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1、基于模糊层次分析法的沪昆客运专线引入长沙枢纽线路方案的确定2010年2月铁道工程JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYFeb2010NO.2(Set.137)文章编号:10062106(2010)02000105基于模糊层次分析法的沪昆客运专线引入长沙枢纽线路方案的确定黄铁(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063)摘要:研究目的:长沙枢纽承担着中南地区的客,货流运输,在路网中占有重要地位和作用.沪昆客运专线在长沙枢纽内的线路走向直接影响着长沙地区的交通及经济发展.通过对工程投资,客运效果,与城市规划的协调,预留工程的合理利用研究与分析,提出一个合理的线路
2、引入方案.研究结论:沪昆客运专线引入长沙枢纽的线路方案有长沙南站北进南出方案,设长株潭站方案,株洲西站南进北出方案3个方案可选.经运用模糊层次分析法,从工程投资,客运效果,与城市规划的协调,对预留工程的合理利用4个方面的分析,最终确定沪昆客运专线引入长沙枢纽采用长沙南站北进南出方案.引入方案的合理选择,既满足了城市发展规划和铁路运输的需求,又节约了工程投资,同时也保证了杭长客运专线的顺利开工.关键词:客运专线;引入枢纽;线路方案;模糊层次分析中图分类号:U212.32文献标识码:ADeterminationofSchemeofLeadingShanghaiKunmingPassengerDed
3、icatedLineintoChangshaHubwithFuzzyAnalyticHierarchyProcessHUANGTielan(ChinaRailwaySiyuanSurveyandDesignGroupCo.Ltd.,Wuhan,Hubei430063,China)Abstract:Researchpurposes:ChangshahubundertakesthepassengerandfreighttransportationincentralsouthregionofChina,andplaysanimportantroleintherailwaynetworkinChina
4、.ThealignmentofShanghaiKunmingPassengerDedicatedLinedirectlyimpactsthetransportationandeconomicdevelopmentinChangsharegion.Throughtheresearchandanalysisoftheconstructioncost,passengertrafficeffect,coordinationwiththecityplanandreasonableuseofremainedproject,areasonableschemeofleadingthelineintoChang
5、shahubisdetermined.Researchconclusions:TherearethreeschemesofleadingShanghaiKunmingPassengerDedicatedLineintoChangshahub,namely,oneisnorthinboundandsouthoutboundfromChangshaSouthRailwayStation,theotheroneistobuildHeWstationsinChangsha.ZhuzhouandXiangtan,andthelastoneiSsouthinboundandnorthoutboundfro
6、mZhuzhouWestRailwayStation.Thispaperanalyzesthethreeschemesfromtheaspectsoftheconstructioncost,passengertrafficeffect,coordinationwiththecityplanandreasonableuseofremainedprojectwithfuzzyanalytichierarchyprocess.Finallythefirstschemeisdetermined,whichnotonlymeetstheurbandevelopmentplanningandrailway
7、transportdemands,savestheconstructioninvestment,reasonablyusetheremainedprojects,butalsoensuressuccessfulstartingconstructionofHangzhouChangshaPassengerDedicatedLine.Keywords:ShanghaiKunmingPassengerDedicatedLine;Changshahub;alignmentschemes;fuzzyanalytichierarchyprocess收稿日期:20091lO5作者简介:黄铁兰,1983年出生
8、,女,助理工程师.2铁道工程2010年2月上海至昆明客运专线,是华东地区连接中南和西南地区的客运主通道j,途径长沙枢纽,长沙枢纽衔接武昌,衡阳,南昌,怀化,石门5个方向,承担着中南地区的客货流运输,在路网中占据着重要的地位.沪昆客运专线在长沙枢纽内的线路走向直接影响到长沙地区的交通及经济发展.为此,本文通过模糊层次分析法,从工程投资,客运效果,与城市规划的协调,对预留工程的合理利用4个方面进行分析,确定线路引入方案.1长沙枢纽现状分析1.1既有车站概况在长沙枢纽内,京广线贯穿南北,沪昆线连接东西,在株洲十字交汇,石长线在西北侧捞刀河站接轨.客运站有长沙,株洲和湘潭站.货运站有长沙东,长沙北,长
9、沙南,株洲北和湘潭东站.1.2在(拟)建项目在建主要工程项目有武广客运专线,长沙南站和北站(货)改建工程,石长二线引入工程,湘潭站改建工程,杭州至昆明客运专线工程.1.3城市综合交通规划长沙,株洲和湘潭城市群综合交通规划以城际轨道交通建设为中心,进一步完善公路交通和机场建设,形成快速,高效的综合运输网.1.4枢纽客货运作业量1.4.1客运量(规划)在长沙枢纽,客车以通过为主,武广线和沪昆线方向约占60%;各线之问均有跨线车交流,以东南方向交流最多,其次为北西和西南方向的交流,如表1所示.1.4.2货物车流量长沙枢纽总车流近期为12553辆,远期为15027辆,其中地区车流近期为4395辆,远期
