天津至潍坊高速铁路速度目标值选择

展志成

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

1 概述

速度目标值是高速铁路主要技术标准的核心，是项目总体设计的重要参数，结合项目功能定位、客流特点、相关路网主要技术标准、工程投资及财务效益等因素，合理确定速度目标值是每个铁路项目的研究重点。

天津至潍坊高速铁路位于天津市东南部、河北省东部及山东省西北部，北起天津枢纽滨海站，途径天津市滨海新区，河北省黄骅市，山东省滨州市、东营市、潍坊市，南至济青高铁潍坊北站，线路长350.521 km(见图1)。本项目北接在建京滨城际及拟建环渤海城际铁路，中连规划衡沧港城际、德滨城际、济滨城际、潍烟城际铁路，南通潍新高铁、潍莱城际、济青高铁，对完善国家高速铁路网和京津冀、山东半岛城际铁路网等具有重要意义。

图1 天津至潍坊高速铁路地理位置

2 速度目标值影响因素研究

2.1 项目在路网中的功能

本项目是支撑“京津冀协同发展”、“环渤海地区合作发展”国家战略的重要交通基础设施，是国家中长期高速铁路网“八纵八横”高速铁路主通道—京沪通道和沿海通道的重要组成部分。

2.2 项目客流构成

本项目建成后，通道内将形成高铁与普速铁路并存的格局，进一步优化通道内各线客运分工；本项目作为高速铁路网京沪辅助通道和沿海通道的重要组成部分，主要承担东北，蒙东，京津冀至鲁东、长三角地区的旅客交流。

客流构成以中长途客流为主，中长途客流中以京津冀至鲁东、长三角地区客流为主，近远期分别占比为51.3%、48.5%，其次是蒙东，东北地区与鲁东、长三角地区的旅客交流，近远期分别占20.6%、5.1%。

2.3 时间目标值的选择

根据《中长期铁路网规划》的要求，高速铁路网应连接主要城市群，基本连接省会城市和其他50万人口以上大中城市，形成以特大城市为中心覆盖全国、以省会城市为支点覆盖周边的高速铁路网，实现相邻大中城市间1～4 h交通圈，城市群内0.5～2 h交通圈。

(1)高速公路

天津—潍坊间公路出行总里程约395 km，旅行时间约5.0 h，高速大巴存在进一步提高速度的空间，但其最高速度仅120 km/h，全程旅行时间不会小于3.5 h。本线即使采用250 km/h速度目标值，其全程旅行时间也可控制在2.0 h以内，时间优势十分明显。

(2)民航

高铁和航空的时间差在1 h左右时，高铁将分流80%的航空旅客；时间差在2 h左右时，高铁将分流约45%的旅客；时间差在3 h左右时，高铁将分流约20%的旅客。目前没有明确的关于高铁与航空竞争方面的研究成果，但京沪高铁的运营表明，在旅行时间差约3 h的情况下，高铁仍可与航空进行有效的竞争，现北京南—上海虹桥间日均开行直通高铁达44对。高铁、航空总旅行时间比较见图2。

图2 高铁、航空总旅行时间比较

2.4 吸引客流效果

速度目标值采用250 km/h、300 km/h、350 km/h时，客流密度比为80：90：100。本线各种运程客流的比例为：长途客流(1 000 km以上)占60%，中途客流(500～1 000 km)占20%，短途客流(500 km以下)占20%，平均运程为800 km。客流构成、不同速度目标值方案最大区段客流密度见图3及图4。

图3 客流构成

图4 不同速度目标值方案最大区段客流密度

2.5 与相邻线速度目标值的协调配合

本线主要与京滨高铁、京沈高铁、济青高铁等开行跨线动车组列车，京滨高铁、京沈高铁、济青高铁速度目标值均为350 km/h；中国铁路总公司《旅客列车开行方案编制管理办法》(铁总运函〔2015〕1127号)规定：时速300 km线路开行去往时速200～250 km线路的跨线列车，原则上实行高速下线，即无论本线采用250或350 km/h标准，跨线列车均需采用350 km/h标准的动车组。

