新建绵阳至遂宁至内江铁路功能定位及速度目标值研究

段荣成

(1.轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院),西安 710043；2.陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院),西安 710043)

新建绵阳至遂宁至内江铁路位于四川省东部地区，起于绵阳市，经绵阳市、遂宁市、资阳市(安岳县)至内江市，线路全长约300 km。项目串联绵阳、遂宁、内江3个重要地级市，与西宁—成都、西安—成都、成达万、成渝等高铁衔接，是国家高速铁路网中兰(西)广、沿江、京昆通道等通道区域连接线，同时也是成渝城市群城际网绵阳—遂宁—内江—自贡城际线路的重要组成，其中，绵阳至遂宁段还可作为兰渝高铁通道的组成部分。区域路网较为密集，运输径路丰富，在承担成渝地区城际客流的基础上，各段功能构成存在区段性差异是其最大的特点[1]。鉴于速度目标值是铁路的核心指标[2]，不同段落功能定位、客流特征及路网衔接有所差别，速度目标值应分段考虑。在精准定位其功能的前提下，结合客流构成及区域相邻路网速度目标值[3]，参考世界高铁技术和国内已开通运营的银西高铁有砟轨道运营速度可达300 km/h以上的建设经验，重点对速度目标值进行研究分析。

1 功能定位综合分析

1.1 相关通道构成

(1)川渝北上通道

川渝地区北上西出通道主要有西安—成都、西宁—成都、兰渝铁路，新建线路在路网中与西成高铁、西宁至成都铁路顺畅衔接，经成达万高铁与汉巴南铁路联通，建成后将开辟成渝北上新通道，形成以西成高铁、西宁至成都铁路为主骨架，新建线路、汉巴南为辅助线路的成渝北上通道新格局。川渝北上通道见图1。

图1 川渝北上通道示意

(2)京昆通道构成

京昆通道在川渝地区主通道为西渝高铁—渝昆高铁及西(安)成(都)高铁—成自宜高铁—渝昆高铁，新建线路南端于内江枢纽与内自泸城际铁路、成自宜高铁联通，构建了沿线地区与昆明方向的便捷通路，是京昆通道的重要组成部分，建成后将有效提升路网的机动灵活性和保障力。京昆通道构成见图2。

图2 京昆通道示意

(3)沿江通道延伸

沿江通道在川渝地区主通道为成渝高铁(成渝中线)—渝宜高铁，成达万高铁—郑万高铁万州至兴山段，主要承担川渝地区东出至华中、华东的沿江长途客流运输。本项目东端于遂宁枢纽与规划成达万高铁、遂渝高铁顺畅衔接，直抵重庆及沿江高铁通道，将开辟绵阳与华东、华中及华南地区间旅客交流新通道，丰富了沿江通道径路选择的整体构架，是沿江高铁通道在区域路网中的西向有机延伸。沿江通道构成见图3。

图3 沿江通道示意

因此，新建线路将会是绵阳至重庆方向最便捷通路，于遂宁衔接成达万高铁并入沿江高铁通道，经内自宜高铁南联渝昆、渝贵高铁，将开辟绵阳与华东、华中及华南地区间旅客交流新通道，深入融入沿江高铁、京昆高铁等区际路网通道，有效提升绵阳在路网中的对外辐射能力与向心能力，促进与周边中心城市密切对接、深层合作与互动融合，为打造高铁经济轴带提供潜在可能，为拓展国民经发展空间提供全新选项，是支撑绵阳建设中国科技城的重要交通基础设施。

1.2 功能定位综合分析

在路网中，新建线路自西北向东南与西宁成都铁路及西成、成达万、成渝、渝昆高铁联系，可作为国家《中长期铁路网规划》中西部地区重要的高速铁路区域连接线，“八纵八横”之兰(西)广通道川渝境内运输通路的重要构成，西宁以远地区与重庆方向高标准客运通道的主要径路，架构起绵阳快速东出南下新通道，融入沿江高铁、京昆高铁等区际路网通道，建设中国科技城的重要交通基础设施；同时，也是《成渝城市群城际铁路网规划》骨架线绵遂内宜的主要组成部分，承担成渝城市群城际客流，是一条路网通道与区域城际并重，具有高铁区域连接线功能的客运铁路。《中长期铁路网规划》中区域铁路网规划见图4。

