（交通运输工程专业论文）客运专线引入铁路枢纽的关键问题研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 铁路运输安全性好、运能大、运距长、费用低的经济技术特征，决定了 其在国家经济发展及交通运输体系中的重要地位。我国社会经济的快速发展 要求大力发展高速铁路。但由于我国高速铁路建设正处于起步阶段，缺乏经 验积累和相关规划理论的指导。 高速铁路客运站作为综合交通网络的一个重要节点和城市的一部分，其 站址的选择及与各交通方式的协调，对于充分发挥高速铁路的优点具有重要 的作用。论文对客运专线引入铁路枢纽的几个关键问题进行了研究，重点是 对客运专线引入后枢纽内铁路客运站的分工、高速铁路客运站选择、高速铁 路客运站与各交通方式的协调发展问题进行了分析。论文所做的主要研究工 作如下： ( 1 ) 从实现铁路枢纽内部的效益最大化出发，运用铁路运输组织相关理 论，充分考虑旅客出行便捷性，从枢纽内旅客类别出发，提出了客运专线引 入后枢纽内铁路客运站的分工模式：按旅客运距分工模式、按车站衔接方向 分工模式、按旅行速度分工模式和综合分工模式。其中综合分工模式优于其 他分工模式。 ( 2 ) 在充分考虑高速铁路引入铁路枢纽影响因素的基础，运用a h p 法， 建立了高速铁路客运站选址方法； ( 3 ) 在对我国普通铁路与各交通方式协调发展布局模式分析的基础上， 从城市发展及充分发挥高速铁路优势出发，以旅客全出行过程为主线，在充 分考虑综合交通效益最大化和方便旅客出行的基础上，提出了高速铁路客运 站与各交通方式协调发展的立体布局模式。 关键词：客运专线；铁路枢纽；客运系统；关键问题 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 l 页 a b s tr a c t b e c a u s eo ft h ee c o n o m i ca n dt e c h n i c a lf e a t u r e so fr a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n ， s u c ha ss a f e t yt r a n s p o r t a t i o n ，l a r g et r a n s p o r t a t i o nc a p a c i t y , l o n gt r a n s p o r t a t i o n d i s t a n c ea n dl o wt r a n s p o r t a t i o nc o s t ，i th a sp l a y e da ni m p o r t a n tr o l ei no u r n a t i o n a le c o n o m ya n dt r a n s p o r t a t i o n a l t h o u g ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fo u r n a t i o n a le c o n o m ya s k sf o rt h eg r e a ti n c r e a s eo fh i g h s p e e dr a i l w a y s ，w ea r es t i l l i nt h ep r i m a r yp h a s e ，a n dt h el a c ko fe x p e r i e n c ea n dg u i d a n c ei nt h e o r yi s h i n d e r i n go u rs t e p si nt h ep r o g r e s so fh i 班一s p e e dr a i l w a yc o n s t r u c t i o n a sa ni m p o r t a n tn o d ei nt h ei n t e g r a t e dt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ka sw e l la sa p a r to ft h ec i t y , w h e nc h o o s i n gt h es i t eo fh i g h - s p e e dr a i l w a ys t a t i o n ，i ts h o u l d b ec o n s i d e r e di na c c o r d a n c ew i t ha n yo t h e rt r a n s p o r t a t i o nw a y si no r d e rt ob r i n g t h ea d v a n t a g e so fh i g h s p e e dr a i l w a yi n t of u l l p l a y t h i sp a p e rw i l ld os o m e r e s e a r c hi ns e v e r a lk e yp r o b l e m sw h e nl e a d i n gt h er a i l w a yp a s s e n g e rd e d i c a t e d l i n ei n t ot h er a i l w a yh i n g e ，e s p e