包海通道西安至安康高速铁路运输需求分析

丁海涛

(陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院),西安 710043)

1 概述

西安至安康高速铁路(简称西康高铁)位于陕西省南部，是《中长期铁路网规划》中的重要项目，线路北起西安枢纽西安东站，向南途经西安市灞桥区、长安区，商洛市柞水县、镇安县，安康市旬阳县、汉滨区、高新区，在安康市新设安康西高铁站，新建线路全长约170 km[1]。线路北端通过衔接银西高铁、西包高铁、大西高铁辐射华北地区，南端通过安康至重庆高速铁路辐射西南及两广地区，是国家高速铁路网“八纵八横”包海通道[2]和国家“十纵十横”综合运输大通道[3]包头至防城港通道的重要组成部分，我国联南接北的纵向纽带，有利于加强两大国家中心城市西安与重庆的合作交流，促进关中城市群与川渝城市群的协同发展。因此，研究西安至安康高铁的运输需求，对于确定项目的主要技术标准、运输组织和建设方案，加快项目推进，具有重要的参考和支撑作用。本线区域路网构成示意见图1。

2 本线的主要运输功能分析

2.1 本线与相关线路在区域路网中的合理分工

根据线路在路网中的地理位置和研究年度区域内的路网规划构成情况，选择重要节点城市，对相关联的不同运输径路进行里程、时间、费用的比较，旅客运输径路比较详见表1。

图1 西安至安康高铁线路示意

表1 旅客运输径路比较

根据径路比较结果，结合各相关通道的技术标准、运输能力、运输时效性及资源分布等因素，对本线与路网中相关线路的合理分工详见表2。

表2 本线与路网中相关线路的合理分工

2.2 本线的主要运输功能

根据本线在路网中的位置以及与其他相关线路的合理分工，可以确定本线的主要运输功能，分述如下。

(1)通道功能

本线位于规划的包海高铁通道中段，是包海高铁通道的重要组成部分。北段起于“丝绸之路经济带”的新起点西安[4]，向南通过安康至重庆高铁连接了“长江经济带”的核心城市重庆[5]，形成纵贯西部地区、沟通成渝城市群和关中城市群两大国家城市群的快速客运大通道，是国家“八纵八横”高速铁路网的重要组成部分，主要承担蒙西、陕北、山西、北京、东北地区、关中地区与陕南、西南、广西、海南等地的旅客交流。

(2)城际功能

本线是陕西省“米”字形高铁网规划中的重要一“竖”[6]，直接连通陕南重镇安康与陕西省会城市西安，是关中城市群城际铁路网的骨干线路，可承担安康、商洛地区与关中城市群、陕北地区的省内城际旅客交流。

3 本线运输需求分析

3.1 预测基础

(1)预测基本思路

采用“四阶段法”的基本原理，根据全国铁路客运量预测和区域客运量发展趋势，对区域客运总量进行生成和分布预测；结合区域路网中各线功能分工和影响因素进行运量分配；在此基础之上结合区域的社会、经济、交通发展规划，按趋势运量、转移运量、诱增运量进一步对本线客运量进行分析预测[7-9]。

(2)区域路网构成

2025年：银西、西武、西渝、包西等高速铁路建成，陕西省“米”字形高铁网形成，郑渝、渝昆、成贵、黔桂、贵南等高速铁路建成，关中城市群和成渝经济区城际铁路网初步建成，渝黔高铁、汉巴南铁路等建成。阳安增建二线、西平增建二线等扩能改造完成。

2030年：安康至张家界铁路、成都至达州至万州高速铁路等建成。

2040年：根据国民经济发展和交通需求，区域路网进一步完善。

(3)OD小区的划分

结合线路在路网中的作用和意义，考虑基础数据采集的可行性和便利性、OD小区与行政区划的匹配性等，将全国划分为18个OD小区，同时为了预测本线承担的城际客流，将研究区域划分为7个小区，本项目OD小区划分详见表3。

表3 本项目OD小区划分

3.2 区域客运量预测

(1)全国及区域客运总量预测

铁路客运总量预测主要采用乘车率法(或乘车系数法)。乘车率以现状铁路乘车率为基础，综合考虑政治、经济、路网变化等因素并结合有关规范的参考值进行确定，规划年度人口则以城市总体规划及其他相关规划中的预测结果为基础，通过内插外延得到。预测研究年度区域(陕西省)铁路客运量分别为1.4亿人、1.6亿人、2.0亿人，年均增长率分别为5.68%，2.71%，2.15%。全国及区域铁路客运总量预测详见表4。

