包海通道西安至安康高速鐵路運輸需求分析

丁海濤

(陜西省鐵道及地下交通工程重點實驗室(中鐵一院),西安 710043)

1 概述

西安至安康高速鐵路(簡稱西康高鐵)位于陜西省南部，是《中長期鐵路網規劃》中的重要項目，線路北起西安樞紐西安東站，向南途經西安市灞橋區、長安區，商洛市柞水縣、鎮安縣，安康市旬陽縣、漢濱區、高新區，在安康市新設安康西高鐵站，新建線路全長約170 km[1]。線路北端通過銜接銀西高鐵、西包高鐵、大西高鐵輻射華北地區，南端通過安康至重慶高速鐵路輻射西南及兩廣地區，是國家高速鐵路網“八縱八橫”包海通道[2]和國家“十縱十橫”綜合運輸大通道[3]包頭至防城港通道的重要組成部分，我國聯南接北的縱向紐帶，有利于加強兩大國家中心城市西安與重慶的合作交流，促進關中城市群與川渝城市群的協同發展。因此，研究西安至安康高鐵的運輸需求，對于確定項目的主要技術標準、運輸組織和建設方案，加快項目推進，具有重要的參考和支撐作用。本線區域路網構成示意見圖1。

2 本線的主要運輸功能分析

2.1 本線與相關線路在區域路網中的合理分工

根據線路在路網中的地理位置和研究年度區域內的路網規劃構成情況，選擇重要節點城市，對相關聯的不同運輸徑路進行里程、時間、費用的比較，旅客運輸徑路比較詳見表1。

圖1 西安至安康高鐵線路示意

表1 旅客運輸徑路比較

根據徑路比較結果，結合各相關通道的技術標準、運輸能力、運輸時效性及資源分布等因素，對本線與路網中相關線路的合理分工詳見表2。

表2 本線與路網中相關線路的合理分工

2.2 本線的主要運輸功能

根據本線在路網中的位置以及與其他相關線路的合理分工，可以確定本線的主要運輸功能，分述如下。

(1)通道功能

本線位于規劃的包海高鐵通道中段，是包海高鐵通道的重要組成部分。北段起于“絲綢之路經濟帶”的新起點西安[4]，向南通過安康至重慶高鐵連接了“長江經濟帶”的核心城市重慶[5]，形成縱貫西部地區、溝通成渝城市群和關中城市群兩大國家城市群的快速客運大通道，是國家“八縱八橫”高速鐵路網的重要組成部分，主要承擔蒙西、陜北、山西、北京、東北地區、關中地區與陜南、西南、廣西、海南等地的旅客交流。

(2)城際功能

本線是陜西省“米”字形高鐵網規劃中的重要一“豎”[6]，直接連通陜南重鎮安康與陜西省會城市西安，是關中城市群城際鐵路網的骨干線路，可承擔安康、商洛地區與關中城市群、陜北地區的省內城際旅客交流。

3 本線運輸需求分析

3.1 預測基礎

(1)預測基本思路

采用“四階段法”的基本原理，根據全國鐵路客運量預測和區域客運量發展趨勢，對區域客運總量進行生成和分布預測；結合區域路網中各線功能分工和影響因素進行運量分配；在此基礎之上結合區域的社會、經濟、交通發展規劃，按趨勢運量、轉移運量、誘增運量進一步對本線客運量進行分析預測[7-9]。

(2)區域路網構成

2025年：銀西、西武、西渝、包西等高速鐵路建成，陜西省“米”字形高鐵網形成，鄭渝、渝昆、成貴、黔桂、貴南等高速鐵路建成，關中城市群和成渝經濟區城際鐵路網初步建成，渝黔高鐵、漢巴南鐵路等建成。陽安增建二線、西平增建二線等擴能改造完成。

2030年：安康至張家界鐵路、成都至達州至萬州高速鐵路等建成。

2040年：根據國民經濟發展和交通需求，區域路網進一步完善。

(3)OD小區的劃分

結合線路在路網中的作用和意義，考慮基礎數據采集的可行性和便利性、OD小區與行政區劃的匹配性等，將全國劃分為18個OD小區，同時為了預測本線承擔的城際客流，將研究區域劃分為7個小區，本項目OD小區劃分詳見表3。

表3 本項目OD小區劃分

3.2 區域客運量預測

(1)全國及區域客運總量預測

鐵路客運總量預測主要采用乘車率法(或乘車系數法)。乘車率以現狀鐵路乘車率為基礎，綜合考慮政治、經濟、路網變化等因素并結合有關規范的參考值進行確定，規劃年度人口則以城市總體規劃及其他相關規劃中的預測結果為基礎，通過內插外延得到。預測研究年度區域(陜西省)鐵路客運量分別為1.4億人、1.6億人、2.0億人，年均增長率分別為5.68%，2.71%，2.15%。全國及區域鐵路客運總量預測詳見表4。