c i a l l yh o wt od i v i d et h ew o r ki nt h es t a t i o n a f t e rt h i s ，h o wt oc h o o s et h es i t eo f h i g h s p e e dr a i l w a ys t a t i o na n dh o wt om a k e t h es t a t i o nd e v e l o pi nh a r m o n yw i t ha n yo t h e rt r a f f i cw a y s t h em a i nw o r k so f t h i sp a p e ra g el i s t e da sf o l l o w i n g ： ( 1 ) c o n s i d e r i n gt h eg r e a t e s tb e n e f i to f t h ei n t e r i o ro f r a i l w a yh i n g e ，a p p l y i n g r e l a t e dt h e o r i e so fr a i l w a yt r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o n ，t a k i n gt h ec o n v e n i e n c e o fp a s s e n g e r s t r a v e li n t oa c c o u n t ，a n da c c o r d i n gt ot h ec l a s s i f i c a t i o no f p a s s e n g e r s ，t h i sp a p e rw i l lw o r ko u tt h ew o r k d i v i s i o nm o d e la f t e rl e a d i n gt h e r a i l w a yp a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n ei n t ot h er a i l w a yh i n g ew h i c hi n c l u d e s ：t h e w o r k d i v i s i o nm o d e la c c o r d i n gt ot h et r a m cd i s t a n c e t h em o d e la c c o r d i n gt o t h es t a t i o n l i n kd i r e c t i o n ，t h em o d e la c c o r d i n gt ot h et r a v e ls p e e da n dt h e i n t e g r a t e dw o r k - d i v i s i o nm o d e l a m o n ga l lo ft h i s ，t h ei n t e g r a t e dm o d e li s s u p e r i o rt ot h eo t h e rt h r e e ( 2 ) b a s e do nt h ef u l lc o n s i d e r a t i o no fs o m ef a c t o r sw h i c hw i l li n f l u e n c et h e c u r r e n tr a i l w a yh i n g ea f t e rb r i n g i n gi nt h ep a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n e ，t h ea h p m e t h o dw i l lb eu s e di n t h i sp a p e rt oe s t a b l i s ht h es i t e s e l e c t i o nm e t h o do ft h e h i 曲- s p e e dr a i l w a ys t a t i o n 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i l 页 ( 3 ) b a s e do i la n a l y s e so ft h el a y o u to ft h eo r d i n a r yr a i l w a ya n de a c ht r a f f i c w a y sa sw e l la st h e i rc o o p e r a t i o n ，c o n s i d e r i n gt h ed e v e l o p m e n to f t h ec i t ya n d h o wt ob r i n gt h ea d v a n t a g e so fh i g h s p e e dr a i l w a yi n t of u l lp l a y , t h i sp a p e rw i l l r a i s et h et r i d i m e n s i o n a ll a y o u tm o d e la b o u tt h ed e v e l o p m e n ti nh