淮宿蚌铁路主要技术标准方案研究

许兆俊

中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070

淮北—宿州—蚌埠城际铁路（简称淮宿蚌铁路）位于安徽省北部，经过淮北、宿州、蚌埠三市。该铁路起自淮萧联络线淮北北站，经郑徐高速铁路衔接徐州枢纽，中间连接规划的皖北城际铁路亳州—蚌埠段、阜阳—淮北段，南端引入蚌埠地区与京沪、合蚌高速铁路及规划的宁滁蚌城际铁路衔接［1-5］，线路全长160.978 km。淮宿蚌铁路平面如图1所示。

图1 淮宿蚌铁路平面示意

铁路技术标准决定线路平纵断面设计、土建标准、建设及运营成本、运营效率及效益等，因此研究淮宿蚌铁路主要技术标准具有重要意义。速度目标值是铁路技术标准的核心，而最大坡度则直接影响铁路工程量和投资。速度目标值研究应结合功能定位、客流特点、时间目标值适应性、路网协调匹配、车站分布适应性、工程经济效益等方面综合确定［6-10］；最大坡度应从沿线地势、列车开行方案等方面分析确定。

1 速度目标值的确定

1.1 功能定位、客流特点对速度目标值的要求

功能定位：淮宿蚌铁路是皖北地区城际铁路网的重要组成部分，是皖北城市群连接合肥都市圈及长三角地区的便捷通道，是京沪高速铁路辅助通道的重要组成部分，是促进沿线资源开发、实现全面小康的重要基础设施，是一条以区域城际功能为主，兼顾路网功能的高速铁路。因此，速度目标值不宜低于250 km∕h。

客流特点：淮宿蚌铁路以服务中短途城际客流为主，兼顾长途跨线客流。其中，中短途城际客流占比81%～96%，长途跨线客流占比4%～19%。旅客出行目的以公务、商务、旅游、探亲为主，中高端客流占比较高，对出行的便捷性要求较高。因此，速度目标值宜在250 km∕h及以上。

1.2 时间目标值的确定

出行时间是旅客选择交通工具的主要考虑因素之一，速度目标值首先应满足时间目标值的需求。

从淮宿蚌铁路客流特点来看，中高端客流占比较高，旅客对出行时间有一定要求，经济承受能力尚可。

《安徽省十三五铁路规划》提出：进一步加快推进合肥都市圈、皖江城市带、皖北城市群城际铁路建设，形成以合肥为中心，联系全省主要城市的快速城际客运网络，实现都市圈内部1～2 h交通圈，支撑安徽省“一圈一带一群”城镇空间布局，引导新型城镇化发展。因此，淮宿蚌铁路的速度标准应满足都市圈的1～2 h交通出行时间要求。

淮北—蚌埠、淮北—合肥区间目前旅客出行主要交通方式为铁路、公路。各种交通方式旅客出行时间和时间目标值对比见表1。

表1 各种交通方式旅客出行时间和时间目标值对比

旅客选择高速铁路出行须通过淮萧联络线、郑徐高速铁路经徐州东转京沪高速铁路，运输路径较曲折，出行成本较高、时间较长；选择普速铁路出行时间长；选择公路出行时间长，但机动灵活。因此，为体现淮宿蚌铁路在市场运营中的竞争力，有效吸引客流并占据未来客运市场中的主导地位，区域内客流出行时间应较现有高速铁路适当缩减，较普速铁路及公路大幅缩减。所以，本线淮北—蚌埠的时间目标值宜控制在1 h以内，淮北—合肥的时间目标值宜控制在2 h以内。

综上所述，考虑客流特点、旅客对出行时间的要求、皖北地区城际铁路网相关规划、市场竞争力等因素，淮宿蚌铁路全线时间目标值宜控制在1 h以内。

1.3 速度目标值比选

根据功能定位和客流特点对速度目标值的要求，结合区域路网高速铁路速度目标值，对淮宿蚌铁路速度目标值按250 km∕h、250 km∕h预留350 km∕h（有砟）、350 km∕h三个方案进行比选。

三个方案的主要差别在于速度目标值及工程经济效益，故时间目标值适应性、路网协调匹配、车站分布适应性这三项仅比较250 km∕h和350 km∕h两个方案。

1.3.1 时间目标值适应性

不同速度目标值方案本线大站停列车所需出行时间对比见表2。可知：速度目标值250 km∕h方案可满足淮北—合肥时间目标值要求，但无法满足本线范围内淮北—蚌埠时间目标值要求；速度目标值350 km∕h方案可满足时间目标值要求，且较250 km∕h方案出行时间节省约12.4 min。

