京九铁路客运专线速度目标值研究

陈小全

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

京九铁路客运专线速度目标值研究

陈小全

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

速度目标值是高速铁路主要技术标准之一，是铁路行车技术的核心指标，是总体设计的决定性参数，也是体现高速铁路系统整体技术水平的最主要指标。近几年，京九铁路客运专线的速度目标值成为各方争论的焦点，从客流特征、路网协调、时间目标值需求、工程投资等方面进行分析，确定京九铁路客运专线的速度目标值。京九铁路客运专线旅客出行以中长途为主，为保持本线中长距离运输对航空、公路的竞争优势，尽可能为旅客出行提供更为舒适和便利的条件，并考虑与相邻线路间跨线列车运行的协调性，研究结论为京九铁路客运专线宜采用350 km/h的速度目标值。

京九铁路；客运专线；技术标准；速度目标值；研究

1 概述

既有京九铁路北起北京西客站，跨越北京、河北、山东、河南、安徽、湖北、江西、广东等8个省级行政区的98个市县，南至深圳，连接香港九龙，包括同期建成的霸州至天津和麻城至武汉的两条联络线在内，全长2 553 km，见图1。沿线主要城市有：北京、衡水、聊城、菏泽、商丘、亳州、阜阳、九江、南昌、吉安、赣州、河源、惠州、深圳、香港(九龙)等，是纵贯我国南北的主骨架线路之一，也是全国铁路网“四纵四横”六大繁忙干线[1]之一，与京广铁路共同承担着大量的南北向客货运交流，路网作用突出。随着全国客货运量的增长，京九通道的运输能力紧张状况将逐渐凸现，据统计，2012年京九铁路最大区段客车对数42对，货流密度6 674万t，能力利用率达100%，部分区段需要实施扩能工程。在国家《中长期铁路网规划(2008年调整)》中已将京九铁路客运专线列入规划，京九通道最终将形成客货分线运输的格局。对于京九通道铁路客运专线(以下简称京九铁路客运专线)的建设标准[2]各方一直存在不同的意见，以下对其进行初步研究。

图1 既有京九铁路径路示意

2 京九铁路客运专线速度目标值选择

京九铁路通道贯穿我国南北8省市的98个县市，并可延伸连接香港特别行政区，沿线分布有地级市及以上城市19个，将我国经济发展的两极——环渤海地区和珠三角地区紧密联系在一起，沿线城镇较密，客运需求旺盛，在全国社会生活中具有重大影响，新建京九铁路客运专线对满足沿线旅客运输需求，提升铁路整体形象具有重要意义。根据规划，在路网上京九铁路客运专线与京沪高铁[3-5]、京广铁路客运专线、京沈哈铁路客运专线[5]、青石太铁路客运专线、郑徐铁路客运专线、杭长铁路客运专线等多条时速350 km高铁主骨架线路相衔接，为缩短京九沿线、西北与华东地区、华东地区与赣南、珠三角等地间时空距离，京九铁路客运专线应形成一条高标准的快速铁路通道，见图2。

图2 京九铁路客运专线及相邻快速铁路关系示意

2.1 京九铁路客运专线客流特征

近年来，京九通道铁路客流密度呈现快速增长态势，从京九铁路客运专线先期建设的几个段落看，客运需求旺盛，见表1。

表1 京九铁路通道先期建设段客流密度构成 万人

注：根据铁路网规划，商阜合九客运专线(商丘-阜阳-合肥-九江)和阜冈九客运专线(阜阳-黄冈-九江)共同构成京九客运专线中段，其中商阜合杭客运专线、合九客运专线已纳入“十二五”规划，阜冈九客运专线为“十二五”储备项目。

从京九铁路客运专线客流特征来看，京九铁路客运专线客流发送主要集中在沿线地区级以上车站，占全线客运总量的68%；旅客出行以中长途为主，客流平均运距达到1 200 km，其中1 200 km以上的长途客流占总客流的41.4%，200～1 200 km的客流占51.2%，200 km以下的短途客流占7.4%；客流构成中以阜阳为分水岭向北京和珠三角流动；旅客流向以本线与相邻线的交流及跨线交流为主，贯穿京九全线的客流较小。

京九铁路客运专线北京至深圳全长约2 260 km，覆盖范围广，各段承担的客流特征有所不同。

(1)北京至商丘段

北京至商丘段主要以承担北京至京九通道内各主要城市的长途客流为主；未来将是合福铁路客运专线引入北京的后方通道，承担皖闽与北京之间的旅客交流；同时该段北京至霸州段线路走向辐射北京新机场，可作为北京新机场客运集疏通道的重要组成部分，承担北京至新机场的空港短途客流。

(2)商丘至九江段

根据铁路网规划，京九铁路客运专线商丘至九江段经商合高铁(商丘—阜阳)后，在阜阳分别经阜冈九铁路客运专线(阜阳—黄冈—九江)和合九客运专线(合肥—安庆—九江)进入江西，其中商阜合杭客运专线、合九客运专线已纳入“十二五”规划项目，阜冈九铁路客运专线为“十二五”储备项目。