10、为5194辆,占总车流比重的35.0%(近期)和34.6%(远期)E4.表1长沙枢纽客车对数表(单位:对/日)2020拄2030年起讫点客运专线客运专线合计既有线合计既有线小计A类B类小计A类B类一,始发车1148784327149117117321.武昌方向242020428252532.衡阳方向2420l91429282813.石门方向1212l9194.怀化方向2017l7327242435.南昌方向343028244640406一诵讨车270236l993734330294294361.石门一衡阳方向l55411O1944l52.石门一南昌方向33443.武昌一衡阳方向10292839
11、10123l1611674.南昌一怀化方向61584216376737335.武昌一南昌方向l11l1l6.武昌一怀化方向2117l34425212147.南昌一广州方向47474255959598.怀化一衡阳方向201614242320203三,合计384323283406147941l411681.武昌方向148130l171318177163163142.衡阳方向2081801621828253227227263.石门方向30541254244384.怀化方向122108862214151l38l38l35.南昌方向146136ll32310186173173132线路方案的确定沙南嚣匕
12、交喜根据城市发展规划及枢纽既有现状,沪昆客运专向西行至湘潭北站.在长沙南站南北端分别设武广场线在长沙枢纽内的线路走向有以下3种方案可供选择接沪昆客运专线的北西,东南,南西联络线.(图1).(2)设长株潭站方案.沪昆客运专线正线在3个第2期黄铁兰:基于模糊层次分析法的沪昆客运专线引入长沙枢纽线路方案的确定3湘潭站t湘潭0长沙长沙南站长株潭站一.卜_1.长沙南站北进南出方案=f2设长株潭站方案株洲西站-株洲3.株洲西站南进北出方案图1沪昆客运专线杭长段长沙枢纽线路走向方案示意图城市交界地且靠近长沙市南郊处设长株潭站,长株潭站3个城市共用,出站后西行至湘潭市设湘潭北站.为了满足武广客运专线与沪昆客运
13、专线跨线车的需要,在长株潭站东端设沪昆客运专线至武广客运专线的东南,东北,西南及西北4个方向的联络线.(3)株洲西站南进北出方案.沪昆客运专线从株洲西站南端引入,在北端引出至湘潭市设湘潭北站.由于枢纽内客运专线始发终到客车主要在长沙南站办理,为此长沙南站一十里冲间需沿武广客运专线增建三四线,在十里冲西侧设北西联络线,在株洲西站南侧设沪昆场,沪昆客运专线接武广客运专线的西南,东南联络线.2.1建立指标体系并确定权重沪昆客运专线引入长沙枢纽的线路方案主要从工程投资,客运效果,与城市规划的协调及对预留工程的合理利用4个方面确定.根据专家论证打分构成了两两比较矩阵,如表2所示.表2计算表工程投资客车运
14、营效果与城市规划的协调对预留工程的合理利用工程投资11/21/32客车运营效果211/23与城市规划的协调32l4对预留工程的合理利用l/21/31/41根据层次分析法的计算步骤,确定的各指标的权重,如表3所示.表3权重计算表工程客车运营与城市规划的对预留工程的投资效果协调合理利用权重0.1610.2770.4660.0962.2建立模糊评价指标集和决策评语集评价指标集U=l/,u,u,即工程投资,客运效果,与城市规划的协调及对预留工程的合理利用.决策评语集是将决策评语划分为5个档次(很好,较好,一般,较差,很差),即v=,I/2,然后确定各指标的隶属度J.2.3方案分析与确定2.3.1从工程
15、投资方面分析在满足同等省会城市旅客出行需求和服务频率要求的前提下,方案和方案虽然正线相对短直,但联络线工程较大,经范围比选,预估算投资比方案1分别增加9.21亿元和19.86亿元J,如表4所示.表4沪昆,长昆客运专线在长沙枢纽主要工程费用长沙南站北进南出设长株潭站株洲西站南进北出工程项目方案I方案方案客专正线联络线客专正线联络线客专正线联络线新建线路双线/kin156.76142.34141.0134.8长度单线/kin24.0967.7243.45拆迁房屋/10m47.4336.63.239.711.2征地拆迁征用土地/亩55979554882247l50722999土石方/10nl1075
16、223.1976.6608.61083.7689.6路基工程附属工程/万元10886012235,567310,13103888335,250632双线特大桥/延米48532361564l8807050桥涵工程双线大中桥/延米85909353100129370单线特大桥/延米96302883015240双线隧道/延米4492754478394813510隧道工程单线隧道/延米95043502500正线铺轨/km313.5224.09284.6867.72282.02l13.O5轨道工程站线铺轨/km14.2618.9517.4铺道岔/组7216781674l8主要工程费用预估算总额/亿元104
17、.95114.16124.81主要工程费用差额/亿元0+9.21+19.864铁道工程2010年2月2.3.2从客运效果方面分析方案I的长沙南站东西向始发客车及北西向通过客车走行距离和运营时分较短,东西,东南向通过客车走行距离和运营时分较长;方案的东西向通过客车走行距离和运营时分较短,其它方向客车走行距离和运营时分较为折中;方案的东南向,西南向通过客车走行距离和运营时分较短,长沙南站往东始发,北西向通过客车及长沙南站折角停靠的东西向通过客车走行距离和运营时分较长,如表5所示.表5沪昆客运专线长沙枢纽客车走行距离和运营时分比较表客车对数方案I长沙南站北进南出方案设长株潭站方案株洲西站南进北出客车
18、走向(近/远期)运营距离/km运营/min运营距离/km运营/min运营距离/km运营时/min东西向58/73156.7629.2142.34(164.0)25.1(39.6)141.O1(200.1)25.2(44.1)东一南向47/59194.9535.2178.6232.8130.6023.8北西向17/21169.1630.5170.8931.4181.6232.7西南向16/2O153.9627.7158.5429.2131.88523.8往东始发30/4O86.6016.392.O520.4】17.3821.7往西始发17/2470.1613.571.9817.482.7216.