因此，本线采用350 km/h标准，可与通道内的主要线路保持一致，有利于350 km/h长途跨线动车组的开行，充分发挥其速度优势。

3 速度目标值方案经济技术比选

3.1 工程标准及工程投资

根据本线功能定位、沿线工程条件，对250 km/h、300 km/h、350 km/h三个速度目标值方案进行比较。各方案主要工程技术标准见表1。

由表2可知，300 km/h方案较250 km/h方案投资增加34.861亿元，时间减少12.79 min，投资节时比为27 256.5万元/min；350 km/h方案较250 km/h方案投资增加49.236亿元，时间节约27.77 min，投资节时比为17 729.9万元/min。

表1 不同速度目标值方案主要工程技术标准

表2 不同速度目标值方案工程投资比较

3.2 票价

《国家发展改革委关于改革完善高铁动车组旅客票价政策的通知》(发改价格[2015]3070号)明确，设计时速200公里以上的高铁动车组列车一、二等座旅客票价，由铁路运输企业依据价格法律法规自主制定；例如时速160 km的广深线二等座运价率已达0.572元/人·km。从政策层面考虑，未来的高铁运价完全取决于其市场竞争能力，但考虑到民众认识与承受能力有一个提高的过程，在本次财务评价中，高铁综合运价率采用250 km/h动车0.37元/人·km(即沿海铁路提价后的运价)、350 km/h动车0.52元/人公里。

3.3 运营成本

根据我国高速铁路的运营统计数据，目前时速300～350 km客运专线有关成本支出率约为1800元/万人km、无关成本支出率为230万元/正线公里；200～250 km客运专线成本支出率约为1400元/万人km、无关成本支出率为180万元/正线公里，两者相差近30%。

3.4 动车购置费

(1)购置数量

时速200 km动车组一级修间隔里程为3 500～4 500 km，时速350 km、250 km动车组一级修间隔里程为2 000～2 400 km。三种情况下动车购置数量基本一致。

(2)单价

有关资料表明，8辆编组动车的购置费，350 km/h约为1.94亿元、250 km/h约为1.29亿元，前者要高50%。

3.5 与本线功能定位的适应性

本项目是京沪通道的辅助通道和沿海通道的重要组成部分，是一条以承担区际中长途客流为主、兼顾沿线城际及旅游客流的高速铁路。根据《中长期铁路网规划》，高速铁路主通道规划新增项目应采用时速250 km及以上标准(地形地质及气候条件复杂困难地区可以适当降低)，其中沿线人口城镇稠密、经济比较发达、贯通特大城市的铁路可采用时速 350 km标准。因此，从功能定位分析，本线宜采用350 km/h标准。

4 方案效益

经过对250 km/h，300 km/h，350 km/h方案在运量、运价、运营成本、工程投资等方面的深入研究，各方案的国民经济内部收益率依次为10.01%、10.38%、10.66%，项目全投资财务内部收益率依次为2.57%、3.08%、3.55%。350 km/h方案社会效益与财务效益均最优。

5 速度目标值综合评价

对项目的功能定位、路网适应性、吸引客流效果、旅行时间、工程投资、财务效益及国民经济效益等进行综合分析，速度目标值方案综合评价见图5。350 km/h方案与相邻路网适应性好，符合其功能定位。相较于300 km/h、250 km/h方案，其远期最大区段客流密度分别高307万人/年、614万人/年，旅行时间分别节省14.98 min、27.77 min，工程投资高34.861亿元、49.236亿元，但社会效益与财务效益最优。

图5 速度目标值综合评价

6 结论

综上所述，采用350 km/h速度目标值方案有利于提高市场竞争力及区域高铁路网中本通道的竞争能力，充分缓解既有京沪高铁客流压力，社会效益与铁路企业效益最佳，符合中长期铁路网规划。