图4 《中长期铁路网规划》中区域铁路网规划

各区段承担主要功能如下。

(1)安州至绵阳段

本段主要承担西北地区(除陕宁)与渝黔滇、华中等地的中长途旅客交流及沿线城际客流。以中长途通道客流为主、兼顾少量城际客流。因此，线路功能定位以承担路网连接线的功能为主，兼顾城际功能。

(2)绵阳至遂宁段

本段主要承担绵阳与华东、华中、华南地区间旅客交流；部分西北地区(除陕宁)与渝黔滇、华中华东等地的中长途旅客交流；沿线城际客流及川北地区与川南、川东地区间城际客流。以中长途通道客流为主、兼顾区域城际客流。因此，线路功能定位以路网通道功能和城际功能并重。

(3)遂宁至内江段

本段主要承担沿线城际客流及川南与川北、川东北地区间城际客流；兼顾部分川东北、陕南与四川攀西、云南等中长途旅客交流。以区域城际客流为主、兼顾部分中长途通道客流。因此，线路功能定位以承担城际功能为主，兼顾高铁连接线功能。

2 主要技术标准速度目标值选择

新建线路具有高铁连接线和城际铁路双重功能，不同段落功能定位和客流特征存在区别。其中，绵阳至遂宁段还可作为兰(西)广高铁通道的组成部分，路网通道功能和城际功能并重；遂宁至内江段以承担城际功能为主，兼顾高铁连接线功能；绵阳至安州段以承担路网功能为主，兼顾城际功能。因此，本次速度目标值针对绵阳至遂宁、遂宁至内江及绵阳至安州三段分别进行研究[4-6]。

2.1 绵阳至遂宁段

绵阳至遂宁段在路网中可作为兰(西)广高铁通道的组成部分，并具备高铁连接线和城际功能。结合其功能定位、客流构成及区域路网衔接等因素，对速度目标值分别研究了200，250，250 km/h预留提速条件，300，350 km/h等5个方案。其中，250 km/h预留提速条件方案，线下土建工程按350 km/h预留，标准轨道类型按有砟轨道考虑。

2.1.1 方案说明

不同速度目标值方案线路走向基本相同，主要差别在于线路平纵断面设计和工程设置、轨道结构形式，以及与建设标准、轨道类型相匹配的工程设计标准，综合比较见表1。

表1 不同速度目标值方案工程设计标准比较

2.1.2 速度目标值方案比选

(1)区域路网协调性分析

与前后方通道协调匹配分析[7-9]：本段为兰(西)广高铁通道的组成部分，向北通过联络线对接在建成兰铁路，向南对接既有遂渝铁路、规划遂渝城际，向东对接成达万高铁。成兰铁路速度目标值200 km/h，既有遂渝铁路设计速度200 km/h，成达万高铁速度目标值350 km/h，见图5，与上述线路协调匹配分析，本段速度目标值宜为200～250 km/h。考虑兰渝高铁为重庆市规划铁路，其重庆至潼南段前期已按350 km/h考虑，本段有可能作为兰渝高铁的组成部分，鉴于兰渝高铁建设的不确定性，从基础设施建设的前瞻性考虑，速度目标值选择宜适度超前，宜采用250 km/h预留提速条件。

图5 区域路网速度目标值示意

(2)功能定位符合性分析[10-13]

本段连接成渝城市群内重要城市绵阳、遂宁，路网中可作为兰(西)广高铁通道的组成部分，同时为成渝城市群城际铁路网的组成部分，路网通道功能和城际功能并重。根据国办函〔2021〕27号《关于进一步做好铁路规划建设工作的意见》的政策要求：“规划建设串联规模较大的地级以上城市、近期双向客流密度2 000万人次/年以上、路网功能较突出的高铁线路，可预留时速350 km条件”，本段串联绵阳、遂宁两个规模较大的地级市，路网功能较突出，采用250 km/h预留提速条件的速度目标值方案，与项目功能定位符合性好，并满足国家政策要求。

(3)工程投资分析[14-15]

各方案线路走向基本相同，影响工程及投资的主要因素是线路平纵断面设计标准引起的桥隧工程设置，以及与设计速度相匹配的线间距、隧道断面等工程设计标准。

250 km/h预留提速条件方案投资适中，较250 km/h方案工程投资增加5.73亿元，较300 km/h方案工程投资节省13.78亿元，较350 km/h方案工程投资节省14.92亿元，工程投资分析见表1。

(4)与时间目标值适应性分析[16-18]

