巴基斯坦既有铁路扩能改造分期分段实施方案研究

巴基斯坦铁路始建于1861年。截至目前，巴基斯坦铁路铺轨里程11658km、运营里程7791km，其中复线运营里程1164km，约占铁路运营里程的15%。目前，巴基斯坦国内路网主要包括ML-1（卡拉奇至白沙瓦）、ML-2（卡拉奇至哈维连）、ML-3（苏库尔至奎达至塔甫坦）三大干线。其中，ML-1是其主要运输通道。

巴基斯坦铁路有着辉煌的历史，在其国内地位非常高，是人民心目中的“生命线”。由于建设年代早、技术标准低、设备陈旧，且后期投入少、维护不到位，运输安全得不到保证，陷入了“运输质量下降、竞争力降低、收入减少、运输质量再次下降”的恶性循环。结合中国铁路发展经验，随着工业化和运输方式的发展，其他运输方式逐渐对铁路产业带来了严峻的挑战，只有通过铁路提速工程才能提高铁路产业的竞争能力, 保持铁路产业在中长途客货运输市场上的优势[1]。

对巴基斯坦铁路网全面研究发现，ML-1线的最北端哈维连站距中巴边境口岸红其拉甫仅660km，最南端接近印度洋的卡拉奇港，并有延伸至瓜达尔港的条件，是“一带一路”西线、“中巴经济走廊”铁路通道的重要组成部分，具有重要的战略意义；ML-1线沿线生活着巴基斯坦70%的人口，该国7个铁路运营中心有6个位于ML-1线上，承担了巴基斯坦铁路运量的80%，具有重要的经济意义和社会意义。基于此，双方共同研究决定，应首先对ML-1线进行扩能改造。

本文通过对巴基斯坦铁路既有ML-1线的现状及运输需求进行调查，从机车车辆、通信信号、轨道及线下设施、区段铁路规模等四个方面分析既有线存在的问题，结合运输需求与既有线能力的适应性，提出扩能改造的主要技术标准。同时，根据该标准，从全寿命周期的角度，从当地铁路运输安全性需求、运输组织特点、资金及人力资源的实际情况等方面出发，有针对性地提出分期分段实施的总体改造方案。

1.既有ML-1线概况

1.1 主要技术标准

既有ML-1线为宽轨内燃铁路（轨距1676mm），其中，双线铁路约1227km，单线铁路590km，设计行车速度105km/h，最大坡度10‰，少部分地段信号实行自动闭塞，大部分地段实行半自动闭塞。ML-1线哈维连支线全长55km，宽轨内燃铁路（轨距1676mm）设计行车速度65km/h，最大坡度20‰，信号实行半自动闭塞。

1.2 存在的主要问题

基于对既有ML-1线铁路现状的调查和分析，目前，其主要存在以下几个方面的问题：

第一，轨道及线下结构老化。由于运输质量下降，运输业务流失严重，对既有线路维修投入不足，线路病害严重，多处线路限速运行。轨道及线下结构老化已严重危及行车安全和线路正常运营。

第二，通信、信号设施落后。大部分地段信号设施仍采用臂板信号设施。虽然部分繁忙区段信号设施正在进行现代化扩能改造，但工作进展缓慢；落后的通信、信号设施导致行车安全得不到保障，制约线路能力的正常发挥。

第三，机车、车辆严重短缺。机车、车辆类型种类多，设备配件短缺，维修水平较低，仅有1/3的机车、车辆能够维持正常运行。机车、车辆的短缺是造成巴铁客货运输能力急剧下降的主要原因。

第四，繁忙干线尚有部分区段为单线，制约运输能力的提升。作为该国最主要的铁路干线，ML-1线承载了其80%的客货运输量，但其中拉合尔至白沙瓦段仍为单线铁路，该段连接了第二大城市拉合尔与首都伊斯兰堡—拉瓦尔品第城市群等，客货运量需求大，急需增建第二线，形成复线大能力运输通道。

2.既有ML-1线扩能改造技术标准的确定

2.1 运量预测

2014至2015年间，巴基斯坦铁路共运送旅客5295万人，总客运量203亿人公里，运送货物360万吨，总货运运量33亿吨公里。巴基斯坦铁路运营收入的80%来自ML-1线上运行的列车。目前，巴基斯坦铁路运营客货列车27对/日。经预测，ML-1线在2030年客车需开行60对/日、货车需开行45对/日；2040年客车需开行80对/日、货车需开行46对/日。

