天津鐵道第三勘察設計院集團有限公司線站處 姚章軍

鄭登洛城際鐵路速度目標值的選擇研究

天津鐵道第三勘察設計院集團有限公司線站處 姚章軍

鄭登洛城際鐵路途經(jīng)鄭州、洛陽兩大中心城市，沿線人口密集，旅游資源豐富，線路全長158.2 km，是河南省城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，它的修建對促進中原城市群的崛起具有十分重要的作用。本文，筆者根據(jù)鄭登洛間的地形、城市距離、城際鐵路的功能定位及客流特征等實際情況，對鄭登洛城際鐵路200 km/h、250 km/h兩個速度目標值方案進行研究。

一、線路走向影響分析

鄭登洛城際鐵路主要沿鄭少洛高速公路走向，沿線多為平原、丘陵，線路走向的選擇既受鄭州、新鄭、新密和登封等城市地形的影響，也受洛陽城市規(guī)劃的影響，線路與既有規(guī)劃公路、鐵路相互交叉，途經(jīng)多個自然文物保護區(qū)和礦區(qū)?？紤]到鄭登洛城際鐵路沿線的實際情況，平面標準的選擇不控制線路走向，對200 km/h和250 km/h兩種速度目標值方案而言，線路走向和長度基本一致，故平面標準不影響速度目標值的選擇。

二、運輸需求定位分析

1.客流構成。鄭登洛城際鐵路客流主要有3部分：洛陽及沿線去往新鄭機場的客流約占總客流量的35%，洛陽及沿線去往鄭州及更遠方向的客流約占客流總量的49%，洛陽及沿線去往許昌及更遠方向的客流約占客流總量的16%。本線主要承擔洛陽與新鄭機場以及本線沿線去往鄭州方向的旅客運輸，而鄭洛間城際高端客流由鄭西客專承擔，本線僅承擔通道中少量的鄭洛間低端客流。

2.時間目標值。鄭洛通道中鄭西客專速度目標值定為350 km/h，鄭洛間可實現(xiàn)0.5 h通達。本線主要承擔洛陽至新鄭機場以及沿線中小城鎮(zhèn)至新鄭機場、鄭州方向的客流，因此，本線速度目標值的選擇應低于鄭西客專，并應首先滿足洛陽至新鄭機場的時間目標值（1.5 h）的要求。兩種速度目標值方案的旅行時間見表1。

表 1 不同速度目標值方案的旅行時間

由表1可知，200 km/h，250 km/h兩種速度目標值方案均可以滿足時間目標值的要求，但250 km/h比200 km/h方案的旅行時間僅節(jié)省約8 min，節(jié)省時間有限。

3.車站分布對速度目標值的影響。鄭登洛城際鐵路沿線設站較密，共設13個車站，平均站間距13.054 km。采用過高的速度目標值，會影響列車高速性能的充分發(fā)揮。從加速、制動距離來說，列車從0加速到最高速度、從最高速度制動到0的距離，200 km/h，250 km/h方案分別為9.53 km，14.6 km。可見采用200 km/h方案運輸效率更高。

4.路網(wǎng)運輸方案。路網(wǎng)中與本線平行的鄭西客專速度目標值為350 km/h，與本線相鄰的鄭機城際、鄭許城際鐵路速度目標值為200 km/h，而中原城際網(wǎng)中鄭焦城際、鄭開城際速度目標值均確定為200 km/h。考慮本線跨線城際列車占有一定比例，且主要去往鄭州方向，因此本線應采用與鄭機城際相同速度目標值的200 km/h方案。

三、工程投資影響因素分析

1.最小曲線半徑的影響。沿線地形對于不同速度目標值工程影響較小，各方案均能采用較高平面標準。

2.軌道、路基工程的影響。200 km/h方案采用有砟軌道結(jié)構，對路基、橋梁工后沉降要求低，造價較低；250 km/h方案推薦采用無砟軌道結(jié)構，對路基、橋梁工后沉降要求較高，尤其是地基處理加固數(shù)量大。隨著速度目標值的提高，線間距和路基面寬度要相應增寬，土石方數(shù)量也會相應增多。250 km/h方案較200 km/h方案土方量增加10%，土石方數(shù)量變化幅度不大。

3.橋隧工程的影響。隨速度目標值的變化，橋梁動力性能存在一定的差異，梁體橫向、豎向剛度不同會引起橋梁梁型和梁高不同，橋梁墩臺沉降量限值隨速度目標值的不同而異。對于隧道，速度越高，隧道內(nèi)凈空面積、襯砌厚度就越大。

四、工程投資比較

200 km/h和250 km/h兩種速度目標值方案的工程量比較見表2。

表 2 200 km/h和250 km/h兩種速度目標值方案工程量比較

由表2可知，200 km/h的速度目標值方案與250 km/h的方案相比，工程投資減少247 920萬元，占地面積減少50.67 hm2，從工程投資角度而言，推薦200 km/h的速度目標值方案。

綜上，考慮到列車的合理運行速度，為了實現(xiàn)線路的高利用率，本線城際直達列車、站站停列車和城際跨線列車最高運行速度均采用200 km/h，這個速度目標值方案符合項目功能定位及客流特征，與公路相比優(yōu)勢明顯，有利于吸引客流，節(jié)省投資，進而實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最優(yōu)化。與相鄰城際線網(wǎng)速度目標值一致，便于運輸組織和動車組靈活運用。