西安至十堰高速铁路运输需求分析

胡必松

(中铁第一勘察设计院集团有限公司线运处，西安 710043)

1 概述

图1 线路地理位置及区域路网示意

西安至十堰高速铁路位于陕西省东南部和湖北省西北部，是中长期铁路网规划项目[1]，线路西起陕西省西安市，向东南穿越秦岭山脉，经商洛和十堰两市，新建正线西安东站(含)至十堰北站(含)全长256.595 km[2]，如图1所示。线路与在建的武汉至十堰铁路共同形成西安至武汉间便捷高铁通道，北端辐射西北及蒙西地区，南端沟通华中、华南、赣闽地区，有利于加强西安与武汉两大城市间的合作交流，促进区域经济协调发展。因此，适时开展西安至十堰高铁功能定位和运输需求分析，为项目主要技术标准和建设方案的确定提供决策依据，加快项目推进，显得尤为重要和迫切。

2 项目承担的主要运输任务分析

2.1 项目在区域路网中与相关线路的合理分工

根据线路地理位置和区域路网规划，选择相关节点进行径路比较，详见图2。通过径路比较分析可以得出如下结论。

①西安至武汉经西武高铁比经既有郑西—郑武高铁里程缩短303 km、旅行时间节省0.9 h；比经宁西—京广铁路运距缩短133 km；比经既有西康—襄渝—汉丹铁路运距缩短205 km。因此，本线为西安至武汉间便捷快速客运通道的组成部分，研究年度西北与湖北及以远地区的中长途客流将主要由本线承担，宁西线及西康—襄渝—汉丹线则以货运为主，兼顾部分客运。

图2 径路比较示意

②西安至长沙经西武—武广高铁和经西武(西安至襄阳段)—襄阳至常德至长益常城际铁路旅行时间相当，考虑武广高铁[3-4]运输能力紧张，研究年度西北至湖南及以远地区的客流可由两者共同承担。

③西安至南昌经西武高铁比经郑西—郑合—京九高铁短398 km，时间节省0.9 h；西安至福州经西武高铁比经郑西—郑合—合福高铁短197 km，时间节省0.2 h。因此，西北至赣、闽地区的客流将主要由西武高铁承担。

④西安至合肥、杭州经郑西—郑合高铁为最短径路，比经西武高铁旅行时间分别节省0.5、1.1 h。因此，西北至华东地区客流将主要由郑西高铁承担。

⑤西安至桂林、南宁经包(银)海高铁通道西安至重庆段为最短径路，比经西武高铁旅行时间分别节省0.7、2 h。因此，西安及以远至广西、海南等省区的客流将主要由包海高铁通道西安至重庆段承担。

⑥西安至广州经西武—武广高铁比经西渝—渝黔—贵广高铁旅行时间节省0.8 h；西宁至广州经西宁至成都铁路—成贵高铁—贵广高铁为最短径路，比经西武—武广高铁短357 km。因此，陕西、宁夏、甘肃张掖以东地区至珠三角客流将主要由西武高铁承担，青海、新疆、甘肃张掖以西地区至珠三角地区客流则主要由西宁至成都铁路承担。

⑦包头至武汉、南昌经包西—西武高铁为最短径路；呼和浩特至武汉经包西—西武高铁与经京广高铁旅行时间相当。因此，蒙西与鄂、湘、粤、赣、闽地区客流应由西武高铁承担。

根据上述径路比较，结合各通道的技术标准、运输能力、运输时效性、通道资源及地域文化等因素，确定本线与相关线路分工详见表1和图3。

表1 本线与路网中相关线路的合理分工

图3 路网分工示意

2.2 项目承担的主要运输任务

根据上述路网中相关线路的合理分工，确定线路在区域客运网中承担客流任务如下。

(1)作为西安至武汉间便捷客运通道的组成部分，主要承担着西北(含蒙西)与鄂、湘、赣、闽地区，西北东部的陕西、宁夏、甘肃中东部(含蒙西)与广东等省区的区际旅客交流。

(2)西安至商洛段作为关中城市群城际铁路网的组成部分，兼顾沿线与关中地区的城际客流，满足沿线城镇与关中城市群的城际旅客出行需求。

3 项目运输需求分析

3.1 运量预测基础

(1)运量预测思路

采用“四阶段法”[7-9]基本思路，根据铁路客运量发展趋势，对研究区域客运总量进行生成和分布预测；在分析区际间铁路通道构成、功能分工及合理吸引范围的基础上，对相关通道进行区际运量分配；结合线路在综合交通网中的作用和沿线社会经济发展规划，按趋势、转移、诱增三部分运量进一步进行预测分析得到本线客运量。

