杭温高速铁路功能定位及运输需求研究

宋飞

（中国铁路上海局集团有限公司科技和信息化部（总工室） 工程师，上海 200071）

杭州至温州高速铁路位于浙江省中东部，线路北起杭州，南至温州，途经杭州市余杭区、富阳区、桐庐县，金华所辖浦江县、义乌市、东阳市、磐安县，台州市所辖仙居县， 温州市及所辖永嘉县等县市。沿线经过浙江省4 市9 区市 （县）， 线路呈南北走向，北端衔接商合杭、沪乍杭铁路；中途连通杭黄铁路、杭长客专；南端衔接甬台温铁路与沿海高铁。

1 杭温高速铁路规划建设背景

杭温高速铁路是国家 《中长期铁路网规划》中规划的高速铁路区域连接线，是规划的近期建设项目之一；《浙江省中长期铁路网规划修编（2019—2035 年）》提出，构建“六射加一纵”对外高速铁路网中沿海高速铁路通道。

同时，杭温高速铁路是国家发展改革委、交通运输部联合发布的《交通基础设施重大工程建设三年行动计划》中开工项目之一；是国家发展改革委“社会资本投资铁路建设示范项目”，已被国务院审批列入“第一批混合所有制改革企业试点”项目。

综上，杭温高速铁路是国家、省市近期重点推进建设的项目之一，也是浙江省PPP 示范项目。 因此，对项目功能定位和运输需求的研究将为项目的推进和后续的资金筹措提供支撑。

2 杭温高速铁路功能定位研究

项目功能定位是运量预测的重要基础，是确定项目方案及技术标准的重要因素之一。 杭温高速铁路所在的长三角地区是我国社会经济高度发达地区，且既有铁路、规划铁路较为密集[1]。 杭温高速铁路在杭州与宁杭、商合杭、沪杭等衔接，在温州与温福铁路沟通，形成长三角与海西、粤东间的快速客运通道，其路网作用明显；又实现了温州都市圈、温义经济带、 金义都市圈与杭州都市圈的快速联系，城际功能显著。

研究年度杭州与温州间将会形成多个客运通道，各线之间存在一定的互补关系，相关线路的分工不能简单地通过径路比较获得， 还受到线路方案、技术标准、运输能力、路网衔接关系等影响，需要结合相关路网的服务特性、 交通方式的效用计算、路网衔接关系等合理确定。

因此， 合理确定本项目在路网中线路分工，准确把握项目功能定位是本项目技术标准确定、运量分配预测的重点，也是项目研究的难点问题之一。

2.1 杭温高速铁路功能定位研究思路

为合理确定杭温高速铁路的功能定位，主要从以下几个方面分析研究：

一是从全国铁路客运线网入手，以里程、时间、广义费用等为目标，全面审视长三角地区路网及长三角与海西、珠三角间的经济协作关系，定量与定性相结合，分析确定杭温通道间本项目与相关线路的合理分工和吸引范围。

二是从本项目所处的地理位置和区域、沿线经济特征， 结合民营经济发达、 旅游客流旺盛等特点，定性分析本线吸引范围、主要服务对象和基本功能。

三是融入枢纽客站布局、 线路衔接关系等方案难易程度、工程代价等，反复论证区域线路分工和本项目功能定位， 合理把握在区域路网中的功能[2]。

四是从技术经济的角度评价项目的各项功能，全方位分析确定线路功能定位和线路分工，为制定线路方案及技术标准提供依据。

2.2 杭温铁路运输通道构成及功能分工

2.2.1 杭温运输通道构成

根据《中长期铁路网规划》《浙江省中长期铁路网规划修编（2019—2035 年）》等相关规划，规划年度杭州与温州间将形成东、中、西三大运输通道。 各通道构成及线路组成如表1 和图1 所示。

表1 杭州至温州间铁路运输通道构成表

图1 杭州至温州铁路通道布局示意图

2.2.2 主要节点运输径路比较

为了合理划分杭州至温州间通道功能分工，从区域铁路网角度出发， 对相关线路运输径路的里程、时间、广义费用等进行计算分析。 本次研究选取杭州、南京、合肥等与温州、福州等路网节点进行运输径路比较。 径路比较详见表2、图2。

表2 主要节点间运输径路比较表

图2 主要运输节点客运径路比选示意图

从上述比较可以看出：

杭州至温州。 从里程、时间、广义费用来看，杭州至温州之间经杭温高速铁路里程最短、时间最为节省、广义费用最小，分别比经杭绍台、杭长—新金温节省43/26 km、0.67/0.57 h、50/70 元。 因此，杭州与温州间杭温高速铁路为主选通道。

