南宁铁路枢纽客运站布局优化研究

2010-09-06 03:33王顺利孙景冬

铁道运输与经济 2010年4期

王顺利，吴刚，孙景冬

(西南交通大学峨眉校区交通运输系，四川峨眉 614202)

1 铁路枢纽客运站布局优化模型

1.1 铁路枢纽客运站布局基本模式

铁路枢纽客运站布局可分为集中模式和分散模式两种。集中模式是铁路枢纽及地区范围只设一个客运站或客运中心，办理各方向的普速列车、客运专线列车的作业，集高速、普速、市郊列车为一体的综合性客运站；分散模式是铁路枢纽范围设有两个以上客运站，根据枢纽及城市具体情况确定客运站分工[1]。

我国铁路枢纽满足以下情况时应考虑采用分散式布局[1]。

（1）铁路枢纽所在城市的市区人口在150万人以上，具有或正在建设城市轨道交通(地铁或轻轨)的城市，以及城市形态为综合型或形成都市圈的城市。

（2）作为路网性、区域性的客流集散中心，铁路年客运量为1500万人以上，客流特点以办理始发终到为主，呈现多种运输服务需求的，日均始发终到旅客列车在90对以上的城市。

（3）具有一条以上客运专线引入，铁路枢纽既有格局为并列式、组合式的城市。

（4）受既有客运站地形、地物、地质条件及拆迁工作限制的城市。

1.2 铁路枢纽客运站布局及选址基本原则

铁路枢纽客运站布局及选址基本原则[2]如下。

（1）以人为本，使乘客从出发点至客运站的出行距离和时间最短、出行费用最省、乘车方便，并减少和方便旅客换乘(含一种和多种运输方式间换乘)。

（2）以市场为导向，以经济效益为中心。城市客运站是大型基础设施，投入和产出应成为铁路运营效益评价的标准。与客运站选址相关的拆迁费、土建工程投资、建设工期等项目应纳入客运站选址的约束条件。另外，还应比较不同客运站选址方案的运营费用。

（3）铁路枢纽客运站布局及选址应与城市总体规划、城市公共交通规划、城市轨道交通线网规划等相结合，引导和推动城市交通的发展。

在铁路枢纽客运站布局及选址基本原则的基础上，备选方案应符合客流自然集散规律，有利于枢纽旅客列车开行，充分利用铁路既有设备和城市既有的集散中心，同时应具备良好的地质条件和经济环境。

1.3 集中模式的客运站布局优化模型

铁路枢纽客运站集中模型的最关键问题是选址问题，根据客运站布局及选址原则，在符合城市发展规划的备选方案中，选择旅客出行总费用和工程投资费用最低的方案为集中模式客运站设置方案。集中模式客运站选址优化模型如下。

式中：S —集中模式客运站年综合费用；i — 铁路枢纽内出行小区，共有 I 个出行小区；ui— 铁路枢纽内各出行小区每年前往客运站乘车的人次数；ci—铁路枢纽内各出行小区旅客前往客运站乘车的费用；Z —建设或扩建客运站的工程投资；T —客运站平均投资回收期，模型资金采用静态计算，铁路大型项目投资回收期一般取10年。

1.4 分散模式的客运站布局优化模型

铁路枢纽内有多个客运站布局的备选方案时，应综合考虑各种备选方案，选择综合投资费用最低的客运站布局方案为最终方案。综合投资费用在计算时主要考虑如下。

1.4.1 客运站建设工程投资费用

客运站分为新建客运站和改建客运站，客运站的建设规模决定了客运站的建设投资。客运站所在的位置不同，同等规模的客运站投资也不同。

对于改建既有站项目，工程投资费用计算如下。

式中：Z— 既有客运站改建工程投资费用；i —居民出行小区，共有 I 个出行小区；ui—各出行小区到客运站的年出行人数；M —客运站的既有规模(每年能办理的客运量)；m —工程投资系数，客运站的位置不同，客运站的建设投资也不同。

对于新建车站，工程投资费用计算如下。

式中：Z′—新建客运站工程投资费用；N —新建客运站基础投资费用；m′ —投资系数；ui—各出行小区到客运站的年出行人次数。

1.4.2 机车车辆购置费用

在分散式客运站布局中，各客运站需要购置机车车辆或动车组等设备，而且购置的数目相差不大，因而在分散式客运站优化布局模型中对机车车辆购置费不予计算。

1.4.3 枢纽内的运营成本

各种客运站布局方案运营成本的区别在于枢纽内的运营成本不同，分散式客运站运营成本计算如下。

式中：Y—运营成本；j —分散式客运站布局方案中客运站；k —枢纽内各方向；l —枢纽内各类列车，包括高速铁路列车和普速铁路列车两种；ujkl—j 站前往枢纽 k 方向的乘 l 类列车的年人次数；Sjkl— j 站前往枢纽 k 方向的 l 类车在枢纽内走行距离；λl— l类车单位运营费用。

1.4.4 乘客前往各个车站乘车的出行费用乘客前往各个车站乘车的出行费用计算如下。

式中：X —乘客前往车站乘车的出行费用；uij—每年从i小区前往 j 站乘各类车(含高速车和普速车)的总人次；cij为从 i 小区前往 j 站乘车的单位出行费用。