本线连接成渝城市群内绵阳、遂宁、内江三市，根据《交通强国建设纲要》《成渝城市群发展规划》上位规划发展目标要求：“成渝城市群内绵阳至内江时间目标值宜为2 h，相邻城市间绵阳至遂宁、遂宁至内江时间目标值宜为1 h”，不同速度目标值方案均满足时间目标值要求，350 km/h方案时间目标值适应性最好，较250 km/h方案旅行时分节省12.7 min，运行时分分析见表1。

(5)经济效益分析[19-20]

综合考虑各方案客流水平、工程投资、运营成本、运输收入等诸多因素，对项目财务指标进行测算，250 km/h预留提速条件方案经济性最优，其次为350 km/h方案，200 km/h方案经济性最差，经济效益分析见表1。

(6)速度目标值推荐方案

本线串联成渝城市群重要城市绵阳、遂宁，路网中可作为兰(西)广通道的组成部分，路网功能较突出，是成渝城市群城际铁路网的组成部分，速度目标值采用250 km/h预留提速条件方案，与项目功能定位和客流特征相符，符合国办函[2021]27号文对新建铁路速度标准的政策要求，与区域路网相邻铁路标准协调匹配，满足时间目标值要求，经济效益较好。且本段采用250 km/h预留提速条件，较250 km/h投资仅增加5.73亿元(2.5%)，较350 km/h投资节省14.92亿元(6.6%)，初期节省投资较多，因此，绵阳至遂宁段速度目标值推荐采用250 km/h预留进一步提速的条件。

250 km/h预留提速条件轨道类型存在按有砟轨道预留和无砟轨道预留两种选择。采用何种轨道结构，一方面影响将来线路提速的可行性，另一方面对近期工程投资影响较大。不同轨道结构类型投资差值主要由轨道结构费用、桥路工程设置原则以及线路方案、桥路工程设计标准及措施等3个方面的因素引起。

目前，国内外高速铁路采用有砟轨道最高运行速度320 km/h。银西高铁试验段按提速至350 km/h设计，联调联试阶段试验最高305 km/h试验，计划按最高速度350 km/h进行逐步提速试验研究。根据铁科院对350 km/h高速铁路有砟轨道试验分析：列车安全性指标完全满足标准要求，舒适性指标等级也达到优良，车内噪声及车外辐射噪声2项指标均低于无砟轨道线路，所采取的防飞溅措施有效地防止了道砟飞溅情况，兼具了有砟轨道高弹性、可维护性好等优点。总体而言，对于300 km/h及以上新建项目一次性采用有砟轨道结构从工程技术方面考虑具备可行性，但缺乏运营、养护和维修的成熟经验。

综上分析，参照银西高铁设计经验，250 km/h预留提速条件方案，线下土建工程按350 km/h预留，轨道结构路桥、短隧道地段暂按有砟轨道设计，后续结合350 km/h有砟轨道技术的发展，进一步分析提速至350 km/h的可行性。

2.2 遂宁至内江段

2.2.1 方案说明

遂宁至内江段以承担城际功能为主，兼顾高铁连接线功能。结合项目功能定位、客流构成及区域路网衔接等因素，对速度目标值分别研究了200，250，250 km/h预留提速条件，300，350 km/h等5个方案，不同速度目标值方案工程设计标准比较表与绵阳至遂宁段一致，主要差别仅在于工程数量与投资方面，综合比较见表2。

表2 不同速度目标值方案工程设计标准比较

2.2.2 速度目标值方案比选

(1)区域路网协调性分析

区域路网相关的绵泸高铁内自泸段、西成、成贵高铁、汉巴南城际等速度目标值250 km/h，本线绵遂段速度目标值250 km/h预留提速条件，成自宜高铁及渝昆、成达万高铁速度目标值350 km/h，成兰铁路速度目标值200 km/h。从与区域路网协调匹配分析，本段速度目标值宜为250 km/h。

(2)功能定位及客流适应性[21]

根据项目功能定位，本线遂宁至内江段以承担城际功能为主，兼具高铁连接线功能，承担部分川东北地区至宜宾以远的中长途客流。其中，城际客流占比约82.0%，中长途客流占比约18.0%。根据国办函〔2021〕27号《关于进一步做好铁路规划建设工作的意见》的政策要求：“规划建设近期双向客流密度1 500万人次/年以上的高铁区域连接线，可采用时速250 km标准”。本段具有高铁连接线功能，近期双向客流密度大于1 500万人次/年，为提高客运服务品质，速度目标值宜为250 km/h，与功能定位及客流适应性好，并满足国家政策要求。

