀛.铁路选线设计[M].北京：中国铁道出版社，1994

[6]赵国堂.高速铁路无砟轨道技术[M].北京：中国铁道出版社，2006

Study on Zhangjiajie to Huaihua Railway Speed Target

YAN Chuang

2016-03-18

闫创(1982—)，2005年毕业于中南大学土木工程专业，工程师。

1672-7479(2016)04-0073-02

U212.3

A