综合以上，分散式客运站布局优化模型如下：

式中：f —分散式客运站布局工程及运营等总费用；Zj— j 站建设的工程投资费用；T —客运站平均投资回收期，模型资金采用静态计算，铁路大型项目投资回收期一般取10年。

2 南宁铁路枢纽客运站布局优化研究

2.1 南宁铁路枢纽现状及规划

2.1.1 南宁铁路枢纽现状

南宁铁路枢纽现衔接湘桂、南昆、南防3条干线及南环线，枢纽范围东起湘桂线邕宁站，西至南昆线杨美站，南至南防线吴圩站。南宁铁路枢纽共有车站13个，其中南宁站为客运站，南宁南站为编组站，其余均为中间站或会让站。南宁铁路枢纽示意图如图1所示。

南宁站现有旅客列车到发线5条(含正线)，货物列车通过线1条及货物列车到发兼存车线4条，调车线4条；基本站台1座，中间站台2座，旅客地道1座，天桥2座。昆明端同侧有南宁货场，对侧有南宁机务段；车站对侧有客车段和客车整备存车场；柳州端连接北湖客车整备所。

南宁南站为一级三场站型，南、北到发场各有到发线8条和7条(含正线)，有效长850m；调车场有调车线26条、尾部牵出线2条，双推单溜自动化驼峰1座。南到发场西侧设有南宁南机务段运用车间，北到发场北侧东端设有南宁南货场、供电段、牵引变电所等。

2.1.2 南宁铁路枢纽规划

南宁铁路枢纽规划方案中新建6条线路，如图2所示。分别为湘桂线改造项目中柳州—南宁段的客运专线，南宁—广州的南广线，南宁—昆明的云桂线，贵阳经金城江到南宁的贵南线，连接北部湾3城市的南钦线，南宁至凭祥的增建二线。

柳南客运专线北起柳州站，南至南宁站，沿线经过来宾、黎塘，新建线路长度223.3km，其中南宁市范围内103km，预计2012年建成通车。南广线和柳南线规划从北环线屯里引入南宁枢纽。

南广线为全长577km的快速铁路，设计速度200km/h，预留速度250km/h，项目总投资410亿元。建设时间为2008—2012年。南宁—广州铁路线路起点为南宁，沿线经黎塘、贵港、梧州、肇庆，终点到广州。

云桂线为745.747km的双线高速铁路，设计速度200km/h，预留速度250km/h。起于广西南宁，经平果、百色、富宁、石林，终止于昆明南站。云桂高速铁路已于2009年12月开工建设，工期6年，工程总投资899亿元。

图1 南宁铁路枢纽示意图

图2 南宁铁路枢纽规划引入线路示意图

贵南线由贵阳经金城江至南宁(在广西境内称为金南线)，设计速度为200km/h，规划从江西村方向引入南宁枢纽。

南钦线由南宁至钦州、北海、防城港，近期将新建双线，设计速度为200km/h，规划从南环线选择合适站点引入南宁枢纽。

南宁—凭祥直通越南增建二线，设计速度200km /h，规划从江西村方向引入南宁枢纽。

2.2 南宁铁路枢纽客运站布局模式确定

根据我国《铁路“十一五”规划》，我国将建设南宁、兰州等10个区域性铁路客运中心，形成区域性的机客车检修整备基地。

根据规划，2010年、2020年南宁市区人口将分别达到690万人、780万人；中心城区人口2010年控制在210万人，2020年控制在290万人。铁路枢纽既有布局呈环状式，既有客运站(南宁站)由于受到地形、地物及拆迁工作的限制，已经无法进行大规模改扩建，客运作业集中在一个客运站，将对城市交通产生巨大压力，因此南宁铁路枢纽客运站布局应为多中心分散模式。

2.3 南宁铁路枢纽客运站备选方案确定

根据相关资料，南宁枢纽预测发送客运量近期为0.8亿人/年，远期为1.7亿人/年。南宁站受到地形、房屋拆迁及周边地块的限制，其规模最多能达到15站台面，而且南宁铁路枢纽随着近期南北城际铁路建设，枢纽客运系统将逐步形成“北主南次”、南北环线构成的“环形”格局。

根据客运站布局优化原则，对南环线客运站提出3个备选方案：那黄站、时蚌岭站、天潭站。各站在路网中的位置如图3所示。

经过对比分析，那黄站址位于南环线北侧、规划五象新区南侧，符合城市发展方向，有利于带动城市向南发展和兼顾北部湾经济圈轨道交通建设；南北城际铁路衔接柳州、昆明方向车流顺畅，设站条件好，而且具有发展的条件；充分利用南宁—屯里既有设备和能力，与既有南宁站联系便捷；规划的城市轨道交通3号线下穿南宁站，便于两站间客流互达和实现与城市交通无缝换乘等优点，那黄站址为南环线客站的优选方案。

北环线既有客运站为南宁站，考虑到北环线客运量比较大，增加凤岭站做为客运站的备选方案。