从路网来看，商合杭铁路客运专线由北至东南向纵贯安徽全省并连接中原和长三角两大城市群，是华东地区南北向的第二客运通道线，在其本身直连京广、徐兰、沪汉蓉和沪昆等“四纵四横”客运专线网主骨架[10-11]的同时，还有京九、合福、宁安、皖赣、宁杭和湖苏沪等众多客运专线和城际铁路[12]与之有效衔接，可承担大量跨区及区内和沿线客流。同时，商合杭铁路串联了郑州、合肥和杭州3个省会城市，是我国铁路网规划相邻省会城市间 “实现快速直接相连”目标的重要体现。此外，商合杭铁路客运专线合肥以北段还是合福铁路的后方通道，商阜段或商合段全线是京九铁路客运专线的重要组成部分。

商合杭主要承担浙皖闽与西北、中原、华北等地的客运交流，以承担长途客流为主。从与相邻线网的关系来看，商合杭位于华东地区，客运专线逐渐成网，与相邻客运专线关系紧密，跨线列车占该段总列车数的71%左右，跨线列车中有80%以上是与京沪、徐兰、京福、京九和杭甬等350 km/h速度目标值客运专线的交流。

(3)九江至南昌段

九江至南昌段为京九通道最繁忙区段，其北接武九、阜九、合安九铁路客运专线，南连杭长、昌赣铁路客运专线。该段是赣、闽、粤东地区往北部内陆地区的主要通道之一，主要承担着华北、东北、鄂、豫、西北、苏皖北、鲁与闽赣、粤东的交流，以承担沿线地区对外的中长距离客流和通过本地区的长途客流，同时还承担江西省内主要城镇间中短途的城际客流。从与相邻路网关系来看，跨线列车主要是与京广铁路客运专线、武九铁路客运专线、合九铁路客运专线、沪昆铁路客运专线、京九铁路客运专线北段等高标准客运专线的交流。

(4)南昌至深圳(广州)段

京九铁路客运专线南昌以南段以承担中长途客流为主，同时承担区域内城际客流。其中中长途客流主要为长三角地区与珠三角地区，南昌以北、以西地区与闽南地区，京九沿线及以东地区与珠三角东部地区部分旅客交流。从路网来看，该段跨线车占总列车数的75%左右，其中北端主要接入来自京九铁路客运专线、沪昆铁路客运专线、武九铁路客运专线、合九铁路客运专线等高等级线路跨线列车，南端则分两支分别引入广州和深圳地区。以南昌至赣州为例，相邻线路与本线的跨线列车对数如表2所示。

表2 京九铁路客运专线南昌至赣州段承担的跨线列车对数(含跨线城际) 对/d

由表2可知，本线承担的跨线列车中北段以来自京九铁路客运专线、沪昆铁路客运专线的列车为主，约占总跨线列车的48%(其中：京九铁路客运专线本线车占26%)；南段以去往京九铁路客运专线南段的列车为主，约占总跨线列车的58%(其中：京九铁路客运专线本线车占23%)；相邻线路与赣龙新双线、衡茶吉等低等级线路的跨线列车较少，约占总跨线列车的16%、7%。

从以上各段客流特征来看，各段主要承担京九沿线城市与北京、珠三角地区旅客交流，同时还承担西北、中原、华北、鄂、豫与浙、皖、闽、赣、粤东等跨线旅客交流。

2.2 京九铁路客运专线时间目标值

根据本线客流出行需求特征，京九铁路客运专线以承担中长距离客流为主，对于长途的客流，铁路不宜过度追求旅行时间上与航空竞争，更应强化经济性、方便性的优势。对于中长途客流(占总客流51.2%)，铁路在旅行时间上应保持对航空、公路的竞争优势，同时力争为旅客出行的舒适性和便利性创造有利条件，旅行时间宜介于1～5 h。京九铁路客运专线跨越京、冀、鲁、豫、皖、鄂、赣、粤等省市，沿线航空、高速公路较为发达，北京至阜阳、南昌以及南昌至深圳运距较长，主要面临航空竞争，飞行时间分别为1.75、2.3、1.4 h，以航空出行附加时间为2.5 h、铁路出行附加时间为1 h计算，北京至阜阳、南昌时间目标值应为4、6 h，南昌至深圳时间目标值应为4 h左右。

从路网上分析沿线主要城市间的列车运行时间目标值如下：北京至阜阳在路网中经京九铁路客运专线是不可替代径路，考虑提高铁路的竞争力要求，应尽量缩短其出行时间，以“一日折返”为宜；北京至南昌对时间要求较高的商务客流，虽然在路网中可由京广铁路客运专线、武九线、昌九城际承担，但其旅行时间需要8h以上，南昌作为京九线上最大的省会城市所在站，应进一步压缩其与北京间的时空距离；南昌位于泛珠江三角洲范围，南昌至深圳应进一步缩短运行时间；南昌至赣州间省内短途交流较大，应以满足“一日工作圈”出行为目标。综合以上分析，京九铁路客运专线主要城市间旅客列车时间目标值见表3。

