新建市域（郊）铁路经济性现状分析及对策研究

颜燕舞

（中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉 430063）

1 引言

市域（郊）铁路是伴随着我国城镇化发展而兴起的新型轨道交通系统。近年来，随着“轨道上的都市圈”的建设、“四网融合”的大力推进以及若干都市圈、城市群多层级交通规划政策的出台，我国市域（郊）铁路发展迅猛，运营里程稳步增长。截至2022 年底，我国内地已运营市域快轨（即市域（郊）铁路）线路长度达1 223.35 km，在城市轨道交通（以下简称“城轨”）运营线路总长度中占比11.89%，2022 年新增市域快轨线路212.39 km，占比19.57%。市域（郊）铁路虽然发展较快，但相较于高铁、城际铁路及地铁等，仍处于起步阶段，面临技术标准不完善、工程投资大、运营成本高等突出问题。

中华人民共和国国务院办公厅于2020 年发布的《关于推动都市圈市域（郊）铁路加快发展的意见》（国办函[2020]116 号）指出：按照功能适应、标准适宜、经济适用的原则，严格落实项目建设条件，深化项目前期工作，加强技术方案比选，合理降低工程投资和运营成本。为落实国内相关政策要求，亟需通过开展技术创新、优化设计标准、采用灵活的运输组织模式等方式，降低市域（郊）铁路工程投资和运营成本，提高经营效益，实现其健康、可持续发展。

为此，本文在对国内新建市域（郊）铁路经济性现状进行调研和分析的基础上，明确当前新建市域（郊）铁路存在的问题，并结合相关政策要求，从系统规划、设计建设、运营管理等方面，提出降本增效的对策及建议，以期为国内新建市域（郊）铁路规划、设计、运营管理提供参考和借鉴。

2 新建市域（郊）铁路经济性现状分析

2.1 主要技术指标及工程投资

国内新建市域（郊）铁路设计速度通常为100～160 km/h，采用市域A 型、B 型、D 型、双流制等车型，列车以6 辆编组为主，部分穿城快线列车为8 辆编组。供电制式为DC 1500V 或AC25kV，主要采用接触网和接触轨2 种授流方式。大部分线路的地下线占比为30%～50%，穿城快线的地下线占比在70%以上。平均站间距通常为3～4 km，部分线路平均站间距小于3 km。国内新建市域（郊）铁路直接工程投资为2～6亿元/正线公里。国内部分新建市域（郊）铁路项目主要技术指标及工程投资如表1所示。

表1 国内部分新建市域（郊）铁路项目主要技术指标及工程投资统计表

2.2 运营管理现状

国内新建市域（郊）铁路主要采用6辆编组的运营方案，部分线路开行大小交路；整体客流量较小，2021 年的客运强度仅为0.067 万人次/（km·天）。新建市域（郊）铁路的主要能耗为电能消耗（以下简称“电耗”），其中，列车牵引电耗和设备设施电耗占比高，据不完全统计，牵引电耗在市域（郊）铁路总能耗中的占比约为60%。虽然其总体电耗比地铁低，但是每人公里的电耗比地铁高。市域（郊）铁路具有较强的公益属性，运营收入以票务收入为主，平均收支比为19.7%，处于亏损状态。

2.3 存在问题

综上所述，国内新建市域（郊）铁路在经济性方面存在以下问题。

（1）工程投资大。国内大多数新建市域（郊）铁路项目的直接工程投资大于3 亿元/正线公里。其主要原因在于：①市域（郊）铁路速度较高，若采用地上敷设方式，其噪声振动对环境影响较大，因此在城区、组团中心常采用地下敷设方式，地下线占比高；②列车通常采用长编组（多为6 辆编组），导致车站整体规模偏大，而且部分线路站点设置较密，站间距小；③部分线路车站装修、设备配置标准参照地铁建设标准，配置高，投资大。

（2）运营成本高，经营效益差。究其原因，主要有以下方面：①运营列车大多采用6 辆固定编组，平峰时段空载率高，能耗大；②列车发车间隔较长，客流吸引力不强，票务收入不理想；③车站规模为与列车编组相匹配普遍偏大，通风、空调、供暖、电扶梯、照明等日常设备数量多，运维费用高；④管理人员多，人工成本高，经营效益差。