(3)工程经济性分析

250 km/h方案工程投资适中，较200 km/h方案工程投资增加3.6亿元，较250 km/h预留提速条件方案、300 km/h方案、350 km/h方案工程投资分别节约2.4，8.9，9.6亿元。工程经济分析见表2。

(4)与时间目标值适应性分析

不同速度目标值方案均满足时间目标值要求；350 km/h方案较250 km/h方案旅行时分节省8.7 min，200 km/h方案较250 km/h方案旅行时分增加6.9 min。不同速度目标值方案旅行时分差别较小。运行时分分析见表2。

(5)经济效益分析

250 km/h预留提速条件方案经济性最优，200 km/h方案经济性最差，250 km/h方案经济性适中。经济效益分析见表2。

(6)速度目标值推荐方案

本线遂内段以承担成渝城市群城际功能为主，兼顾高铁连接线功能，区域路网相关铁路基本为250 km/h及以上，采用250 km/h速度目标值方案，与项目功能定位及客流特征相符，符合国办函[2021]27号文对新建铁路速度标准的政策要求，与区域路网相邻铁路标准协调匹配，满足时间目标值要求，经济效益较好。因此，遂宁至内江段速度目标值推荐采用250 km/h。

2.3 绵阳至安州段

2.3.1 方案说明

绵阳至安州段以承担路网功能为主，兼顾城际功能。结合项目功能定位、客流构成及区域路网衔接等因素，对速度目标值分别研究了160，200，250 km/h等3个方案。

2.3.2 速度目标值方案比选

(1)路网协调性分析

区域内与该段密切相关的成兰铁路速度目标值200 km/h、本线绵遂段速度目标值250 km/h预留提速条件，从区域路网协调性分析，本段速度目标值宜为200～250 km/h。考虑该段运营长度约44.9 km，相对较短，列车在绵阳西站停站较多，可省时间有限，速度目标值过高意义不大，绵阳至安州段速度目标值与成兰、西宁成都铁路保持一致，宜为200 km/h。

(2)功能定位符合性分析

西宁至成都铁路、兰合铁路共同承担了西北与西南的客运主通道，兰渝线为货运主通道，绵阳至安州段向西连接成兰线，向东通过绵遂渝与重庆连接。在兰渝高铁形成前的较长时间将承担部分西北地区西宁、兰州及九寨沟等旅游区与渝黔、华中等地的中长途旅客交流及沿线城际客流。本段连接线功能和城际功能较为突出，采用200 km/h的速度目标值方案，与项目功能定位符合性好。

(3)工程经济性分析

本段为山前冲积平原，地面高程550～610 m，地形平坦、开阔。区间仅有数个村镇零星分布，无其他重要控制物，布线条件好，优先采用较大曲线，采用较小曲线半径对方案无明显优化。不同速度目标值方案平面基本一致，仅路基桥梁断面略有区别，工程相当，对投资影响较小。

(4)速度目标值推荐方案

结合前述分析，绵阳至安州段承担成兰线与绵遂内高速铁路路网的连接线功能和城际功能，向西连接的成兰、西宁至成都铁路和兰合铁路均为200 km/h。且采用不同速度目标值方案工程投资相当，考虑该段运营长度较短，速度目标值过高意义不大，从与区域路网相邻铁路标准协调匹配性考虑，速度目标值推荐采用200 km/h。

3 结论

(1)通过相关川渝北上通道、京昆通道构成、沿江通道延伸等通道构成的综合分析，确定3段线路在路网中的功能和承担的主要功能定位。

(2)绵阳至遂宁段从区域路网的协调性、功能定位的符合性、不同方案的时间目标值适应性和工程经济效益等分析，采用较高标准或预留条件的速度目标值，并分析国内外300 km/h有砟高铁的运营、试验等建设经验，提出250 km/h预留进一步提速条件的可行性。

(3)鉴于遂宁至内江段主要承担城际功能，兼顾高铁连接线功能，区域相关铁路速度目标值的特点，速度目标值采用250 km/h即可满足时间目标值要求，具备较好的经济效益。

(4)绵阳至安州段主要承担路网的连接线功能，兼顾少量城际客流，考虑运营长度较短，从与区域路网相邻铁路标准协调匹配性考虑，采用与接轨线一致的技术标准200 km/h。

(5)同一项目不同段落存在功能定位有差异的铁路项目，通过分段确定功能定位和分析研究技术标准的方法，在类似项目前期研究中具有一定借鉴意义。