a r m o n yb e t w e e n t h eh i g hs p e e dr a i l w a ys t a t i o na n de a c ht r a f f i cm e t h o d s t h i sm o d e lh a st a k e nt h e m a x i m i z a t i o no fi n t e g r a t e dt r a f f i cb e n e f i ta n dp a s s e n g e r s c o n v e n i e n c ei n t o c o n s i d e r a t i o n p a s s e n g e r s t r a v e l i n gp r o c e s si sr e g a r d e da st h em a i nl i n ei n t h i s m o d e l k e y w o r d ：r a i l w a yp a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n e s ；r a i l w a yh i n g e ；p a s s e n g e r t r a n s p o r ts y s t e m ；t h ek e yp r o b l e m 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 选题的背景和意义 1 1 。1 选题的背景 1 ，1 1 1 世界高速铁路的发展 根据u i c ( 国际铁道联盟) 的定义，高速铁路是指营运速率达每小时 2 0 0 k i n 的铁路系统( 也有2 5 0 k m 的说法) ，我国称为客运专线。广义上的高 速铁路包括磁浮技术。 1 9 6 4 年日本建成东海道高速铁路新干线，这是世界第一条高速铁路，它 一举解决了包括东京等大城市在内的经济最发达地区的陆上运输问题，经济 和社会效益举世瞩目。之后。法、德、日等国又在高速技术上取得了新突破。 高速铁路以其运能大、速度快、安全性能好、占地少、能耗省、污染小及成 本低等优势而展现了强大的生命力。与高速公路和航空运输相比，其优势运 距为3 0 0 1 5 0 0 k m 。目前，高速铁路主要运输旅客，出行目的以商务和旅游 为主。 高速铁路经过多年的研究和发展，高速铁路技术逐渐形成以法国、日本 和德国3 个原创国为代表，适合各自国情和发展状况的技术格局，成为各自 独立、各具特点的技术体系，其代表高速铁路为t g v 、新干线和i c e 【i j 。 ( 1 ) 日本新干线 1 9 5 9 年日本国铁开始兴建东京至大阪间的高速铁路，于1 9 6 4 年1 0 月1 日开通，全长5 1 5 k m ，时速2 1 0 k m ，称为东海道新干线。目前，日本有山阳、 东海道、东北3 条主要新干线，还有山形、秋田、盛冈等多条小型新干线在 营运。 日本新干线开通运营以来，其承担的客运量高居世界首位，占有很高的 市场份额，取得了非常可观的运营效益。2 0 0 0 年，日本高速铁路的旅客周转 量达7 1 2 亿人k m 。东京新大阪的东海道新干线承担的客流比例高达9 0 ， 新大阪博多的山阳新干线也承担了沿线7 0 的客流。据日本的统计资科， 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 在8 0 0 k m 以内范围内，高速铁路的竞争力己远远超过了公路和航空运输。 ( 2 ) 法国t g v t g v ( 法文t r a i nag r a n d ev i t e s s e ，意为“超高速列车”) 的发展，代表 了法国列车高速化及高速铁路演化的整个过程。法国1 9 6 7 年开始时速2 0 0 k m 的高速列车营运，正式进入高速铁路时代。法国t g v 高速铁路网目前主要 有巴黎东南线( t g v p s e ) 和西南方向的大西洋线( t g v a ) 。东边将向东服务于 兰斯、梅斯、南锡以及连接卢森堡与德国的路线。西南方面，t g v 大西洋线 将再向南延伸，大致沿大西洋沿岸连接西班牙。 在法国高速铁路运营的前2 0 多年中，客运量增长了9 0 ，高速铁路运 输量占据了长距离铁路运输的三分之二，旅客周转量所占比重由2 0 上升为 5 0 。特别是1 9 9 4 年欧洲之星高速列车经英吉利海峡隧道使英国和欧洲大陆 连接起来，形成对航空运输竞争，很快占据了伦敦至巴黎6 0 的市场份额。 从1 9 9 4 年到2 0 0 1 年共运送旅客4 2 0 亿人次。目前，法国t g v 高速铁路在 3 5 0 5 0 0 k m 距离范围( 1 5 2 ，o h ) 的客运市场的占有率在9 5 以上，在7 0 0 8 0 0 k m 距离范围( 3 o 3 5 h ) 的客运市场的占有率也有5 0 6 0 。 ( 3 ) 德国i c e i c e ( i n t e rc i t ye x p r e s s ) 是德国城际高速铁路的名称。据初步估计，至 2 0 世纪9 0 年代初期德国拥有近1 0 0 0 k m 可供i c e 行车的高速铁路网，其中 有近半数里程列车时速可达2 0 0 k m 。城际旅程时间缩短，汉堡至法兰克福仅 需3 h 3 5 m i n ，省了6 2 m i n ；从法兰克福至斯图加特则省了5 0 m i n 。