3 对策及建议

针对上述问题，本章提出降低新建市域（郊）铁路工程投资和运营成本的对策及建议如下。

3.1 规划引领方面

应统筹做好前期规划，综合考虑运输需求、线路功能定位等因素，对线路设计标准进行充分验证，合理选择系统制式。

（1）同一城市或区域宜统一制式标准，对车辆基地、控制中心、主变电所等进行统筹规划，以实现资源共享的目的。

（2）因地制宜确定线路敷设方式，优先采用地面或高架敷设，集约利用通道资源，以节省工程投资。

（3）站点设置应统筹考虑线路功能定位、速度目标值及客流需求等，平均站间距原则上应不小于3 km。

3.2 设计建设方面

3.2.1 列车编组

应根据客流需求，充分考虑不同运输组织模式对土建工程、运营成本的影响，合理确定初/近/远期列车编组及行车组织方案。在满足运营需求的前提下，尽量采用小编组、高密度列车运行方案，原因在于小编组不仅可以有效减小车站及段场规模，节省土建工程投资，而且可通过缩减车站及段场规模，同步缩小配套设备的设计规模，从而使设备投资及运营费用得到有效控制，最终有效降低市域（郊）铁路建设及运营成本。

3.2.2 土建工程

（1）车站。根据服务区域的主导客流特征、客流量大小，设置与客流特征相匹配的车站出入口数量、公共区规模、站台宽度、电扶梯数量、公共卫生间设施标准等，统筹全线车站资源分配。结合车站建设条件，分析采用地面外挂站厅的可行性，以缩减车站土建规模。合理确定车站装修标准和原则，提倡简约装修，控制车站装修成本。

（2）区间。在隧道方面，由于市域（郊）铁路与地铁相比速度更高，隧道断面更大，造价更高，而且目前国内各地盾构隧道断面标准并不统一，因此工程设计时，宜在现行规范的基础上，结合车辆类型、速度目标值、隧道阻塞比等，进一步优化盾构隧道断面尺寸，以降低隧道工程投资。在桥梁方面，应统筹考虑声屏障、遮板、疏散通道、接触网立柱等桥面设施及其布置形式，优化桥梁上部结构断面尺寸及下部结构受力，合理确定其上部结构荷载，优化不同桩基类型在特定地质下的桩基布置及桩长，并充分开展技术经济比较，控制桥梁建设成本。在路基方面，应根据不同路基填料特点，分析不同速度条件下各类路基填料的匹配性及再生填料的适用性，优化路基填料技术标准和基床厚度，控制路基填料工程造价；具体设计时，宜结合项目所在地填料类型，按照经济适用原则，系统分析不同类型路基填料性能、运距、摊铺及压实成本等，选择适宜的路基填料，并根据具体的填料选型，确定路基基床厚度。

（3）道岔及轨道结构。应结合市域（郊）铁路速度目标要求，创新现有技术，研发新型道岔（如直向速度120～160 km/h 的9 号道岔），减少岔区土建工程量，以节省工程投资。开展无砟轨道轻量化设计，优化高等减振地段无砟轨道结构高度，减小桥梁的二期恒载，以降低轨道及桥梁工程造价。

3.2.3 机电工程

（1）通风、排烟系统。应根据市域（郊）铁路不同速度目标要求，在满足区间正常通风换气、压力波控制、阻塞通风组织、灾后排烟控制的条件下，优化通风设计标准，精简系统设计；本着经济、安全原则，优化区间隧道通风、排烟控制模式，减少隧道区间风井及配套设备设置；结合市域（郊）铁路的行车组织、车站空间特点、列车停站的防灾救援要求，优化、精简车站轨行区排热系统，降低车站层高，节省土建工程投资。

（2）车辆基地及综合维修中心。应结合市域（郊）铁路潮汐客流特点，优化车辆运用检修计划，可考虑利用平峰时段完成下线车辆的检修工作，减少扣车检修的车辆数量，提高车辆利用率，从而减少配属车辆数量；充分利用运营空档期完成车辆的维修工作，提升维修设施设备的利用率，优化车辆基地及综合维修设备配置标准，减小车辆基地及综合维修中心规模。

（3）通信系统。应结合通信和售检票系统实际需求，简化系统架构，实现通信和售检票系统架构的集约化、扁平化，以减少工程投资；采用智能判图、集中判图等智慧手段，减少车站安检判图人员，以节约人力资源。