(2)路网构成

2025年：西武高铁、西成高铁、银西高铁、西安至包头高铁、西安至重庆高铁、郑万高铁、襄阳—宜昌—常德高铁、武九高铁、京九高铁、宜昌至郑渝高铁联络线等建成；关中城市群城际铁路网、武汉城市圈城际铁路网等主骨架基本建成；蒙西至华中铁路煤运通道、黔张常铁路等铁路建成；西宁至成都铁路建成。

2030年：岳阳至荆州高速铁路、安康至张家界铁路等铁路建成。

2040年：区域路网进一步完善。

(3)OD小区划分

结合线路的地理位置、功能定位、重要城市及客货流集散地分布状况、考虑OD区划的一致性、基础资料采集的可能性和便于检索[10-11]，把全国划分为17个OD小区，其中研究区域11个小区，OD区域划分详见图4。

3.2 区域铁路网运量预测

(1)区域铁路客运量生成预测

区域铁路客运量生成预测见表2。

(2)铁路客运量分布预测

根据OD小区划分，利用全国铁路OD交流检索得到基年铁路客运OD交流表，结合全国及区域铁路客运生成量预测结果，采用重力模型[12]和Frator法综合生成研究年度客运交流，并根据公路观测量调查得到的公路客运OD和航空客运OD对研究年度铁路OD进行修正，基年及2040年区域铁路客运交流OD分布详见表3、表4。

图4 OD小区划分示意

万人

表3 基年区域铁路旅客交流OD分布 万人

表4 2040年区域铁路旅客交流OD分布 万人

从西武高铁吸引范围内客流的流量流向来看，西北及蒙西地区远期对外旅客发送量15 447万人，其中流向华中、华南、赣闽地区合计2 398万人，占比15.6%，研究年度将主要由西武高铁承担，其中至湖北、湘鄂、赣闽地区比例分别为35%、50%和15%，见图5。

图5 西武高铁客流吸引范围流量流向

(3)区域铁路客运量分配预测

根据上述客运量OD分布预测，结合路网分工，对与本线相关的主要铁路通道进行客运量分配，分配结果见表5。

表5 相关通道客运量分配 万人

3.3 项目客运量预测

(1)客流密度预测

趋势客流：主要为西北、蒙西与华中、华南、闽赣地区的旅客交流，根据区域铁路客运量预测，结合趋势OD交流及相关通道的分工，分析确定区段趋势客流密度，见表6。

表6 趋势型客流预测 万人

转移客流：本线建成后，将对沿线公路和航空形成竞争优势，产生转移运量。根据各种运输方式的技术属性，对民航2 000 km以上的长途客流和公路100 km以内的短途客流，影响不大[13]，结合实际调查数据，通过对不同交通方式广义出行费用参数的标定，经LOGIT模型计算不同运距的转移率和转移客流密度，见表7、表8。

表7 本线建成后对通道航空和公路平均转移率

表8 转移型客流预测 万人

诱增客流：线路建成将有效改善沿线的交通出行条件，产生较大诱增客流(含旅游客流)。结合通道内各主要OD对综合广义费用的分析，按“有无对比”原则[14-15]，采用重力模型计算各OD对的诱增率，确定诱增客流密度见表9。

表9 诱增型客流预测 万人

根据上述趋势、转移和诱增客流预测，汇总客流密度见表10。

表10 线路区段客流密度汇总 万人

(2)客流构成分析

图6 西武高铁客车对数及构成

本线承担的中长途区际客流占客流总量的85%左右，西安至沿线城际客流约占15%。西安地区始发客流、兰州方向通过客流、银川方向通过客流、包头方向通过客流分别为1428万人、567万人、150万人、151万人，分别占比62%、25%、6%、7%；流向湖北、湘粤、赣闽地区客流分别为673万人、915万人、370万人，占比分别为33%、45%、18%。客流构成见表11。

(3)旅客列车对数及开行方案

根据区段铁路客流密度，结合列车年输送能力、满员率及客流波动系数分析计算旅客列车对数。本线以长途跨线客流为主，原则上考虑西安至武汉及以远、武汉至西安及以远、西安以远至武汉以远按16辆编组，西安至武汉间以8辆编组为主。据此计算客车对数及开行方案构成详见图6与表12。

表11 本线客流构成 万人

表12 西武高铁客车对数汇总 对/d

4 结语

对西安至十堰高铁运输需求进行深入分析，得出其主要承担我国西北陕甘宁三省区及蒙西地区与华中、华东南的鄂、湘、赣、闽、粤等五省区际旅客交流，兼顾沿线旅游和城际客流出行，并预测出客流密度、客车对数和客车构成，对项目主要技术标准、建设方案的确定具有重要的决策参考价值。