铁路线流量测试

时间:2022-05-07 03:52:37

铁路线流量测试

本文作者:刘为群 单位:铁道第三勘察设计院集团有限公司

新建沈阳至丹东铁路客运专线位于辽宁省中东部的沈阳市、本溪市和丹东市,全长205.7km。本线连接辽宁中部城市群和沿海经济带,将促成“沈阳至丹东一小时经济圈”。本线的建设可实现通道客货分线运输,大幅度提升通道运输质量和能力,通过与哈大、京沈、秦沈等客运专线有效衔接,形成辽中南地区通往全国各地的高效、便捷的快速客运网络,大大缩短区域内主要城市间以及与全国各区域间的时空距离;同时可大幅度提高中朝国际铁路通道运输能力和运输质量,进一步巩固我国与周边国家的联系。

1客流预测方法分析

1.1客运专线客流特征从国内外建成的客运专线运营经验来看,客运专线运营初期会引起客流短时间内集中增长。客运专线客流分为:趋势客流量、诱增客流量和转移客流量。这几种客流影响因素、变化特征不尽相同,应采用不同的模型分别进行预测,最后综合得出预测客流量。

1.2客流预测方法客流预测是采用科学的预测方法,通过调查分析过去和现在的相关数据,对于一定区域范围内的客流需求进行计算分析,找出客流发展变化的趋势。客流预测的难点在于运输需求影响因素多,采用模型是否合理。客流预测的方法按照影响因素主要有两大类:一是时间序列客流预测方法,根据客流从过去到现在的变化规律来预测未来的客流;二是因果关系客流预测方法,建立客运量与相关因素的函数关系,推算某个因素变化对客流的影响情况。鉴于客流的特点,基于综合运输网络的四阶段法预测具有较高的可信度和说服力。四阶段法是按照交通的产生、交通的分布、交通方式的分配和交通在相关网络中的分配四个阶段预测的。四阶段法可以对区域社会经济因素、交通服务水平和运输系统内各种系统之间均衡分配等方面考量,该方法有着良好的理论基础,预测结果可信度较高。

2沈丹客专设计年度客流预测

2.1区域客流总量预测根据沈丹通道范围及与区外交流特点,通道对外客流划分为东北、华北、华东、中南、西南五大片区,1990年—2007年区域各种运输方式客运量见表1。2007年研究区域完成全社会客运量71315万人,其中铁路完成10417万人,占14.6%,远高于全国6.1%的平均水平;区域旅客周转量完成806亿人公里,其中铁路完成437亿人公里,占54.2%,远高于全国33.4%的平均水平。2007年辽宁省铁路客运量为10417万人,其中区域内交流量7798万人,占74.9%,与区域外客运量为2619万人,占25.1%。区域外客流中,到东北地区客运量1438万人,占区域外客运量的54.9%,到华北、华东和中南客运量分别占27.0%、10.7%和5.6%,东北地区和华北地区是辽宁省对外客流的主要流向。随着国民经济持续稳定的增长,国家对区域铁路投资的进一步加大,区域路网规模、质量进一步提高以及东北老工业基地的振兴,辽中城市群和沿海经济带规划的实施为区域客流增长提供有力支撑。预测研究区域2020年辽宁省铁路客运量为44411万人,其中区域内交流量33369万人,占75.1%,与区域外客运量为11042万人,占24.9%;区域外客流中,与东北、华北和华东的客运量分别6103万人、2973万人和1165万人,占对外客流量的55.3%、26.9%和10.6%,见表2。

2.2沈丹通道中长途趋势客运量预测沈丹铁路通道由既有沈丹铁路和拟建沈丹客运专线组成,通道内其他运输方式主要是公路,由沈丹高速公路和304国道组成,整个运输通道客流由公路和铁路共同承担。自2003年—2007年通道内沈丹铁路客流密度见表3。既有沈丹铁路建于1904年—1911年,1947年遭到破坏,建国后恢复单线通车。目前苏家屯至南芬为双线,提速为140km/h,南芬至丹东为单线,速度为80km/h,运输能力受制于该段,且运输需求弹性太差。沈丹通道是辽东南地区对外客货交流主通道和中朝国际联运主通道,也是丹东港主要后方通路和欧亚大陆桥的重要组成部分,国民经济的快速发展以及经济增长方式的转变对沈丹通道客货运输质量也提出了更高的要求。沈丹客运专线建成后,通过与规划的区域客运网乃至全国客运网相连,形成沿线通往全国各地便捷客运主通道,故现状由沈丹既有线承担的大部分出通道客流将由本项目承担,根据“区域铁路网运量预测”,结合趋势OD交流及本线与相邻线的分工,确定本通道承担中长途趋势客运量见表4。