表3 京九铁路客运专线时间目标值

2.3 本线速度目标值方案的适应性分析

(1)与相邻路网协调性分析

根据铁路中长期发展规划，研究年度本线相邻线路速度目标值见表4。从表中可以看出，本线衔接线路多，各线速度目标值均在200 km及以上。相对而言，南昌以北与本线相邻的线路多为速度目标值较高的客运专线；南昌以南与本线相邻的线路速度目标值基本在200～250 km/h。

表4 京九铁路客运专线相邻线路速度目标值

从跨线列车运行径路来看，南昌以北接入本线的跨线列车大部分来自350 km/h高标准客运专线，跨线列车经南昌后除少量运行至赣龙、昌福等200 km/h及以上的快速铁路外，大部分跨线列车将通过本线南昌至深圳(广州)段接入珠三角。因此，从与相邻路网协调性来看，京九铁路客运专线应是一条高标准客运专线。

(2)不同速度目标值对时间目标值及运输能力适应性分析

京九铁路客运专线北京至深圳全程采用250 km/h速度目标值时，旅行时间11.3 h，采用350 km/h速度目标值，旅行时间8 h，节时3.3 h，节时效果较好。

沿线主要城市间旅行时间和时间目标值适应情况见表5。由表5可以看出，京九铁路客运专线采用350 km/h速度目标值，可以更好地满足沿线主要城市间旅行时间要求。

表5 京九铁路客运专线时间目标值适应情况 h

另外，此处对不同速度目标值新线及既有线运输能力进行了检算，250 km/h和350 km/h速度目标值方案均能满足年度运输需求，其中最紧张段落南昌至吉安段250 km/h方案远期新线能力利用率达到96%，各段既有线能力均有较大富裕。

(3)不同速度目标值工程投资差异分析

根据通道定位及我国客运专线的发展趋势，结合相邻客运专线技术标准，并考虑满足时间目标值要求，速度目标值工程投资[13]比选结合轨道选型，重点比选250 km/h有砟方案和350 km/h无砟方案。本次对先期建设的几个段落在采用不同技术标准情况下的工程投资的差异进行了分析，见表6。

表6 京九铁路客运专线先期建设段速度目标值方案工程数量比较

从各段情况看，350 km/h无砟轨道方案与250 km/h有砟轨道方案桥隧比的差异取决于地形条件，平原地段差异不大，丘陵地段相差较大，350 km/h方案较250 km/h方案工程投资增幅在6.2%～12.9%，与目前国内其他类似项目的差异(15%以内)相吻合。以南昌至赣州段为例，若以250 km/h速度目标值方案为基准，对各方案净现金流量差额进行折现[14]，计算累计净现值。计算期采用30年，财务折现率取3%，社会折现率取8%。财务净现值和经济净现值与速度目标值关系见图3。

图3 京九铁路客运专线昌赣段财务、经济净现值与速度目标值关系

由图3可见，昌赣段采用250 km/h方案财务效益最优，350 km/h方案经济效益最优。主要原因在于从财务角度考虑高速度目标值工程投资增加，且运营成本也增加，客流虽有增加但增幅不大，导致高速度目标值财务效益降低；而从节约旅客运行时间角度考虑，350 km/h方案最优。

考虑到未来旅客对运输质量需求的提高以及与未来发展的前瞻性有机结合，宜进一步缩短长途列车的旅行时间，研究推荐京九铁路客运专线采用350 km/h速度目标值方案。

3 结论

综上所述，京九铁路客运专线作为我国南北通道的主干线，承担着京九铁路通道沿线、西北与华东地区、华东地区与赣南、珠三角等地的旅客交流，在路网中与京沪高铁、京广铁路客运专线、京沈哈铁路客运专线、青石太铁路客运专线、郑徐铁路客运专线、杭长铁路客运专线等多条时速350 km高铁主骨架线路相衔接。从满足本线功能定位要求、沿线城镇分布和客运需求、时间目标值需求、工程投资，以及与相邻路网线路速度标准相协调等方面考虑，京九铁路客运专线宜按时速350 km标准规划建设。

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Study on Target Speed of BeijingKowloon Dedicated Passenger Railway Line

CHEN Xiao-quan

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.， Ltd.， Wuhan 430063， China)

Target speed is one of the principal technical standards for high-speed railway， a core index for train operation， a decisive parameter in the overall line design and also the most important indicator presenting the overall technological level of high-speed railway system. In recent years， the target speed of Beijing-Kowloon dedicated passenger line has become a focus of debates. Hence， this paper focuses on the target speed of the line with

on the analysis of passenger flow characteristics， railway network coordination， time target demand and construction investment.

Beijing-Kowloon Railway; Dedicated passenger line; Technical standard; Target speed; study

2015-05-29；

2015-06-18

陈小全(1976—)，男，高级工程师，E-mail：cxq_1999@163.com。

1004-2954(2015)10-0033-05

U212.3

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.10.008

Trips of the passengers on the line are dominated by medium and long distances. For the purpose of maintaining the domination of medium and long distance-transport in competition with airlines and highways by providing more comfortable and convenient conditions for passengers， the target speed of 350 km/h on the line is proposed based on studies and the coordination with cross-line trains.