19、7对公里合计(近期/远期)27384.53/34724.9325630.O1/32468.2524442.12/31131.33注:括号内数字为通过客车折角长沙南站客车走行距离和运营时分.2.3.3从与城市规划的协调方面分析方案从总体上说较为短直,重点照顾了株洲,湘潭两市,但省会城市却只能靠联络线与沪昆和长昆客运专线接通,客站布局没有体现出以长沙为核心的要求.方案的沪昆客运专线正线较短直,标准高,对直通车有利,体现出长沙的主导地位.但目前长株潭站规划,长沙和株洲及湘潭轨道交通,湖南3+5城际交通规划等均未确定,存在诸多不确定因素,同时该方案联络线设置过于复杂,实施难度大.方案I的沪昆客运专线进
20、长沙南站虽然线路过于北偏,使东西,东南向客车径路有所绕行,但客运服务重点照顾了省会城市,总体上有利于吸引客流和旅客乘降,正线和主要跨线车(东南向,北西向)作业顺畅,联络线设置简单,站位选择与城市规划相协调.2.3.4从对预留工程的合理利用方面分析方案I可与武广客运专线在建工程无缝对接,预留工程均能得到充分利用.方案和方案不能使沪昆和长昆客运专线贯通长沙南站,联络线受武广客运专线桥隧工程及无砟轨道施工条件等限制,出岔较困难,长沙南站,株洲西站均需调整建设方案,部分预留工程不能有效利用,易产生废弃工程.根据以上分析及专家论证后的打分法,确定各方案指标的隶属域,如表6所示.根据V=U,得方案I的综合
21、评价=0.488,0.325,0.186,0,0,方案的综合评价=0.195,0.451,0.2,0.068,0.087,方案的综合评价=0.14,0.395,0.134,0.219,0.112.通过对评价结果的分析,方案I有很好的隶属度为0.488,高于方案的隶属度0.195及方案的隶属度0.14.因此,最终确定沪昆客运专线引入长沙枢纽采用方案I长沙南站北进南出方案.表6指标隶属域方案指标权重客车运营效果0.2770.80.2000与城市规划的协调0.466O.20.40.4O0方案I对预留工程的合理利用O.O960.80.2OO0工程投资O.1610.60.400O客车运营效果0.2770
22、.20.60.200与城市规划的协调0.466O.30.5O.2O0方案对预留工程的合理利用0.0960O.2O.20.20.4工程投资0.16100.20.20.30.3客车运营效果0.27700.3O.20.5O与城市规划的协调0.466O.30.60.1OO方案对预留工程的合理利用0.0960000.50.5工程投资0.16100.2O.2O.20.43结论通过以上分析,最终确定沪昆客运专线引入长沙枢纽采用方案I长沙南站北进南出方案.线路的合理引入可以取得一系列的效益.(1)节约工程投资,与武广客运专线无缝对接,合理利用预留工程.(2)在社会效益方面,线路的合理引入与城市规划,交通布局协
23、调配套,完善了枢纽内的交通.方案的合理选择,保证了沪昆客运专线杭长段的顺利开工,为缓解金融危机,拉动国家内需起到了重要作用.第2期黄铁兰:基于模糊层次分析法的沪昆客运专线引入长沙枢纽线路方案的确定5参考文献:1李强,梁成谷.我国铁路客运专线建设拉开序幕J.中国铁路,2005(7):1011.LiQiang,LiangChenggu.ConstructionofSpecialLineforPassengerTrainIsBeginningJ.JournalofChinaRailway,2005(7):1011.2刘娟,周君彦.我国将建9条铁路客运专线J.工程建设与档案,2005(1):41.Li
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