市域（郊）铁路兼顾货运和城市轨道交通的可行性初探

王建永，张 旗

（1.宁波市城际铁路发展有限公司，浙江宁波 315042；2.上海金山铁路有限责任公司，上海 200233）

1 引言

市域（郊）铁路对都市圈的社会经济发展发挥着重要作用。随着城市群一体化交通网的建设，干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路、城市轨道交通融合发展的推进，市域（郊）铁路将成为城市群交通的公交主动脉。中国国家铁路局发布的《市域（郊）铁路设计规范》（征求意见稿）在法定技术标准上禁止市域（郊）铁路兼顾货物运输，规定其以服务都市圈中心城市城区和周边城镇组团间的通勤客流为主。国内已建或在建项目，大都存在客流强度远低于线路运力，富余运力闲置，因此，针对利用富余运力兼顾货物运输和中小城市轨道交通的可行性开展分析研究，拓展市域（郊）铁路功能。

2 线路实际客运能力与实际客流分析

2.1 实际客运能力

线路客运能力与运营时间、最小发车间隔及列车的最大载客能力有密切关系，参照铁路部门通常控制的发车间隔5 min，扣除4 h天窗修时间，全天可开行240 对列车，以上海金山铁路、宁波—余姚市域铁路为例，由于通勤客流集中于早晚高峰的特点，在车辆配置上，通常配置8 编组列车，在满足客流需求的同时，降低运营成本，以8编组CRH6F动车组的最大载客量1 950人计，全天断面载客能力为93.6万人次，高峰小时的断面载客能力为4.68万人次，若按《市域（郊）铁路设计规范》规定的最大设计能力24对列车每小时计，全天断面载客能力和高峰小时能力都翻倍，其中高峰小时断面客流能力达9.36 万人次。

2.2 实际客流

调研浙江省内几条新建市域（郊）铁路前期研究报告的客流强度，都远小于上述可实际操作的4.68 万人次的高峰小时载客能力，如表1所示。

上海金山市域铁路为国内第一批市域（郊）铁路示范项目之一，目前全天客流量为3万人次，高峰小时0.45万人次。根据上述数据，按《国务院办公厅转发国家发展改革委等单位关于推动都市圈市域（郊）铁路加快发展意见的通知》（国办函[2020] 116号）早晚高峰发车间隔10 min，即可满足市域（郊）铁路初、近期的客流需求，也满足大部分项目的远期客流需求，即线路发挥25%的能力，就可满足市域（郊）铁路早晚高峰的旅客出行需求。结合平峰期的客流强度更低、在夜间基本不开行市域（郊）列车的实际情况，线路的运力存在着很大的富余。

表1 浙江省部分都市圈城际铁路前期报告高峰小时最大断面客流数据 万人次/ h

3 沿线城市的实际需求分析

除与中心城市实现1 h通勤需求外，一些沿线的县（市、区）有着强烈的城市轨道交通需求和铁路货物运输需求。以宁波为例，列入建设规划的宁波—慈溪、宁波—余慈2个市域铁路项目，沿线除经过人口密集、经济发达的乡镇外，都进入余姚、慈溪主城区，同时进入规划的前湾新区。2018年余姚、慈溪两市主要社会经济指标如表 2所示。

表2 2018年余姚、慈溪两市主要社会经济指标

从人口、国内生产总值（GDP）分析，两地货物需求和本区域客流需求旺盛，前湾新区是浙江省批准的新区，肩负着作为长三角一体化发展标志性战略大平台、沪浙高水平合作引领区等重要使命，是宁波承接上海创新、服务和产业功能溢出的主要承载地，目前仅商品汽车的年产能就达180万辆，而该区域目前的物流仅靠公路支撑，对商品汽车及集装箱的铁路运输需求比较迫切。

4 兼顾货运在技术上的可行性

根据《市域（郊）铁路设计规范》（征求意见稿）载明的技术指标，除货场外，与客货铁路的技术指标差异在于纵坡、荷载及限界，其余列控、通信、信号、供电等都能与客货铁路保持兼容，结合本区域商品汽车及集装箱的物流需求，市域（郊）铁路富余运力兼顾货运在技术上可行：①市域（郊）铁路的最大纵坡为2%，客货铁路最大纵坡为1.5%，相差0.5%，这在大部分地区，在技术上是可以实现的，在余姚、慈溪的平原地区，采用客货铁路指标，在工程造价上基本无差异；②荷载引起的差异主要在于桥梁，若采用大箱梁，则控制荷载在于施工荷载，不在于行车荷载，即使采用T梁或小箱梁，由于设计荷载差异引起的投资差异也很小，以宁波—余慈项目新建的余姚—慈溪—前湾新区段为例，因兼顾货物运输功能增加的线路建安造价不到总投资的1%；③比较市域（郊）铁路和客货铁路的界限，路基和桥梁宽度基本一致，对地面线和桥梁的造价影响不大，限界断面差异在站台面以上，如隧道、地下线占比大，则会对工程投资产生较大影响，根据《国务院办公厅转发国家发展改革委等单位关于推动都市圈市域（郊）铁路加快发展意见的通知》（国办函[2020] 116 号）“原则上以地面建设为主，困难路段可考虑采用高架方式，进出枢纽的个别路段可研究采用地下方式”的规定，市域（郊）铁路的地下线比例一般不高。综上分析，市域（郊）铁路兼顾货运，在技术上可行，在投资上增加有限，特别是余姚、慈溪等平原地区。