表4 全国及区域铁路客运总量预测 亿人

(2)客运量分布预测

在区域铁路出行生成预测的基础上，以现状铁路OD、公路OD分布规律为主要依据，综合考虑各区社会经济发展、旅游业发展、距离和经济特点等影响因素，以区域铁路旅客发送量为控制条件，通过Fratar法和重力模型模拟出适合陕西省铁路客运的出行规律，预测研究年度客运分布。2040年区域铁路客运OD交流分布详见表5。

表5 2040年铁路客运OD交流分布 万人

(3)客运量分配预测

根据区域客运量生产和分布预测结果及区域路网内各相关线路分工，本线主要相关线路客流分配详见表6。

表6 主要相关线路客流分配

3.3 本线客运需求预测

(1)本线客流密度预测

趋势客流：本线趋势客运量主要为晋、陕、宁、蒙西、京津冀部分地区与渝、黔、滇、桂、琼地区的旅客交流，根据区域铁路客运量现状和预测，结合趋势OD交流及路网内相关线路的分工，确定本项目各区段的趋势客流密度[10]，详见表7。

表7 本线趋势客流密度预测 万人

转移客流：西康通道内现有铁路、公路、航空3种运输方式。本线建成后，将改善通道内的运输服务质量和效率。按照“四阶段法”对有项目时通道内各运输方式服务特性进行确定，运用LOGIT模型进行方式划分，获取各交通方式的分担率，通过对有、无本项目条件下市场占有率的变化，预测转移客运量[11-12]。本线转移客流密度预测详见表8、表9。

表8 有本项目时通道内公路与航空的平均转移率

表9 本线转移客流密度预测 万人

诱增客流：诱增客流是指因本项目的建设有效提升了通道内交通运输服务水平而诱发的客运量，主要包括由于本项目的建设而诱发的原来不出行、现在出行的客运量。

依据交通客流调查，结合区域社会经济发展规划，预测通道内各方式的广义出行费用，按照“有无对比”的原则，采用传统的重力模型计算诱增率[13-16]，预测本线诱增客流密度，见表10。

表10 本线诱增客流密度预测 万人

依据上文关于本线的趋势客流、转移客流和诱增客流的预测结果，汇总得到本线的区段客流密度，本线西安至安康段区段客流密度初、近、远期分别为1 391万人、1 829万人和2 322万人，本线客流密度预测汇总，见表11。

表11 本线客流密度预测汇总 万人

(2)本线客流特征分析

①综合交通方式结构

本线建成后通道综合交通得以加强完善。2040年本项目客运量占通道断面客运量份额将达到56.8%，成为通道客运骨干运输方式，通道中各运输方式客流构成详见表12。

表12 西康通道各交通方式客流构成 万人

②本线客流构成[17-18]

本线客流由两部分构成：第一部分为跨区长途客流，本线是国家高速铁路网“八纵八横”中包海通道中段的重要组成部分，将来延伸至重庆后，主要承担西安至重庆及以远的跨区长途客流，远期跨区长途客运量为1 770万人，占总客运量的76%，其中西安及以远至重庆的客运量为906万人，占总客运量的39%，其余为西安及以远至重庆以远客流；第二部分为省内城际客流，本线作为关中城市群城际铁路网的骨架线路，承担安康与省内其他地区的城际客流，远期省内城际客流量为552万人，占比为24%。本线客流构成详见表13。

(3)旅客列车对数及开行方案

根据本线客运量预测结果，结合项目旅客运输的特点和目前主要车型定员情况，确定本线短途客车以8辆编组动车组为主，每列车年输送旅客15万～18万人，中长途客车主要采用16辆动车组编组，每列车年输送旅客22万～26万人；以“按流开车”为原则，根据客流密度和旅客列车输送能力，设计客车开行方案并计算客车对数[19-21]，本线客车对数及开行方案详见图2和表14。

表13 本线承担客流构成

图2 西康高铁客车开行方案示意

表14 西康高铁客运预测汇总

区段2025年2030年2040年客车对数/(对/d)客流密度/万人客车对数/(对/d)客流密度/万人客车对数/(对/d)客流密度/万人西安—安康7013919018291152322

4 结语

本文对国家高速铁路网包海通道西安至安康高速铁路运输需求进行了深入研究，确定其主要承担我国蒙西、陕北、山西、北京、东北地区、关中地区与陕南、西南、广西、海南等地的旅客交流，兼顾陕南重镇安康等地与关中城市群、陕北地区的城际客流，并对本线的客流密度、客流特征、客车开行方案等进行了分析预测，可为本线技术标准的确定、建设方案的选取、运输组织的研究等提供决策依据。