2 0 0 0 年，i c e 路网拥有1 1 条专供i c e 运行的高速铁路路线。 日本、法国、德国高速铁路系统特性比较【z 1 如表1 1 所示。 表1 - 1 日本、法国、德国高速铁路系统特性比较 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 近几年各国高速铁路建设所表现出的特征主要体现在以下几个方面p j ： ( 1 ) 大多数国家在高速铁路新线建设的初期即拟订了修建高速铁路的全 国规划： ( 2 ) 虽然建设高速铁路所需资金巨大，但从社会效益、能源节约、治理 环境污染等诸方面分析。修建高速铁路对整个社会具有很好的效益，这一点 得到各国政府的共识： ( 3 ) 高速铁路促进地区之间的交往和平衡发展，欧洲国家已经将建设高 速铁路列为一项政治任务，各国呼吁在建设中携手打破边界的束缚； ( 4 ) 高速铁路从国家公益投资转向多种融资方式筹集建设资金。建设高 速铁路出现了多种形式融资的局面： ( 5 ) 高速铁路的技术创新正在向相关领域辐射和发展。 1 1 1 2 我国高速铁路建设现状 为了适应我国经济发展的需要，我国高速铁路的建设问题也受到了高度 的重视，特别是从1 9 9 0 年以后，为提高列车运行速度，铁路采取了一系列 措施，包括对机车的改造和更新、线路的改造提速、车辆的更新、调度指挥 系统采取先进的信息系统等等。但在既有线上不断提高速度仍然是困难的， 所以1 9 9 0 年底，经国家计委审查批准立项，1 9 9 1 年1 2 月2 8 日破土动工， 进行了广州深圳的1 4 7 k m 铁路改造成准高速铁路的施工，该线路1 9 9 4 年1 2 月2 2 日正式投入运营。从这一时刻起，中国开始了向高速铁路进军的 步伐。 1 9 9 4 年，“高速客运专线关键技术研究”列入我国八五重点科技项目计 划；1 9 9 6 年提出“京沪高速铁路预可行性研究报告”；2 0 0 3 年1 0 月1 2 日零 点，中国第一条快速客运专线秦沈高速铁路正式通车，预示着我国铁路 进入高速时代。 2 0 0 5 年我国高速铁路网规划出台，武广、郑西、京津等十多条客运专线 立项、开工建设，在建规模3 2 4 3 k m 。到达2 0 2 0 年，我国将初步形成北京一 一上海、北京武汉广州深圳、北京沈阳哈尔滨( 大连) 、 杭州宁波福州深圳和徐州郑州兰州、杭州南昌一 一长沙、青岛石家庄太原、南京武汉重庆成都“四纵 四横”客运专线，客运专线总规模约1 2 5 万k m 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 1 1 1 3 加强高速铁路研究的必要性 ( 1 ) 高速铁路具有明显的技术经济优势，可有效的促进我国交通运输业 的可持续发展。 ， 高速铁路相较其他运输方式，具有较高的技术经济优势，对于人均资源 较少的我国来说，能够有效的促进交通运输业可持续发展战略的实施。铁路 技术经济优势主要体现在以下几方面【4 5 】： 高速铁路具有经济快捷的优势。目前高速铁路的行车时速已达 2 5 0 3 0 0 k i n ，为高速公路行车时速的2 2 ，5 倍。在1 0 0 0 k i n 以内乘高速列车， 比乘飞机耗用的总时间要少。 高速铁路具有运量大的运能优势。日本回声号电动车组的载客量为 1 4 8 3 人，约为波音飞机载客量的4 5 倍。每小时的输送能力为2 - 4 万人，约 为高速公路的4 6 倍。高速铁路具有明显的运能优势。 高速铁路具有安全舒适的优势。高速铁路的安全性能比较好，例如法 国的高速铁路t g v 投入运营以来完成旅客周转量2 0 0 0 多亿入k m ，从未发 生过伤亡事故。高速铁路的车厢宽敞舒适，旅客活动空间大，起居洗漱方便。 从安全和舒适的角度相比，高速铁路与公路和飞机相比具有较强优势。 高速铁路受天气影响小。高速铁路的线路采取全封闭结构，控制系统 采取自动化控制，安全可靠而且基本不受风、雪、雨、雾天气的影响，在一 般情况的自然灾害下可以安全运行。在比较严重的自然灾害和恶劣天气情况 下可减速运行，正点率比较高。而飞机和高速公路对大雾、暴雨、大雪、雷 电等恶劣天气比较敏感，甚至会因此而关闭停运。 土地占用相对较少。每l k m 高速铁路仅占地4 万7 万平方米。法国 1 条t g v 高速铁路所占用的土地仅相当于1 条双向4 车道高速公路占地面 积的5 0 。 高速铁路具有节约能源的优势。交通运输是对自然资源高度依赖的产 业，不同的交通运输方式对能源的消耗有不同的要求。在目前世界能源短缺 的情况下，交通运输业应采取最优化的能源利用方式，要合理的消耗各种资 源，使自然资源消耗最少。欧盟对各种运输工具的能耗是用一个人消耗1 k w h 所能旅行的距离相比较，高速列车为5 k m 、小汽车为1 7 k m ，飞机为1 1 k m ， 可以看出，高速铁路是最节省能源的。 对环境污染小。由于高速列车使用的是电力牵引，对城市和环境污染 小，排放的有害气体远远小于其它交通工具。高速铁路每旅客公里产生的碳 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 化物、氮化物、硫化物等有害物质都比高速公路和航空低，其中二氧化碳排 放量仅为汽车的1 8 ，飞机的1 6 。各运输方式对环境污染情况如表1 - 2 所示。 表1 2 各运输方式对环境污染的程度g 人k m ( 2 ) 我国社会经济的快速发展需要大力发展高速铁路 近几年来，我国经济持续快速发展，工业化水平和城镇化水平也逐年提 高。