5 兼顾城市轨道交通的设站方案

以上述2个项目为例，余姚、慈溪两地已建直达宁波的高速公路，为实现比较优势，市域（郊）铁路需至少保持5 km以上的平均站间距，以确保市域（郊）列车的旅行时间与公路轿车持平。但为实现慈溪、余姚城区段的城市轨道交通功能，需要站间距小、旅行速度在40 km/h左右。为同时满足这2种需求，宜按快慢线开行方案的要求设站，即慈溪与宁波、余姚与宁波、余姚与慈溪城区间的郊区段，在确保5万人及以上的城镇组团和重要工业园区、旅游景点设站外，站间距尽可能大，在余姚、慈溪城区段，宜按平均2 km设站，并区分市域站和城市轨道交通站，市域站经停市域快速列车和城市轨道交通列车，城市轨道交通站依运行图设越行线。

6 兼顾 3 种需求的开行模式初探

以正在编制可行性研究的余姚—慈溪—前湾新区铁路项目的1个比选方案为例，初步阐述同时满足3种需要的开行模式，该比选方案起自萧甬铁路余姚西货站，经高铁余姚北站、慈溪站，终于前湾新区，全长约45 km，终点设存车场并预留货场条件。该项目的最大特点是与萧甬铁路接轨并实现跨线运行，萧甬铁路是客货线，已有百年历史，能方便地直达宁波舟山港码头及内陆。

本项目与萧甬铁路和宁波—慈溪市域铁路可实现跨线运行，开行交路丰富，有宁波—余姚—慈溪—前湾、宁波—余姚—慈溪—镇海、前湾—慈溪—镇海、余姚—慈溪—前湾、余姚—慈溪—镇海5个市域快速列车交路，开行方案分高峰期、平峰期2种。为方便阐述，以余姚—慈溪—前湾交路为例阐述兼顾市域快速交通、城市轨道交通及货物列车的开行方案。因本项目尚在可行性研究阶段，有关线站位及中间站名不在文章中列明。对于城市轨道交通站，为分析方便，在考虑到市域站间距及线路所经区域的情况下，确定需设城市轨道交通站的区域，按约2 km的站间距假定设站。

根据余姚、慈溪、前湾三地上下班时间，早晚高峰时段为6 : 30～8 : 30、16 : 30～18 : 30，其余为平峰时间，全天运营时间为6 : 30～22 : 30。从本文2.2分析可知，本项目早晚高峰采用10 min发车间隔，就可满足近、初、远期的市域客流需求，因此市域快速列车按高峰期间隔10 min、平峰期间隔20 min运行。在此条件下，初步分析兼顾3种需求的开行方案。

6.1 客车运营时分

仅以CHR6F车的加减速性能及停站40 s计算运行速度，暂时不考虑道岔等因素对速度的影响，模拟市域快速列车运行时分如表3所示。

只运行城市轨道交通列车的情况，模拟城市轨道交通列车运行时分如表4所示。

6.2 货车运营时分

货物列车从前湾新城至余姚西货站直达，旅行速度参考萧甬铁路上的货物列车取63 km/h。

6.3 列车运行图

以不影响市域快速列车的运行为前提，编制城市轨道交通列车和铁路货物列车运行图，以3 min追踪为限，确定市域列车越行城市轨道交通列车站，越行时城市轨道交通列车停车6 min，不越行货物列车。

表3 市域快速列车运行时分表

表4 城市轨道交通列车运行时分表

高峰期发车方式为市域快速列车发车后3 min发城市轨道交通列车，7 min后再发市域快速列车，依次循环，依上述越行原则，全程越行2次，城市轨道交通列车全程52 min，全程旅行速度52 km/h。

平峰期发车方式为市域快速列车发车后7 min发货物列车，再3 min后发城市轨道交通列车，依次循环，依上述越行原则，全程越行1次，城市轨道交通列车全程46.5 min，全程旅行速度58 km/h。

7 建设投资及运营效益评价

富余运力兼顾货运和城市轨道交通所增加的投资不大。以前述的余姚—慈溪—前湾交路为例，在不办理超限货物运输情况下，实现货运功能的增加投资主要在货场，实现城市轨道交通功能增加投资主要在于城市轨道交通车站，相比新建1条铁路货运专线或1 条城市轨道交通线，增加投资比例很低。

兼顾货运和城市轨道交通带来的经济效益巨大，除有效降低物流、客流的社会成本外，更是项目纯收益的重要来源。在运营期，货运和城市轨道交通功能的实现，大部分可利用市域铁路功能配备的人、材、机资源，额外增加成本不多，收益率较高，特别是长途的铁路货运，是实现项目减亏、实现可持续运营的重要收入来源。

8 研究的初步结论

按照上述开行方案，余姚—慈溪—前湾新区铁路全天从早晨6 : 30至晚上22 : 30，可开行市域快速列车57对，城市轨道交通列车57对，货物列车30对。8编组列车担当市域快速列车，最大载客能力为1 950人/列，4编组列车担当城市轨道交通列车，最大载客能力为868人/列，则全天市域列车和城市轨道交通的断面客运能力为22.2万人次和9.9 万人次，合计32.1万人次。结合国内已开通运行的市域（郊）铁路的客流分析，此开行方案将在很长时期内满足线路所经区域的旅客出行需求。与本项目接轨的百年客货共线萧甬铁路，目前开行货物列车仅42对，依此判断，30对的货物列车也会在很长的时期内满足前湾新区的物流需求，即市域（郊）铁路兼顾货运和城市轨道交通在运力和运输组织上是可行的，社会经济价值可观，特别是不具备单独建设城市轨道交通的中小城市，对解决城市拥堵、促进城市发展更具现实意义。