南京至温州。 从里程、时间、广义费用来看，杭州至温州之间经宁杭—杭温通道里程最短、时间最为节省、广义费用最小，杭温高速铁路应为南京与温州间的主通道。

合肥至温州。 从里程、时间、广义费用来看，杭州至温州之间经商合杭—杭温通道里程最短、时间最为节省、广义费用最小，杭温高速铁路应为合肥至温州的合理径路。

杭州至福州。 从里程来看，经杭温—温福通道距离最短；从旅行时间来看，经杭长—合福时间最短， 比经杭温—温福、 杭绍台温—温福分别节省0.53 h、1.19 h；从广义费用来看，经杭温—温福通道最为节省，分别比经杭绍台温—温福、杭长—合福节省12 元、60 元。

2.2.3 杭温运输通道线路分工

综上分析，考虑到相关路网的分工以及能力适应情况， 结合杭州至温州间相关线路的技术标准，确定相关通道客运分工如表3 所示。

表3 杭州至温州铁路通道客运分工表

2.3 杭温高速铁路功能定位

2.3.1 是加快完善区域高速铁路骨干网的战略性工程

从区域铁路网来说，杭温高速铁路既是国家高速铁路网主骨架京沪杭、 商合杭铁路的南延线，也是浙江高速铁路骨干网的重要组成部分， 将与杭长、宁杭及规划中的武杭、沪乍杭、沪杭城际衔接，以及今后与温福、温武高速铁路互联互通，将形成华北、皖北、华中与浙闽东南沿海的高速铁路运输网络，对加快形成长三角与海西区城市群协调融合发展，推动沿线地区深度融入长江经济带和“一带一路”都具有重要的战略意义。

2.3.2 是浙江打造全省1 小时交通圈的关键性工程

浙江省委、省政府高度重视交通建设，提出要在“十三五”期间全力打造全省1 小时交通圈。 可以说，实现全省1 小时交通圈目标，重点在温州，难点也在温州，关键在杭温高速铁路。 杭温高速铁路将极大缩短温州与省会城市的时空距离，使温州贯通金义都市区直通杭州都市区，形成快速便捷高速铁路通道，真正实现全省1 小时交通圈目标。

2.3.3 是推动浙江三大都市区联动发展的支撑性工程

杭温高速铁路沿线生态、旅游资源丰富，是绿色发展、共享发展的黄金带，温州与杭州、金义都市区间缺少快速便捷的高等级铁路， 影响了联动发展。 杭温高速铁路集路网、城际和旅游功能为一体，补齐交通短板，有力促进杭州、金义、温州三大都市区的互联互通以及产业、市场间的互补互动，推动杭州、温州、义乌、东阳4 个国家级综合试验区联动发展，促进永嘉、磐安、仙居等沿线欠发达地区更快脱贫。

2.3.4 是打造杭州西综合交通枢纽的牵引性工程

杭州铁路枢纽是华东地区的重要枢纽，也是杭州市综合交通运输体系的重要组成部分，对促进华东地区及杭州市经济发展具有积极作用。 杭州枢纽总图规划形成“四主一辅”的客运系统布局，其中“四主”分别为杭州站、杭州东站、杭州西站、杭州南站，“一辅”为江东站。 同时，根据杭州市城市总体规划，城西科创产业集聚区是杭州市未来工业发展的主战场、战略性新兴产业发展的核心区和生产性服务业发展的主平台， 是杭州市重点发展地区之一。杭温高速铁路引入杭州西站， 为打造杭州西部新城，以及杭州西综合交通枢纽奠定坚实的基础。

3 杭温高速铁路运输需求研究

在前述对杭温高速铁路在路网、通道功能研究的基础上，对杭温高速铁路的运输需求研究，能够更好地为项目PPP 方案以及财务投融资提供充分的基础保障。

3.1 客运量预测的思路

结合项目特点， 本次客运量预测从铁路趋势、转移、诱增分别进行预测[4-6]，预测基本思路如下：

——根据区域客运量发展趋势，结合全国运量规划目标，对研究区域客运总量进行生成和分布预测。

——根据规划路网构成，研究杭温通道与重点相关通道的路网分工， 进行区域客运量网络分配，预测项目承担的铁路趋势客运量。

——综合通道内各运输方式旅客OD， 结合本项目建成后通道内各方式服务特性的变化情况，预测其他方式向铁路的转移客运量和项目建设产生的诱增客运量，汇总构成项目铁路总客运量。

3.2 区域铁路客运量预测

3.2.1 研究年度

近期：2030 年；远期：2040 年。

3.2.2 路网构成

在既有路网基础上， 结合中长期铁路网规划，研究年度与本项目相关的路网构成如下。

近期：商合杭客专（杭州至湖州段）、杭临绩铁路、通苏嘉甬铁路、沪苏湖铁路、沪杭城际、昌景黄铁路、杭绍台铁路、沿海高速铁路甬台温段、杭衢铁路、金建铁路、沪通铁路、沪乍杭铁路、温武铁路、金台铁路、金甬铁路、衢宁铁路、衢丽铁路，宣杭电气化改造等建成。

远期：根据运输需求进一步完善路网。

3.2.3 区域铁路客运量预测

根据项目地位位置， 确定研究区域为浙江省。浙江省铁路客运量保持持续快速增长， 至2018 年全省铁路完成旅客发送量21 630 万人；2000—2018年以来增长速度达到10.5%。 见图3。

