吉琿高速鐵路引入吉林樞紐的方案評價(jià)

摘 要：高速鐵路引入既有樞紐是項(xiàng)系統(tǒng)工程，方案的好壞直接影響運(yùn)營和工程費(fèi)用。對吉琿鐵路引入吉林樞紐的五個(gè)方案進(jìn)行比選，先進(jìn)行定性分析，淘汰了政府及管理部門不批準(zhǔn)、工程投資大、繞行較長的三方案，然后建立評價(jià)指標(biāo)體系與數(shù)學(xué)模型，用AHP——模糊綜合評價(jià)法對剩余三個(gè)方案進(jìn)行定量評價(jià)，最終得出最佳方案。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；樞紐；模糊綜合評價(jià)法；層次分析法

中圖分類號：F530 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2011）32-0030-03

一、吉林樞紐簡介

吉林樞紐位于吉林省中部，銜接長圖線、沈吉線、龍舒線和龍豐線等4條鐵路干支線。樞紐范圍西起長圖線孤店子站，東至長圖線江密峰站，南至沈吉線馬相屯站，北至龍舒線金珠站。長圖線橫貫東西，其他干支線南北兩側(cè)引入樞紐，通過樞紐內(nèi)的九江、九棋、西哈、新北等聯(lián)絡(luò)線相連接，樞紐總圖形成“一客一編四貨”的環(huán)形放射狀格局，在東北地區(qū)的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中占有十分重要的地位。吉林樞紐示意圖見圖1。

二、吉琿鐵路引入樞紐方案研究

根據(jù)吉琿鐵路功能定位和走向，結(jié)合研究年度預(yù)測的客運(yùn)量、運(yùn)輸組織、既有設(shè)備現(xiàn)狀及城市規(guī)劃，引入樞紐方案，重點(diǎn)研究引入吉林站方案（I方案）及引入雙吉站、溝通吉林站方案（II方案）兩組方案。

（一）引入吉林站方案（Ⅰ方案）

引入吉林站方案（I方案）包括南繞保護(hù)區(qū)方案（I-1方案）、穿保護(hù)區(qū)建設(shè)控制地方案（I-2方案）及穿保護(hù)區(qū)方案（I-3方案）三個(gè)子方案。

I-1方案：本方案長吉城際與吉琿鐵路可貫通為一體，吸引客流好、設(shè)備集中管理較為方便。東出樞紐方案線路出站后線路順直，滿足客運(yùn)專線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但出站后均需高架穿越城區(qū)、跨松花江，拆遷工程較大，吉林站進(jìn)出站線路需限速。

I-2方案：本方案線路沿既有線通道引出樞紐，對城市不產(chǎn)生新的分割，沿線拆遷量較小，但吉琿鐵路與長圖線在吉林站至松花江大橋間曲線半徑小，需限速。雖然線路穿過帽兒山文物保護(hù)區(qū)建設(shè)控制地帶，但吉林市已經(jīng)取得國家文物主管部門的原則同意，以客專線高架或隧道方式穿過。因此，該方案可實(shí)施性更強(qiáng)。

I-3方案：本方案跨過松花江后需穿過帽兒山國家級文物保護(hù)區(qū)，經(jīng)與文物管理部門溝通，該方案不可行，研究后予以放棄。

（二）引入雙吉站、溝通吉林站方案（Ⅱ方案）

考慮吉林站辦理普速客車和高速客車始發(fā)終到作業(yè)，雙吉站辦理長春—琿春間高速客車通過作業(yè)，引入雙吉站、溝通吉林站方案（II方案），研究了新建客車東環(huán)線方案（II-1方案）、沿既有線修建客車聯(lián)絡(luò)線方案（II-2方案）及沿長吉城際線經(jīng)哈達(dá)灣方案（II-3方案）三個(gè)子方案。

II-1方案：該方案新建吉林站至江密峰南站間客車東環(huán)線，聯(lián)絡(luò)線較長，工程投資大，線路還需穿越帽兒山文物保護(hù)區(qū)，研究后也予以放棄。

II-2方案：該方案既避免了對城市產(chǎn)生新的切割，又不需穿越帽兒山文物保護(hù)區(qū)，客車聯(lián)絡(luò)線路較短，沿線拆遷量較小。

II-3方案：該方案沿長吉城際線經(jīng)哈達(dá)灣走行，利用了部分長吉城際線路，聯(lián)絡(luò)線長度較短，工程較省，但方案吉琿客車在區(qū)間繞行長，增加旅客在途時(shí)間。研究后予以放棄。

三、基于層次分析法的模糊綜合評價(jià)法方案比選

分析影響因素，結(jié)合層次分析法建模理論，建立層次結(jié)構(gòu)模型，對三方案進(jìn)行比選。

（一）確定評價(jià)對象集、因素集、評語集

備選對象集F：確定參與評價(jià)的三個(gè)方案，F(xiàn)={F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3 }={方案I-1，方案I-2，方案II-2 }。

因素集：將所有影響方案評價(jià)的因素進(jìn)行分類得到因素集U={U1，U2，U3，U4}={工程因素，經(jīng)濟(jì)因素，環(huán)境因素，社會(huì)因素}。

U1={u11，u12，u13，u14}={建筑長度，建筑拆遷，橋隧工程，線路平縱斷面要求}

U2={u21，u22，u23}={工程投資，運(yùn)營成本，吸引客流}

U3={u31，u32}={地質(zhì)水文條件，生態(tài)環(huán)境與文物保護(hù)}

U4={u41，u42，u43}={政府及管理部門意見，對城市格局的影響，社會(huì)各界的反應(yīng)}

評語集：以“優(yōu)”、“良”、“中”、“差”四個(gè)等級來構(gòu)建評語集，評語集為P={優(yōu)，良，中，差}={4，3，2，1}，其中各元素pk（k=1，2，3，4）代表各種可能的評判結(jié)果。

（二）確定權(quán)重集

構(gòu)造判斷矩陣求解權(quán)重向量A：

A={0.4，0.3，0.1，0.2}

A1={0.2，0.3，0.3，0.2}

A2={0.5，0.3，0.2}

A3={0.4，0.6}

A4={0.4，0.4，0.2}

（三）模糊綜合評價(jià)

方案的主要工程數(shù)量及投資見表1

根據(jù)表1與隸屬度評價(jià)建立方案評價(jià)統(tǒng)計(jì)表（即各類因素的類評判矩陣）如表2。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分別根據(jù)的公式對三個(gè)方案進(jìn)行一級模糊評價(jià)和二級模糊評價(jià)。

三方案模糊綜合評價(jià)分值分別為：

M=B·PT=（0.302 0.315 0.219 0.154）·（4 3 2 1）T=2.745

M=B·PT=（0.592 0.274 0.118 0.016）·（4 3 2 1）T=3.442

M=B·PT=（0.09 0.284 0.271 0.355）·（4 3 2 1）T=2.109

最終確定將綜合分值最高的方案I-2，即引入吉林站穿保護(hù)區(qū)建設(shè)控制地帶方案定為最佳方案。

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