2.3沈丹通道城际间客运量预测城际间客运量包含趋势城际客运量、转移城际客运量和诱增城际客运量。

2.3.1趋势城际客运量预测2007年沈阳至本溪城际客流约280万人,本溪至丹东段城际客流约227万人。2000年—2005年沈本间和本丹间客流年均增长速度分别为2.42%,-2.65%,2005年—2007年客流年均增长速度分别为14.65%,34.76%,2000年—2005年沿线城际间客流增长缓慢,本丹间甚至出现负增长,主要原因是由于沈丹高速公路2003年开通运营,高速公路从旅行时间等方面具有竞争优势,但2005年—2007年却出现了高增长,原因一方面是铁路提速改善了服务条件,另一方面是由于经济增长加快了人员流动。结合通道经济和城镇发展规划及统计年度城际客流发展趋势,采用多种方法预测沈阳至本溪间城际趋势客流2020年,2030年分别为1022万人,1240万人,本溪至丹东间分别为879万人,1144万人,见表5。

2.3.2转移城际客运量预测丹东至沈阳经沈丹高速公路,旅客行程时间约3h,本溪至沈阳旅客行程时间约0.7h。沈丹高速公路以承担沿线城市间旅客交流为主,国道304以承担沿线城市与周边城镇间乡镇短途客流为主,反映到城市间长途客车开行较多。本线建成后,将依靠超强的竞争力,打破既有铁路和公路的运输系统平衡,实现通道新的运输分工。转移客运量预测,以沈丹客运专线建成后各方式服务属性为基础,采用LOGIT模型进行。模型形式为式中,αn为权重系数;yijmn为第i区到第j区m种阻抗因子值;α0为不可定量因素。经预测由公路转移至本项目的客运量见表6。

2.3.3诱增城际客运量预测交通条件改善将明显缩短区域城镇间的时空距离,提高经济可接近性。地区经济发展潜力随人口和经济可接近性的增大而增加。可用下式计算式中,POTi为第i区经济发展潜力,可用经济总量表示;Pi为第i区人口;Acci为第i区的经济可接近性;GDPi为第i区的GDP;k为常数;dij为第i区到第j区之间的阻抗,综合运输网络的区间阻抗dij=Σnm=1pijmdijm,其中,dijm为第i区到第j区第m种运输方式线路的阻抗,α,β,γ,η,λ,i,j为参数,可用最小二乘法进行估计。考虑有无项目情况分别计算相应的经济发展潜力,进而计算经济诱增因子θ=POTi/POTi。式中,POTi是有项目的费用,POTi是无项目的费用。由经济诱增因子可计算项目建成后对经济增长率的影响,即因项目建成经济增长率比趋势型经济增长率增加的百分点。采用基于时间距离模型的诱增运量模型预测城际诱增运量。经预测,2020年、2030年沈丹通道诱增客运量见表7。

2.3.4城际间客运量预测结果汇总得到2020年、2030年城际间客流密度预测结果见表8。

2.4沈丹通道中长途转移诱增客运量预测通过对沈丹客运专线通道内出境及过境铁路和公路服务属性分析,采用LOGIT模型进行方式划分,得出有无项目时通道内各OD(出发到达)对间铁路的市场份额,其差值即为公路向铁路的转移率。随着沈丹客专的开通,通道内出境旅客的出行条件极大改善,降低出行成本,从而刺激和带动通道内旅客出行,产生诱增客流。结合本项目建设前后通道内各主要OD间综合广义费用的变化,按“有无对比”的原则,采用重力模型计算诱增率。根据设计年度沈丹通道无项目主要节点客流OD及转移诱增率预测,沈丹客专建成后,本通道承担的转移诱增客运量预测结果见表9。

2.5沈丹铁路通道客运量预测结果根据上述预测结果汇总,得出沈丹铁路通道各区段客流密度见表10。

3结论

新建客运专线,实现客货分线运输,使区域路网运输质量得到明显提升,实现了客运快速化目标。客运专线的修建是我国经济可持续发展的战略要求,考虑到本线兼顾城际功能,运用四阶段法预测运量,使客运量更加接近设计年度实际运量。预测结果对沈丹客运专线建设标准的确定、建成后运营具有重要意义,本线运量预测方法也可供其他兼顾城际功能的客运专线运量预测做参考。

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