滬昆客運專線引入長沙樞紐線路方案研究

滬昆客運專線引入長沙樞紐線路方案研究

上海至昆明的客運專業(yè)線是連接中國中南部和西南部的客運線路。它與長沙市中心相連。長沙市中心連接武昌、衡陽、南昌、懷化、石門五個方向。它負責南部地區(qū)的客運運輸，在路網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。滬昆客運專線在長沙樞紐內(nèi)的線路走向直接影響到長沙地區(qū)的交通及經(jīng)濟發(fā)展。為此,本文通過模糊層次分析法,從工程投資、客運效果、與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)、對預留工程的合理利用4個方面進行分析,確定線路引入方案。1長沙樞紐現(xiàn)狀分析1.1長沙、東南角、湘在長沙樞紐內(nèi),京廣線貫穿南北,滬昆線連接東西,在株洲十字交匯,石長線在西北側(cè)撈刀河站接軌?？瓦\站有長沙、株洲和湘潭站。貨運站有長沙東、長沙北、長沙南、株洲北和湘潭東站。1.2計劃建設(shè)在建主要工程項目有武廣客運專線、長沙南站和北站(貨)改建工程、石長二線引入工程、湘潭站改建工程、杭州至昆明客運專線工程。1.3綜合交通規(guī)劃城市長沙、株洲和湘潭城市群綜合交通規(guī)劃以城際軌道交通建設(shè)為中心,進一步完善公路交通和機場建設(shè),形成快速、高效的綜合運輸網(wǎng)。1.4樞紐客貨運業(yè)1.4.1滬昆線方向在長沙樞紐,客車以通過為主,武廣線和滬昆線方向約占60%;各線之間均有跨線車交流,以東~南方向交流最多,其次為北~西和西~南方向的交流,如表1所示。1.4.2地區(qū)單輛回流長沙樞紐總車流近期為12553輛、遠期為15027輛,其中地區(qū)車流近期為4395輛、遠期為5194輛,占總車流比重的35.0%(近期)和34.6%(遠期)。2目標函數(shù)根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃及樞紐既有現(xiàn)狀,滬昆客運專線在長沙樞紐內(nèi)的線路走向有以下3種方案可供選擇(圖1)。(1)長沙南站北進南出方案。滬昆客運專線在長沙南站北端引入,在南端引出并行武廣客運專線后折向西行至湘潭北站。在長沙南站南北端分別設(shè)武廣場接滬昆客運專線的北西、東南、南西聯(lián)絡(luò)線。(2)設(shè)長株潭站方案。滬昆客運專線正線在3個城市交界地且靠近長沙市南郊處設(shè)長株潭站,長株潭站3個城市共用,出站后西行至湘潭市設(shè)湘潭北站。為了滿足武廣客運專線與滬昆客運專線跨線車的需要,在長株潭站東端設(shè)滬昆客運專線至武廣客運專線的東南、東北、西南及西北4個方向的聯(lián)絡(luò)線。(3)株洲西站南進北出方案。滬昆客運專線從株洲西站南端引入,在北端引出至湘潭市設(shè)湘潭北站。由于樞紐內(nèi)客運專線始發(fā)終到客車主要在長沙南站辦理,為此長沙南站—十里沖間需沿武廣客運專線增建三四線,在十里沖西側(cè)設(shè)北西聯(lián)絡(luò)線,在株洲西站南側(cè)設(shè)滬昆場,滬昆客運專線接武廣客運專線的西南、東南聯(lián)絡(luò)線。2.1建立指標體系并確定權(quán)重滬昆客運專線引入長沙樞紐的線路方案主要從工程投資、客運效果、與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)及對預留工程的合理利用4個方面確定。根據(jù)專家論證打分構(gòu)成了兩兩比較矩陣,如表2所示。根據(jù)層次分析法的計算步驟,確定的各指標的權(quán)重,如表3所示。2.2建立模糊評價指標集和決策評語集評價指標集U={u1,u2,u3,u4},即工程投資、客運效果、與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)及對預留工程的合理利用。決策評語集是將決策評語劃分為5個檔次(很好、較好、一般、較差、很差),即V={V1,V2,V3,V4,V5},然后確定各指標的隸屬度。2.3方案分析與確定2.3.1從工程投資方面分析在滿足同等省會城市旅客出行需求和服務(wù)頻率要求的前提下,方案Ⅱ和方案Ⅲ雖然正線相對短直,但聯(lián)絡(luò)線工程較大,經(jīng)范圍比選,預估算投資比方案Ⅰ分別增加9.21億元和19.86億元,如表4所示。2.3.2從客運效果方面分析方案Ⅰ的長沙南站東西向始發(fā)客車及北西向通過客車走行距離和運營時分較短,東西、東南向通過客車走行距離和運營時分較長;方案Ⅱ的東西向通過客車走行距離和運營時分較短,其它方向客車走行距離和運營時分較為折中;方案Ⅲ的東南向、西南向通過客車走行距離和運營時分較短,長沙南站往東始發(fā)、北西向通過客車及長沙南站折角?？康臇|西向通過客車走行距離和運營時分較長,如表5所示。2.3.3從與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)方面分析方案Ⅲ從總體上說較為短直,重點照顧了株洲、湘潭兩市,但省會城市卻只能靠聯(lián)絡(luò)線與滬昆和長昆客運專線接通,客站布局沒有體現(xiàn)出以長沙為核心的要求。方案Ⅱ的滬昆客運專線正線較短直、標準高,對直通車有利,體現(xiàn)出長沙的主導地位。但目前長株潭站規(guī)劃、長沙和株洲及湘潭軌道交通、湖南“3+5”城際交通規(guī)劃等均未確定,存在諸多不確定因素,同時該方案聯(lián)絡(luò)線設(shè)置過于復雜,實施難度大。方案Ⅰ的滬昆客運專線進長沙南站雖然線路過于北偏,使東西、東南向客車徑路有所繞行,但客運服務(wù)重點照顧了省會城市,總體上有利于吸引客流和旅客乘降,正線和主要跨線車(東南向、北西向)作業(yè)順暢,聯(lián)絡(luò)線設(shè)置簡單,站位選擇與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。2.3.4從對預留工程的合理利用方面分析方案Ⅰ可與武廣客運專線在建工程無縫對接,預留工程均能得到充分利用。方案Ⅱ和方案Ⅲ不能使滬昆和長昆客運專線貫通長沙南站,聯(lián)絡(luò)線受武廣客運專線橋隧工程及無砟軌道施工條件等限制,出岔較困難,長沙南站、株洲西站均需調(diào)整建設(shè)方案,部分預留工程不能有效利用,易產(chǎn)生廢棄工程。根據(jù)以上分析及專家論證后的打分法,確定各方案指標的隸屬域,如表6所示。根據(jù)V=WT×U,得方案Ⅰ的綜合評價={0.488,0.325,0.186,0,0},方案Ⅱ的綜合評價={0.195,0.451,0.2,0.068,0.087},方案Ⅲ的綜合評價={0.14,0.395,0.134,0.219,0.112}。通過對評價結(jié)果的分析,方案Ⅰ有很好的隸屬度為0.488,高于方案Ⅱ的隸屬度0.195及方案Ⅲ的隸屬度0.14。因此,最終確定滬昆客運專線引入長沙樞紐采用方案Ⅰ長沙南站北進南出方案。3線路與工程的配合通過以上分析,最終確定滬昆客運專線引入長沙樞紐采用方案Ⅰ長沙南站北進南出方案。線路的合理引入可以取得一系列的效