图3 浙江省历年铁路客运量趋势示意图

在充分考虑影响运量预测因素的基础上[3]，根据统计数据，结合区域人口和社会经济发展规划，采用趋势法等方法预测区域铁路客运量。 综合分析预测近、远期区域旅客发送量分别为3.5 亿人、4.4 亿人，人均铁路出行次分别达到6.7 次/人年、8.3 次/人年。 如表4。

表4 浙江省铁路客运量预测表 万人

3.3 杭温高速铁路客运量预测

3.3.1 趋势客运量

根据铁路OD 统计计算， 结合区域路网规划情况，将区域运量在路网上进行分配，温州及以远与杭州及以远铁路趋势客流构成如表5。

表5 温州及以远与杭州及以远铁路趋势客流构成 万人

在前述对杭州至温州间铁路运输通道功能分工的基础上，合理确定各线客流吸引范围，在路网中进行客流分配，预测本项目承担杭州及以远与温州及以远趋势客流近、 远期分别为760 万人和1 004 万人。见表6。

表6 杭温高速铁路趋势客运量预测表 万人

3.3.2 转移客运量

3.3.2.1 研究对象的确定

转移运量主要考虑公路和航空转移量，公路转移量主要考虑与不同线路方案平行的公路交通量的转移。 基年公路断面客流密度见表7。

表7 基年公路断面客流密度表

为了获得通道内公路客流的时间和空间分布特征，运用多种方法收集了汽车径路、班次、里程、票价、旅行时间、平均载客量等资料。 根据汽车客运班次调查资料， 结合近年相关公路交流量统计年报，对全日旅客出行量进行扩大修正，多途径相互验证，得到现状公路旅客OD 见表8。

根据《从统计看民航2018》，本线通道主要承担杭州及以远与温州及以远的民航客流，现状民航单向客流约为352 万人。

3.3.2.2 研究年度公路、民航趋势旅客OD 分布

根据相关OD 小区社会经济、 人口以及交通发展趋势，采用多种方式预测公路总发生量，以现状公路旅客OD 为基础， 采用重力模型法研究年度各小区之间的客流分布。

重力模型基本形式：

式中：Xij为第i区到第j区的客流分布量；Ti为第i区的客流发生量；Uj为第j区的客流吸引量；Fij为第i区到第j区的交通阻抗，为第i区到第j区的广义费用。

式中：Tij、Fij为第i区到第j区的时间和距离；β 为时间价值。

3.3.2.3 杭温通道公路、铁路、民航服务特性

按照“四阶段法”对有项目时通道内各种运输方式服务特性进行确定， 运用Logit 模型进行方式划分，获取各方式分担率。 通过对有、无本项目条件下公路、民航市场占有率的变化，预测其向铁路的转移客运量。 模型公式如下：

表8 沿线基年公路旅客OD 交流表 万人/年

式中：PK为K种运输方式的市场份额；CK为K种运输方式的广义出行费用。

参考相关旅客意愿问卷调查数据及各种交通方式服务特性， 采用二元回归模型对参数进行标定。 见表9。

表9 各种交通方式服务特性表

表10 研究年度转移旅客OD 交流表 万人/年

3.3.2.4 公路、民航转移旅客OD 交流预测

根据上述模型及参数， 按有无对比原则，预测近、 远期最大断面转移客运量分别为767 万人、1 179 万人。研究年度杭温铁路通道转移客运量分布情况见表10。

3.3.3 诱增客运量

诱发运量预测按“有无比较法”原则，采用重力模型的思路，计算诱发率。 模型为：

式中：Rij为交通小区i和j间诱发运量的诱发率；Cij无为小区i、j间无本项目情况下综合费用；Cij有为小区i、j间有本项目情况下综合费用；β 为重力模型参数。

根据诱发率计算近、 远期最大断面诱增运量，分别为185 万人和273 万人。

3.3.4 铁路客运量汇总

根据前面铁路趋势分流客运量预测以及本通道转移客运量、诱增客运量预测结果，汇总可得研究年度本通道区段客流密度，见表11。

表11 杭温铁路客流密度表 万人/年

结合目前铁路列车年输送能力，以及列车开行方案编组等，得到研究年度最大区段（横店至杭州断面）客车对近、远期分别为80 对/日、110 对/日。 见表12。

表12 区段客流密度及客车对数表

4 结语

杭温高速铁路作为国家发展改革委、交通运输部、浙江省重点推进的近期项目之一，也是浙江省PPP 示范项目。 项目的功能定位和运输需求，是项目推进的前提和基础。 笔者从区域铁路网着手，对杭州至温州间铁路运输通道研究的基础上，提出了杭温高速铁路的功能定位。 在此基础上，针对项目特点，从铁路趋势、转移、诱增等三个方面分析预测项目客运量，为项目的建设推进以及筹融资评价等提供了可靠的依据和支撑。