2.2 既有线与预测运量的能力适应性分析

根据预测的运量，项目团队对ML-1线各区段既有运送能力与研究的年度预测客货运量的适应情况进行了对比分析。分析结果显示，由于本线技术标准较低、既有线路老化，预测客货运量需要通过能力已经远远超过了既有线的现状通过能力，既有运能已经不能适应运量增长的需要，必须采取扩能措施，进行既有线扩能改造。

2.3 扩能改造技术标准的确定

ML-1线是巴基斯坦铁路网的重要组成部分之一，是巴基斯坦国家重要原材料和产品的运输主通道，是客货混运的大能力干线铁路。综合研究后决定，ML-1线各区段的旅客列车扩能改造目标为卡拉奇至拉拉穆萨形成双线160km/h 通道，拉拉穆萨至白沙瓦形成双线120km/h 通道。

3.既有ML-1线扩能改造分期分段方案研究

3.1 扩能改造工程分期分段实施的必要性

如何解决全线同时改造投资过大、逐段改造难以立即解决全线的运输安全的矛盾，如何在保证既有线路运输的基础上保证安全和节省投资，是对这条繁忙干线铁路进行升级改造亟需解决的问题。

通过对业主需求的深入了解，结合当地实际情况，从安全行车、运输特点和业主的资源配置等方面进行分析，由于线路长、一次改造投资大、需要配套资源多、不经济，且在当前也不现实；简单的逐段一次到位进行扩能改造，难以解决全线的运输安全性问题。因此，有必要将扩能改造工程分期分段实施。

3.1.1 尽快加强运输安全的需要

近年来，巴基斯坦铁路安全事故频发，究其原因，主要是由于轨道及线下工程超过设计年限、通信信号等设备老化所致。随着运量的回升、列车运行密度不断加大，其运输安全更加难以保证。因此，通过分期分段，可调集资源，有针对性地进行大修，可在较短时间内对线路及相关设备进行补强，保证列车运行的安全。

3.1.2 满足当地铁路运输特点的需要

既有ML-1线作为巴基斯坦重要的南北铁路运输主通道，承担了通过卡拉奇港进出口货物向巴基斯坦腹地进行运输的重要任务，未来，将有相当大比例的运量为海运来煤向铁路沿线电厂运输，单向大宗货物运输问题亟需解决。煤炭来源于南部卡拉奇及其临近的卡西姆港口，向北发往ML-1沿线各新建电厂，预测煤炭需求在2020年将达到1600×104吨。通过扩能改造，可基本保证重点电厂发电用煤的稳定供应，对缓解巴基斯坦严重缺电现状、提高人民群众生活水平、确保企业生产发展具有重要意义。

3.1.3 当地铁路部门资源优化配置的需要

近年来，巴基斯坦铁路客货运量均较其高峰期有所下降，出现“收入减少、资金匮乏”的局面，由此还带来了诸如设备更新投入、人才培养等方面的不足。分期分段的实施，有利于实现先期投入的资金、人力等资源的最大化，提高资源投入的经济性。随着线路的分期分段开通，当地铁路部门积累了大量建设和运营的经验，培养了一大批专业技术人员，并在运营中对既有管理体制、运营体制进行了相应调整。

3.2 扩能改造各层次方案优缺点分析

根据运输组织需求并结合既有线现状，有针对性地研究了既有线大修方案、既有线局部扩能改造方案、既有线全面提速扩能改造方案三种层次的改造方案，并根据方案的特点进行了组合分析。

3.2.1 既有线大修方案

充分注意处理土建工程改造与移动设备更新的关系[2]，利用既有基础设施，对失效及废弃的轨道、道岔进行维修和更换，对道砟进行清筛和补充、对路基病害进行整治、对重点桥梁进行加固、对站后设施进行维修，力争在较短时间内和较少资金投入下，进行既有线达速改造，提高线路的稳定性，提高列车运行的安全性，满足目前客货运输的需要。

3.2.2 既有线局部扩能改造方案

提速是手段，通过改善运输资源质量来提高客货运输能力是目的[3]。在“既有线大修方案”的基础上，对沿线电厂所在地或大宗货物需求集中的部分车站进行改造，对车站部分轨道、道岔换新，并将部分通行正规货车的到发线有效长延长至700m。通过组织单元列车等各种灵活的客货运输组织方案，增加煤炭及大宗货物运输能力，满足沿线电厂的用煤需求和近期大宗货流运输需要。