表4 全國及區域鐵路客運總量預測 億人

(2)客運量分布預測

在區域鐵路出行生成預測的基礎上，以現狀鐵路OD、公路OD分布規律為主要依據，綜合考慮各區社會經濟發展、旅游業發展、距離和經濟特點等影響因素，以區域鐵路旅客發送量為控制條件，通過Fratar法和重力模型模擬出適合陜西省鐵路客運的出行規律，預測研究年度客運分布。2040年區域鐵路客運OD交流分布詳見表5。

表5 2040年鐵路客運OD交流分布 萬人

(3)客運量分配預測

根據區域客運量生產和分布預測結果及區域路網內各相關線路分工，本線主要相關線路客流分配詳見表6。

表6 主要相關線路客流分配

3.3 本線客運需求預測

(1)本線客流密度預測

趨勢客流：本線趨勢客運量主要為晉、陜、寧、蒙西、京津冀部分地區與渝、黔、滇、桂、瓊地區的旅客交流，根據區域鐵路客運量現狀和預測，結合趨勢OD交流及路網內相關線路的分工，確定本項目各區段的趨勢客流密度[10]，詳見表7。

表7 本線趨勢客流密度預測 萬人

轉移客流：西康通道內現有鐵路、公路、航空3種運輸方式。本線建成后，將改善通道內的運輸服務質量和效率。按照“四階段法”對有項目時通道內各運輸方式服務特性進行確定，運用LOGIT模型進行方式劃分，獲取各交通方式的分擔率，通過對有、無本項目條件下市場占有率的變化，預測轉移客運量[11-12]。本線轉移客流密度預測詳見表8、表9。

表8 有本項目時通道內公路與航空的平均轉移率

表9 本線轉移客流密度預測 萬人

誘增客流：誘增客流是指因本項目的建設有效提升了通道內交通運輸服務水平而誘發的客運量，主要包括由于本項目的建設而誘發的原來不出行、現在出行的客運量。

依據交通客流調查，結合區域社會經濟發展規劃，預測通道內各方式的廣義出行費用，按照“有無對比”的原則，采用傳統的重力模型計算誘增率[13-16]，預測本線誘增客流密度，見表10。

表10 本線誘增客流密度預測 萬人

依據上文關于本線的趨勢客流、轉移客流和誘增客流的預測結果，匯總得到本線的區段客流密度，本線西安至安康段區段客流密度初、近、遠期分別為1 391萬人、1 829萬人和2 322萬人，本線客流密度預測匯總，見表11。

表11 本線客流密度預測匯總 萬人

(2)本線客流特征分析

①綜合交通方式結構

本線建成后通道綜合交通得以加強完善。2040年本項目客運量占通道斷面客運量份額將達到56.8%，成為通道客運骨干運輸方式，通道中各運輸方式客流構成詳見表12。

表12 西康通道各交通方式客流構成 萬人

②本線客流構成[17-18]

本線客流由兩部分構成：第一部分為跨區長途客流，本線是國家高速鐵路網“八縱八橫”中包海通道中段的重要組成部分，將來延伸至重慶后，主要承擔西安至重慶及以遠的跨區長途客流，遠期跨區長途客運量為1 770萬人，占總客運量的76%，其中西安及以遠至重慶的客運量為906萬人，占總客運量的39%，其余為西安及以遠至重慶以遠客流；第二部分為省內城際客流，本線作為關中城市群城際鐵路網的骨架線路，承擔安康與省內其他地區的城際客流，遠期省內城際客流量為552萬人，占比為24%。本線客流構成詳見表13。

(3)旅客列車對數及開行方案

根據本線客運量預測結果，結合項目旅客運輸的特點和目前主要車型定員情況，確定本線短途客車以8輛編組動車組為主，每列車年輸送旅客15萬～18萬人，中長途客車主要采用16輛動車組編組，每列車年輸送旅客22萬～26萬人；以“按流開車”為原則，根據客流密度和旅客列車輸送能力，設計客車開行方案并計算客車對數[19-21]，本線客車對數及開行方案詳見圖2和表14。

表13 本線承擔客流構成

圖2 西康高鐵客車開行方案示意

表14 西康高鐵客運預測匯總

區段2025年2030年2040年客車對數/(對/d)客流密度/萬人客車對數/(對/d)客流密度/萬人客車對數/(對/d)客流密度/萬人西安—安康7013919018291152322

4 結語

本文對國家高速鐵路網包海通道西安至安康高速鐵路運輸需求進行了深入研究，確定其主要承擔我國蒙西、陜北、山西、北京、東北地區、關中地區與陜南、西南、廣西、海南等地的旅客交流，兼顧陜南重鎮安康等地與關中城市群、陜北地區的城際客流，并對本線的客流密度、客流特征、客車開行方案等進行了分析預測，可為本線技術標準的確定、建設方案的選取、運輸組織的研究等提供決策依據。