国民经济的持续快速增长，工业化、城镇化进程的加快，必将带动全社 会人员、物资加快流动，使运输需求总量持续增长。从客运需求看，我国入 口基数大，客运需求潜力巨大。城镇化率的提高，城镇人口的增加，将带来 客运需求的快速增长；区域经济发展的差异，地区入口、资源、生产力布局 的不平衡，导致人员流动广泛；生活水平的逐年提高，产生大量的假日客流 和探亲访友客流。初步预算，到2 0 2 0 年，我国铁路旅客运输需求【6 将达4 0 亿人，年均增长率达8 。但目前，我国主要铁路干线能力紧张，难以适应 经济的快速发展。 同时，人民生活水平的不断提高和经济结构的优化升级，对运输快捷舒 适、经济便利、安全正点等方面的质量要求越来越高。旅客运输需求层次的 明显提高，也要求大力发展高速铁路。 ( 3 ) 高速铁路可有效弥补我国综合运输体系的空白 我国的人口众多、耕地匮乏、入均资源短缺和生态环境的脆弱，土地、 能源、环境等方面的压力都远远大于其他国家，这决定我国必须更优先建立 资源节约型的综合交通运输体系【4 】。我国的交通发展必须运用后发效应，借 鉴西方发达国家的经验，建立资源节约环境污染轻、运输效率高的可持续发 展型交通运输系统。高速铁路是铁路更新换代的产物，将成为可持续发展的 综合运输体系中重要的组成部分。 高速铁路2 0 0 3 0 0 k m h 的时速介于民航与高速公路之间，在速度与经 济之间寻找一个平衡点，将担负起未来段时期内我国中长途旅客运输的重 担。高速铁路是我国铁路运输业在日趋激烈的市场竞争中的必然选择，它填 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 补了旅客运输中1 0 0 k m h a 8 0 0 k m h 之间的速度空自，同时也填补我国综合 运输体系中缺失的环。 1 1 2 研究意义 1 1 2 1 理论意义 铁路运输安全性好、运能大、运距长、费用低的经济技术特征，决定了 其在国家经济发展及交通运输体系中的重要地位。我国社会经济的快速发展 要求大力发展高速铁路。但由于我国高速铁路建设正处于起步阶段，缺乏经 验积累和规划理论的指导。 论文拟对高速铁路引入铁路枢纽的几个关键问题，特别是高速铁路客运 站选择、高速铁路引入枢纽后的客运站分工等问题进行研究，是对高速铁路 规划理论的有益探索，可有效的弥补我国高速铁路规划理论的不足。 1 1 2 2 现实意义 2 0 0 4 年1 月，国务院审议通过了我国铁路史上第一个中长期铁路网规 划，到2 0 2 0 年，建设客运专线1 2 5 万k m ，使客运专线网努力覆盖主要城 市，使北京、上海、广州、武汉、成都、西安六个中心城市至全国主要城市 的旅行时间大大缩短。目前，在建客运专线约3 2 4 3 k m 。我国高速铁路建设 的快速发展，需要有与之相适应的技术。 通过建立科学合理的高速铁路理论体系和规划方法，不但可以充分规范 和调整我国高速铁路的建设和管理，优化资金利用，适应出行者需求，还可 以优化我国路网结构，实现在有限的经济条件下，达到提高综合运输能力、 促进社会经济发展之目的，具有重要的现实意义。 1 2 国内外相关理论研究概况 国外经过4 0 多年的发展，高速铁路技术已日趋成熟，目前逐步形成以德、 目、法3 个技术原创国为代表，适合各自国情和发展情况的技术格局，成为 各自独立，各具特点的技术体系。 近几年来，我国在学习消化吸收世界高速铁路先进成熟技术的基础上， 系统总结了多年来我国客运专线工程技术、科研试验成果，针对高速铁路建 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 设的关键问题，又进一步开展了研究、试验、验证、预设计、工程咨询、技 术装备的自主创新和各系统集成研究攻关。目前，站前技术已经取得全面突 破，站后技术引进消化吸收再创新工作已进入重点突破阶段，初步形成适合 我国国情路情的高速铁路自主技术体系1 6 】。 对于高速铁路引入枢纽的相关问题，我国学者和设计院所进行了诸多实 例分析和论证。文献 7 2 2 分别对高速铁路引入济南、西安、天津、深圳、 南京、秦皇岛、衡阳、上海、哈尔滨、郑州、石家庄、北京等枢纽方案及引 入后车站的布局和运输组织进行了探讨。郑云杰【，7 】对我国尽端式车站一青岛 站进行改造，引入胶济客运专线后的总体规划进行了设计，将站房形成设计 为线端式和线侧式两种模式的结合。彭文盛、彭辉1 2 3 1 对高速铁路引入既有铁 路枢纽客运站方案与城市位置、性质、规模、城市规划发展及铁路枢纽总图 的关系进行了分析论证，认为高速铁路引入既有铁路枢纽客运站方案受上述 因素的综合影响，认为高速铁路与枢纽总图关系密切，在枢纽总图规划中， 要将高速铁路引入与枢纽内既有及规划铁路走向、客运站布局等方面统一规 划和布置，提出了适应中国高速铁路引入既有枢纽客运站布局的比选类型和 建议，建议对于北京、上海、广州等特大城市，是大部分旅客出行的目的地， 高速铁路应引入新建的高速客运站，并与相邻高速线共用一站；对于西安、 沈阳、太原等衔接线路方向多，而客运专线仅有一条的枢纽，客运专线应优 先考虑引入既有客运站；对于郑州、石家庄等各衔接方向均有客运专线引入 的枢纽，各高速线应共用同一车站；对于青岛、大连等尽端式铁路枢纽，既 可引入既有站，也可引入新建站；对于洛阳、衡阳等中小城市和铁路地区， 一般新建客运站。