（4）信号系统。由于信号系统点式后备模式的设备配置多，建设及运维成本高，利用率低，因此在工程设计中，应充分考虑成本效益和功能需求，科学地选用性价比高的后备模式，并适当降低后备模式系统的复杂程度，优化接口设计，精简轨旁设备，以节约项目建设及运维成本。

（5）供电系统。应根据市域（郊）铁路运输组织方案，分析市域（郊）铁路牵引负荷特点，精准计算整流机组、环网电缆等重要设备及材料容量，在满足运量需求的前提下，核减系统容量，实现供电系统设备的轻量化；合理确定牵引变压器容量，根据市域（郊）铁路车站及区间负荷特性、容量需求、需要系数、同时系数，确定经济合理的标准化配电方案，实现配电系统的轻量化、简约化，以控制工程造价。

（6）设备用房集约化。可通过对变电所房间、通信信号等弱电房间、通风空调房间等设备用房进行集约化设计，控制土建规模，以减少土建工程投资。

3.2.4 减振降噪

振动噪声大是轨道交通高架敷设方式推广难的根本原因。可通过采取综合治理、分级减振、多重降噪等措施，从车辆、桥梁梁型及支座、轨道结构及扣件、声屏障、吸声板等多方面降低市域（郊）铁路高架线路振动噪声对沿线环境的影响；开展技术创新，研发更为经济适用、低碳环保的工程材料，助力高架敷设方式的推广，降低项目建设成本。

3.3 运营管理方面

3.3.1 运输组织

市域（郊）铁路线路较长，平均乘距较长。若采用大编组、低密度的运输组织模式，空载率高、运营能耗大、车辆维护成本高，而采用“站站停”运输组织模式，则旅行时间长，不利于吸引客流。因此，应采取灵活运输模式，推进多元化、公交化运输组织，以提升市域（郊）铁路的运营服务水平。例如，采用与市域（郊）铁路潮汐客流特征相匹配的运输组织方式，如灵活编组、虚拟编组等运输组织模式，在保证各时段/区段均提供较优服务质量的前提下，实现运量与运力的最佳协同，在满足运营需求的同时，提高列车满载率，节省运营成本；结合线路客流需求，推行“站站停”与“大站停”相结合的运输组织模式，通过多交路运营、大小编组混跑等方式，满足乘客多样化、便捷化的出行需求，提高市域（郊）铁路的运输经济性及客流吸引力。

3.3.2 运营管理

（1）运营节能。市域（郊）铁路设施设备多，运营时间长，总能耗较高。在运营管理过程中，可从以下方面采取相关措施，降低线路能耗：①列车牵引节能方面，可根据线路车站间距、纵断面条件，在给定运行时间的前提下，优化驾驶策略，达到节能的目的，并根据车内乘客数量，通过列车空调系统智能调节车内温度，控制列车运营能耗；②车站设备节能方面，可建立通风空调、供暖系统与气温、客流量变化的耦合模型以实现对车站公共区通风空调、供暖系统的动态节能调节，建立电扶梯运行状态与客流密度、疏散效率的关联模型以实现电扶梯设备运行参数与客流密度之间的节能联动，在高架车站结合站内自然采光亮度对灯具的开关进行智能调整，结合线路运营时间定时开启和关闭广告照明等，从而降低设备能耗，提升设备运营的经济性。

（2）效益创收。在运营管理过程中，可从以下方面采取相关措施，提高市域（郊）铁路的运营效益：①结合不同旅客的经济承受能力和消费需求特点，根据服务质量、运输距离等差异，在坚持公共交通属性的基础上，形成多层次、差别化的票价体系，从而有效引导交通需求，改善市域（郊）铁路经营状况；②充分利用市域（郊）铁路富余运能兼顾物流运输，拓展市域（郊）铁路功能，降低物流、客流运输的社会成本，实现项目减亏和可持续运营。

4 结语

市域（郊）铁路是“十四五”时期城轨发展的重要方向。应统筹规划控制，做好顶层设计；大力开展技术创新，完善规范标准，控制工程投资；优化运输组织模式、运营管理方式，提升服务水平，降低运营成本，从而实现市域（郊）铁路低碳、绿色、健康、可持续发展。本文从系统规划、设计建设、运营管理等方面提出了有效控制市域（郊）铁路建设及运营成本的对策及措施，抛砖引玉，以期为市域（郊）铁路规划、设计及运营管理提供参考和借鉴。