表2 不同速度目标值方案所需出行时间对比

1.3.2 路网协调匹配

淮宿蚌铁路作为皖北地区城际铁路网及京沪高速铁路辅助通道的重要组成部分，跨线客流占比较大，约占总客流的86%～92%。因此，本线速度目标值应与相邻路网内互通的高速铁路相匹配。

研究年度（分为近期和远期，分别指项目交付运营后第10年和第20年）区域路网与本线有跨线交流的高速铁路主要有郑徐高速铁路、徐连高速铁路、徐宿淮盐高速铁路、商合杭高速铁路、皖北城际铁路、合蚌高速铁路、京沪高速铁路、宁滁蚌城际铁路等。其中，淮萧联络线、徐宿淮盐高速铁路速度目标值均为250 km∕h；皖北城际铁路、宁滁蚌城际铁路速度目标值均在250 km∕h以上，且可能与本线速度目标值保持一致；其余铁路的速度目标值均为350 km∕h。考虑与相邻高速铁路的衔接匹配，350 km∕h方案路网适应性更好。相邻路网高速铁路速度目标值见图2。

图2 相邻路网高速铁路速度目标值

1.3.3 车站分布适应性

同一速度目标值在不同站间距下的达速比（列车在区间达到最高运行速度的行驶距离占该区间长度的比例）［11］尤为重要。在满足时间目标值要求的前提下达速比宜在50%左右。根据沿线城镇和经济据点分布情况，淮宿蚌铁路设6个车站，平均站间距32.89 km。自淮北地区既有淮北北站引出并新建淮北西站。根据地区车站分工，淮北西站为淮北地区主客站，办理本线全部始发终到列车及通过列车作业。因此，本次车站分布适应性主要分析淮北西站—蚌埠南站区段。不同速度目标值方案达速比对比见表3。可知，速度目标值350 km∕h方案大站停列车达速比为53%，满足达速比50%要求。250 km∕h方案达速比过高，与车站分布不匹配，未能充分发挥高速优势。考虑本线跨线客流占比较大，大站停列车开行比例较高，故本线速度目标值采用350 km∕h更合适。

表3 不同速度目标值方案达速比对比

1.3.4 工程经济效益

三个方案投资差异主要体现在静态投资方面，动态投资部分（机车车辆购置费、流动资金、贷款利息）差异微小，故本文仅对比静态投资。三个速度目标值方案的主要工程数量和静态投资对比见表4。

表4 三个速度目标值方案主要工程数量和静态投资对比

由表4可得，350 km∕h方案较250 km∕h、250 km∕h预留350 km∕h方案静态投资分别增加约19.4、5.9亿元，增幅分别为9.04%、2.75%。

采用不同速度目标值产生的经济效益不同，主要体现在运量、运营成本、运价等方面。一般来说，速度等级越高，投资越大，对长距离客流的吸引力越大。运营成本增加，运价也相应提高。

不同速度目标值方案效益对比见表5。可见，3个方案中350 km∕h方案效益最优，其财务内部收益率0.48%，经济内部收益率10.58%。

表5 不同速度目标值方案效益对比

1.4 速度目标值推荐意见

350 km∕h速度目标值方案符合淮宿蚌铁路功能定位，满足时间目标值要求，与区域现有交通方式相比有较强的竞争力；与全线车站分布和区域路网跨线铁路速度目标值相匹配，符合我国高速铁路发展趋势；虽较250 km∕h方案、250 km∕h预留350 km∕h方案分别增加投资9.04%、2.75%，但对客流吸引能力增强，且票价较高，综合效益最好。故本次研究推荐采用速度目标值350 km∕h方案。

2 最大坡度的确定

淮宿蚌铁路沿线地势平坦开阔，设计高程主要受跨线铁路、公（道）路和河流的通航净空要求控制。

淮宿蚌铁路为高速铁路，开行列车均为动车组，牵引性能优越，陡坡地段快起快停、动能闯坡持续运行性能好，对坡度适应能力强。本线与相邻的郑徐、合蚌等高速铁路之间开行大量跨线列车，相邻线最大坡度均为20‰，故淮宿蚌铁路最大坡度推荐采用20‰，以便与相邻线较好匹配。

3 结论

本文首先从功能定位、客流特点提出250 km∕h、250 km∕h预留350 km∕h（有砟）、350 km∕h三个速度目标值方案，然后从时间目标值适应性、路网协调匹配、车站分布适应性、工程经济效益四个方面比选出速度目标值较优方案；再从沿线地势、列车开行方案、与相邻线的匹配等方面确定最大坡度。经综合比选，速度目标值取350 km∕h、最大坡度取20‰时路网协调匹配性好，综合效益佳。

目前，淮宿蚌铁路已开工建设，最终采用的技术标准方案为：速度目标值350 km∕h，双线线间距5 m，最小曲线半径7 000 m（困难地段5 500 m），最大坡度20‰。