罗宏【58 通过列举客运专线引入北京、天津、济南、郑州、 哈尔滨等枢纽的方案实例，对客运专线b l 入始发、终到站的枢纽、省会城市 枢纽和一般城市枢纽的情况进行分析，给出一般性方案的确定方法，认为客 运专线引入始发、终到站宜引入既有站；省会城市枢纽和一般城市枢纽新站 方案优于引入既有站方案。边彦东、朱晓宁、石志远【2 4 1 提出对高速铁路引入 枢纽方案采用费用比选，重点考虑固定资产投资与运营成本支出。朱晓宁、 边彦东、杨浩、马桂贞【25 ) 根据高速铁路引入交通运输枢纽方案综合评价的特 点，建立了高速铁路综合评价指标体系，并选择f h w 进行方案的综合评价： 李冰【5 9 】从能力、投资、环境、效益、服务5 个方面建立了客运专线引入铁路 枢纽的评价指标体系。耿毅吾 2 6 】和谢海红、周浪雅【2 ”分别对高速铁路引入枢 纽客运站的布局原则进行了分析和论证，认为引入方案应重点协调城市总体 规划、铁路总图和城市交通系统的关系。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 史跃亚、王慈光、崔丽莉【6 0 j 从运能与运量的适应度、与城市交通的换乘 衔接度、与既有铁路枢纽的衔接度、与城市规划的配合度、投资费用5 个指标 对客运专线引入枢纽后客运站合理布局的进行了对步的探讨。杜振刚【6 ”对高 速铁路进入既有铁路枢纽时，什么情况下利用既有客运站有利，什么情况下 另建高速铁路新客运站有利作了初步分析；当高速铁路需另建新客运站时， 新客运应与城市规划相协调、与城市其他运输方式相协调、与路网规划和枢 纽规划相配合设在方便旅客乘车的位置。 文献 6 2 】基于跨线客流出行特征的分析，研究了客运专线枢纽地区旅客 衔接方案的优化问题，建立了基于o - 1 规划的客运专线枢纽旅客衔接方案静 态优化模型，并分析了其求解算法。 可以看出，对普通铁路与各运输方式的协调发展研究较深入( 具体研究 见相关章节) ，也有丰富的实践经验。目前我国对高速铁路引入枢纽方案以实 证分析为主。所提出的具有普遍意义的方案评价或比选以提出宏观性的原则 为主，仅文献 2 4 1 1 2 5 】【5 9 1 提出了具体的评价方法。但文献 2 4 】提出从固定资 产投资与运营成本支出进行方案比选，难以体现方案对城市规划、铁路总图 等诸多因素的影响，有受偏颇。文献 2 5 】 5 9 虽然建立了方案的评价指标体 系和评价方法，但采用的评价指标重复性较多，部分指标太细，难以获取， 且部分指标难以定量化。对高速铁路引入枢纽后车站内部的分工及协调、高 速铁路客运站与各运输方式协调发展的研究较少，检索到的文献仅文献 6 0 1 提出了仅有5 个指标的评价体系，文献 6 1 】分析了高速铁路进入既有铁路枢纽 时，什么情况下利用既有客运站有利，什么情况下另建高速铁路新客运站有 利，文献 6 2 1 建立了枢纽内客流优化模型。因此，有必要加强相关方面的研 究，以期为我国高速铁路的发展提供借鉴。 1 3 本课题的主要任务 本课题将在满足需求的基础上，通过借鉴国内外高速铁路建设的相关研 究成果，以充分发挥高速铁路的优点，实现高速铁路建设与城市规划、铁路 总图等的协调发展，在有限的经济条件下，达到提高综合运输能力、促进社 会经济发展之目的。 本课题的主要任务就是：采用铁路规划、综合交通规划、城市规划和系 统工程等有关理论，在借鉴国外高速铁路建设成功理论的基础上，对高速铁 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 路引入铁路枢纽的相关理论，特别是高速铁路客运站选址、高速铁路引入后 铁路枢纽内部车站的分工模式及高速铁路与各交通方式的协调进行深入探 讨，提出相关看法以供读者参考。 1 4 论文的研究方案 1 4 1 研究方法 本文将围绕高速铁路规划理论的建立，以高速铁路引入铁路枢纽为主线， 在借鉴国外成熟理论的基础上，采用铁路规划、铁路运输组织、城市规划、 系统工程等相关理论，应用文献分析和系统科学方法，坚持理论和实践相结 合，附以实际案例进行研究。 高速铁路客运专线引入城市和枢纽是一项涉及面广，又极其复杂的系统 工程，关系到城市规划和铁路枢纽总图布置。由于我国实际与国外不同，本 文在进行高速铁路引入枢纽相关问题研究时，坚持以下原则： ( 1 ) 坚持以人为本的原则 高速铁路客运站建设和枢纽布局的遵循“以人为本，服务运输，强本简末， 系统优化，着眼发展”的基本理念，对各项技术设施坚持人性化设计，最大 限度地为旅客创造良好的环境。 ( 2 ) 坚持交通服务经济的原则 高速铁路建设以社会经济发展趋势为导向，以社会经济发展产生的交通需求 为基础，其布局应与区域生产力布局和城市发展规划相适应，与经济发展产 生的运输需求向一致。 ( 3 ) 系统性原则 要正确处理好高速铁路客运站建设与城市总体规划和铁路枢纽总图的关系， 使之协调；处理好站点布局与生产力布局的关系，使之适应；处理客运站建 设与路网规划的关系，使客运站成为铁路运输系统的有机组成部分；处理好 内部运输与对外交往的关系，使之结合。 ( 4 ) 环保与可持续发展战略原则 合理利用土地，节约资源，注意生态环境的保护与可持续发展战略，防止铁 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 路建设对城市发展的阻碍和分割。 