3.2.3 既有线全面提速扩能改造方案

选取部分代表性段落，进行160km/h 或120km/h 提速扩能改造或复线扩能改造，对站前、站后工程全面改造，形成扩能改造的示范性工程；锻炼铁路运营队伍，增加铁路运输的竞争力，提高铁路对旅客的吸引力，满足近远期客货运输需要[4]。（表1）

4.既有ML-1线扩能改造分期分段推荐方案

4.1 卡拉奇至海德拉巴段

该段线路长182km，是巴基斯坦国内建成的第一条铁路，于1861年通车，起点是卡拉奇市的卡马里站，也是整个ML-1线的起点站。海德拉巴站是多条铁路的接轨站，承接港口和卡拉奇市与巴基斯坦内陆的客货交流。该区段覆盖了巴基斯坦最有活力的经济区，是ML-1线乃至整个巴基斯坦路网客货运最繁忙的区段。经预测，其区段通过能力不能满足近远期客货运输需求。该区段的提速扩能改造将作为中巴经济走廊巴基斯坦既有ML-1线提速扩能改造的示范段，为其他区段扩能改造积累经验。

该路段推荐按“方案三：既有线全面提速扩能改造方案”实施。改造完成后，客车行驶时间将从原来的3小时缩减到1.5小时，在运输市场的竞争力大大加强，满足近远期客货运需求。

4.2 海德拉巴至拉合尔段

该段线路长1088km，向北延伸至旁遮普省省会及巴基斯坦铁路总公司总部所在地拉合尔，巴基斯坦在ML-1 线沿线规划的8 座燃煤电厂也均位于该区段，预测运量达2300万吨。

推荐先按“方案二：既有线局部扩能改造方案”实施，结合运输需求，适时按“方案三：既有线全面提速扩能改造方案”进行扩能改造。

结合运输需求，首先建议在维持其既有速度的基础上进行扩能改造，通过轨道及线下工程局部扩能、机车车辆购置，在保证客运需求的同时，煤炭运输能力将达到800万吨/年，运能将得到恢复和提高，并将提高列车运行的安全性，解决港口与燃煤电厂间的煤炭运输问题，有效缓解巴基斯坦电力紧缺的状况。结合规划燃煤电厂的建设情况、客货运输相关需求等原因，适时对其进行提速160km/h 的扩能改造，并对线下结构、轨道、通信、信号、电力等设施进行全面扩能改造。改造完成后，在第一大城市卡拉奇至第二大城市拉合尔之间客车行驶时间将从原来的23小时缩减到9.5小时，满足开行夕发朝至列车的条件，同时货运量可达到2500万吨，满足煤炭及其他大宗货物的运输需求。

表1 方案优缺点分析

4.3 拉合尔至白沙瓦段

该段线路总长411km，既有铁路为单线铁路。该段线路连接了第二大城市拉合尔、紧邻首都伊斯兰堡的拉瓦尔品第、巴基斯坦与阿富汗边境重要城市白沙瓦。结合运输需求，拟对既有单线进行复线改造，使ML-1线形成160km/h（部分地段120km/h）的贯穿南北的卡拉奇—白沙瓦双线客货运大通道。

推荐按“方案三：既有线全面提速扩能改造方案”实施。改造完成后，在第一大城市卡拉奇至紧邻首都伊斯兰堡的拉瓦尔品第之间客车行驶时间将从原来的29小时缩减到11小时，至巴基斯坦与阿富汗边境重要城市白沙瓦从原来的31个小时缩减到12.5小时，均满足开行夕发朝至列车的条件，将大幅提高铁路运输在客运尤其是长途客运市场中的份额。

4.4 塔克西拉至哈维连段

哈维连支线为既有单线，线路全长55km，起于ML-1线塔克西拉站止于哈维连站，是巴基斯坦铁路网向北延伸的尽头，线路终点距中国边境红其拉甫口岸约660km。结合运输需求，推荐按“方案一：既有线大修方案”实施，结合运输需求，适时按“方案三：既有线全面提速扩能改造方案”进行扩能改造。

5.结语

对既有铁路进行扩能改造，不单纯是一项技术问题，还应立足全局统筹规划，结合当地特点和业主需求，从全寿命周期的角度有针对性地提出全方位的解决方案。本研究提出了既有线大修方案、既有线局部扩能改造方案、既有线全面提速扩能改造方案三种层次的改造方案，并根据卡拉奇至海德拉巴段、海德拉巴至拉合尔段、拉合尔至白沙瓦段、塔克西拉至哈维连段等段落的不同特点进行组合应用，相关方案得到了中巴两国政府的一致通过和业主的认可与欢迎，为两国政府决策和项目推进提供了重要依据。