1 4 2 论文的研究内容和论文结构 借鉴国内外相关研究，围绕构建高速铁路规划理论，充分考虑高速铁路 引入铁路枢纽的影响因素及引入后枢纽内运输组织的变化，论文的研究内容 确定以下几个方面： ( 1 ) 为实现铁路枢纽内部的效益最大化，运用铁路运输组织相关理论， 充分考虑旅客出行便捷性，探讨客运专线引入后枢纽内铁路客运站的分工模 式。 ( 2 ) 充分考虑高速铁路引入铁路枢纽的影响因素，建立高速铁路客运站 选址方法； ( 3 ) 从城市发展及充分发挥高速铁路优势出发，以旅客全出行过程为主 线，在充分考虑综合交通效益晟大化和方便旅客出行的基础上，分析高速铁 路客运站与城市内外交通的协调及铁路系统内部的系统； 通过上述三个方面的研究，论文拟解决以下关键问题； ( 1 ) 提出高速铁路引入后枢纽内部铁路车站的合理分工模式。 ( 2 ) 运输系统科学的思想和方法，建立高速铁路客运站选址比选指标体 系和合理方法； ( 3 ) 深入分析高速铁路客运站规划和建设与城市内外交通的协调模式及 铁路系统内部换乘的协调模式； 论文结构如图1 1 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第”页 图1 - 1 论文结构 第一章 第二章 第三章 第四章 结语 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 第2 章客运专线引入后枢纽内客站分工模式研究 客运专线引入枢纽后，枢纽内原有车站的功能定位发生较大的变化，枢 纽内运输组织变得愈加复杂。为了优化枢纽内运输组织，充分发挥各车站设 备的功能，实现枢纽整体效益的最大，在满足需求的基础上，应对客运专线 引入的枢纽内的车站进行合理分工。 目前，对客运专线引入枢纽后车站分工的研究基本处于空白。检索到的 对车站分工进行研究的文献仅有2 篇：文献【4 0 对大庆地区车站运输组织分 工进行了研究；文献 4 u 在对三间房站区规划方案分析的基础上，提出了齐 齐哈尔铁路枢纽运输组织分工。上述两篇文献资料是枢纽内编组站规划方案 发生变化时，对枢纽运输组织分工的分析，不同于客运专线引入枢纽后车站 的分工。 枢纽内有多种客流，各种客流相互交织、干扰，加巨了枢纽内运输组织 的难度。本文拟通过对枢纽内客流类别的分析，按客流类别对客运专线引入 后枢纽内的车站分工进行分析，在方便旅客出行的基础上，优化枢纽内运输 组织。 2 1 客运专线引入后枢纽内旅客运输组织的特点 高速铁路以其快速、便捷、安全和舒适等特点而受到世界各国的青睐， 在能源消耗、对环境的影响和可持续发展战略中具有明显的优势。客运专线 引入枢纽后，其保持原有枢纽运输组织的部分特点外，还具有如下特点： ( 1 ) 枢纽内列车的接发、解编、技术作业和整备、机车的换挂等车流作 业径路的相互干扰大。 客运专线引入枢纽后，枢纽内的衔接方向增多，线路的相互交叉、干扰 增多，特别是既有线与高速线的相互交叉明显。客运专线引入的既有站，客 运专线引入端咽喉作业量明显加大，平行进路要求增多，加大了枢纽作业的 复杂性。 ( 2 ) 我国高速客运站作业初期以接发高速列车为主，兼接发部分普通旅 客快车，远期为接发全高速列车。 高速铁路作为客运专线，具有较高的技术标准，原则上应全部开行高速列 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 车，最大限度发挥其投入效益，但在我国高速铁路还未成网的初期，避免不 了跨线旅客的运输。从“跨线旅客如何输送”实质出发，高速铁路主要有两 种可能的运输组织方案 4 2 4 3 】：一是全高速模式，即高速铁路全部开行高速列 车，由既有线完成跨线旅客运输任务，或跨线旅客在高速站换乘高速列车； 另种是高速、跨线中速列车混跑。考虑到我国机车车辆制造的水平、既有 线旅客列车的运行速度以及修建高速铁路的目的，初期可采用由两种跨线列 车共同完成跨线旅客运输任务的方案，逐步过渡到全高速模式。因此，我国 现有高速铁路客运站近期将以接发高速列车为主，兼接发部分中速列车，远 期为接发全高速列车。 ( 3 ) 旅客换乘量大 由于枢纽内高速客运与高速客运、高速客运与既有线、既有线与既有线 间的换乘旅客需在枢纽内换乘，从而加大了枢纽内的换乘客运量。该部分换 乘客运量直接影响枢纽内客运列车的上座率，从而影响枢纽内旅客列车的开 行方案。 ( 4 ) 需在大型客运站设置专门的动车整备和检修设备以及综合维修基 地，增加了枢纽内运输组织的难度。 高速铁路一般采用动力分散的动车组，在大型客运站需设置专门的动车 整备和检修设备以及综合维修基地，车辆日常的检修作业也增大了车流径路 间的干扰，使得枢纽内运输组织变得困难。 2 2 枢纽内客流类别分析 枢纽内客流按不同的标准可有不同的分类，从运输组织的角度，本文对 枢纽内客流按以下4 种标准进行分类： ( 1 ) 按运距分类 可分为长途客流、中途客流和短途客流。 ( 2 ) 按枢纽的衔接方向分类 根据枢纽各相关的衔接方向进行分类，有几个衔接方向分为几类。 以成都枢纽为例，该枢纽衔接成昆方向、成渝方向、宝成方向、达成方向。 因此，该枢纽的客流分为成昆方向客流、成渝方向客流、宝成方向客流和达 成方向客流。 ( 3 ) 按旅行速度分类 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 根据旅行速度快慢对旅客进行分类。通常按列车类别分类，可分为快车 客流、慢车客流和高速客流。其中快车客流为乘坐快速列车的旅客流：慢车 客流为乘坐普通慢车的旅客流；高速客流为乘坐高速动车组的旅客流。 ( 4 ) 按旅客是否中转分类 按旅客在枢纽内是否中转可分为：高速本线直通客流、高速本线中转客 流、高速中转既有线客流、既有线本线直通客流、既有线本线中转客流、既 有线中转高速客流。其中： 高速本线直通流指乘坐经由客运专线的列车到达枢纽，然后乘坐当天当 次列车，经由客运专线通过枢纽的旅客； 高速本线中转流指乘坐经由客运专线的列车到达枢纽，然后换乘经由客 运专线的另一列车离开枢纽的旅客； 高速中转既有线客流指乘坐经由客运专线的列车到达枢纽，然后换乘至 既有线某一列旅客列车离开枢纽的旅客； 既有线本线直通客流指乘坐既有线列车到达枢纽，然后乘坐当天当次同 一列车，经由既有线通过枢纽的旅客： 既有线本线中转客流指乘坐既有线某一车次列车到达枢纽，然后换乘至 另一车次列车，经由既有线离开枢纽的旅客； 既有线中转高速客流指乘坐既有线某一车次列车到达枢纽，然后换乘至 经由客专的另一车次列车离开枢纽的旅客。 以上4 种分类方法所形成的枢纽客流分类体系如图2 - 1 所示。 2 3 客运站分工模式 可以看出，枢纽内客流类别较多，各类客流相互之间交叉、干扰，增加 了枢纽内各车站运输组织的复杂性。为了减少各客流之间相互交叉对运输组 织的影响，方便旅客出行，优化枢纽客流组织。本文认为，对枢纽内各车站 可按客流类别进行分工。参照枢纽内客流类别，枢纽内车站分工模式有以下 几种： ( 1 ) 按旅客运距分工 高速客运站承担中长途旅客运输，其他客站按客流和客运设备情况承担 短途旅客运输。 ( 2 ) 按衔接方向分工 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 高速客站承担动车组及主要引入方向的既有线旅客列车；枢纽内其他各 站按引入方向进行分工。 枢 纽 内 客 流 分 类 体 系 图2 - 1 枢纽内客流分类体系 长途客流 中途客流 短途客流 由衔接方向确定 快车客流 慢车客流 高速客流 高速本线直通客流 高速本线中转客流 高速中转既有线客流 既有线本线直通客流 既有线本线中转客流 既有线中转高速客流 ( 3 ) 按旅行速度分工 高速站主要承担高速旅客列车( 动车组) 和部分快车客流；枢纽内其他 客站按设备及客流情况承担快车客流和慢车客流。 ( 4 ) 综合分工 综合上述3 种分工模式，对枢纽内客站分工。通常高速客运站承担中长 途动车组和主要衔接方向的上线快车，其他各站按衔接方向承担相应的各类 车流。 上述4 种分工模式，从站内客流、列流的疏解和运输组织工作难度来说， 各有其优缺点，但综合分工模式较其他3 种分工模式更加实用，建议对枢纽 内客站进行分工尽量采用综合分工模式。高速铁路引入枢纽内分工模式优缺 点比较如表2 1 所示。 同时注意，无论采用何种分工模式，均应充分考虑枢纽内各类换乘客流。 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 也就是说，进行枢纽内客流分工的时候，应在充分调查换乘客流量的基础上， 通过分析换乘客流对枢纽运输组织及高速站布局影响的大小，确定最终的客 站分工方案。 客运专线引入后，枢纽内客站分工体系如图2 2 所示。 表2 1高速铁路引入枢纽内分工模式优缺点比较 2 4 引入客运专线后成都枢纽内客站分工实例论证 2 4 1 成都枢纽现状 ( 1 ) 概述 成都枢纽衔接宝成、成昆、达成、成渝四条铁路干线及成灌支线、枢纽 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 东环线、西环线。枢纽范围北至宝成线青白江站、南迄成昆线双流站、东至 达成线金堂站和成渝线陈家湾站。目前，枢纽内共有车站1 9 个，其中成都北 路网性编组站为枢纽内主要编组站，成都东站为主要综合性货运站，成都站 为枢纽内主要客运站，成都南站、沙河堡站为枢纽规划的客运站，其他车站 为中间站。枢纽现状如文后附图l 所示。 枢 纽 内 客 站 分 工 体 系 图2 2 客运专线引入后枢纽内客站分类模式 输 ( 2 ) 主要车站说明 成都站 为成都枢纽的主要客运站，主要办理( 除部分成昆线以3 外) 旅客列车 始发、终到及通过作业，并办理宝成线下行货物列车的交会作业。现有旅客 列车到发线7 条，货物列车到发线2 条。旅客基本站台和1 2 m 宽的3 座中间 站台均为低站台。车站西端有1 2 台位( 预留1 5 台位) 客车车辆段和1 8 条整 备线的客车技术整备所。车站东端设有客机整备所，设整备线4 条，机走线 l 条。旅客最高聚集人数7 0 0 0 人。 成都南站 位于成昆线上，是成都枢纽的第二客运站，现有旅客列车到发线3 条( 含 正线1 条) ，货物列车到发线4 条，存车线2 条，1 2 m 宽旅客基本站台1 座， 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 l o m 宽旅客中间站台1 。车站西端成昆正线南侧设有客车技术整备所，设整 备线4 条，临修线l 条；车站东端成昆线北侧设有客机折返所，设有整备线 2 条，机走线l 条。有热电厂等1 2 条专用线由本站接出。 成都东站 原为枢纽内主要编组站，三级四场站型，成都北编组站建成后其编组功 能已移交成都北站。本站目前是枢纽内主要综合性货运站，货场紧靠调车场 南侧设置，另有2 8 条东效工业区专用线在调车场尾部接轨。 沙河堡站 为中间站，仅办理货运作业。现有正线1 条，到发线3 条，货物线1 条， 停用的专用线1 条，交接线3 条。