基于模糊層次分析法的滬昆客運專線引入長沙樞紐線路方案的確定

1、基于模糊層次分析法的滬昆客運專線引入長沙樞紐線路方案的確定2010年2月鐵道工程JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYFeb2010NO.2(Set.137)文章編號:10062106(2010)02000105基于模糊層次分析法的滬昆客運專線引入長沙樞紐線路方案的確定黃鐵(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,武漢430063)摘要:研究目的:長沙樞紐承擔(dān)著中南地區(qū)的客,貨流運輸,在路網(wǎng)中占有重要地位和作用.滬昆客運專線在長沙樞紐內(nèi)的線路走向直接影響著長沙地區(qū)的交通及經(jīng)濟(jì)發(fā)展.通過對工程投資,客運效果,與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào),預(yù)留工程的合理利用研究與分析,提出一個合理的線路

2、引入方案.研究結(jié)論:滬昆客運專線引入長沙樞紐的線路方案有長沙南站北進(jìn)南出方案,設(shè)長株潭站方案,株洲西站南進(jìn)北出方案3個方案可選.經(jīng)運用模糊層次分析法,從工程投資,客運效果,與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào),對預(yù)留工程的合理利用4個方面的分析,最終確定滬昆客運專線引入長沙樞紐采用長沙南站北進(jìn)南出方案.引入方案的合理選擇,既滿足了城市發(fā)展規(guī)劃和鐵路運輸?shù)男枨?又節(jié)約了工程投資,同時也保證了杭長客運專線的順利開工.關(guān)鍵詞:客運專線;引入樞紐;線路方案;模糊層次分析中圖分類號:U212.32文獻(xiàn)標(biāo)識碼: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作者簡介:黃鐵蘭,1983年出生

8、,女,助理工程師.2鐵道工程2010年2月上海至昆明客運專線,是華東地區(qū)連接中南和西南地區(qū)的客運主通道j,途徑長沙樞紐,長沙樞紐銜接武昌,衡陽,南昌,懷化,石門5個方向,承擔(dān)著中南地區(qū)的客貨流運輸,在路網(wǎng)中占據(jù)著重要的地位.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(jì)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(yù)留工程的合理利用4個方面進(jìn)行分析,確定線路引入方案.1長沙樞紐現(xiàn)狀分析1.1既有車站概況在長沙樞紐內(nèi),京廣線貫穿南北,滬昆線連接?xùn)|西,在株洲十字交匯,石長線在西北側(cè)撈刀河站接軌.客運站有長沙,株洲和湘潭站.貨運站有長沙東,長沙北,長

9、沙南,株洲北和湘潭東站.1.2在(擬)建項目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城市綜合交通規(guī)劃長沙,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(jìn)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樞紐客貨運作業(yè)量1.4.1客運量(規(guī)劃)在長沙樞紐,客車以通過為主,武廣線和滬昆線方向約占60%;各線之問均有跨線車交流,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貨物車流量長沙樞紐總車流近期為12553輛,遠(yuǎn)期為15027輛,其中地區(qū)車流近期為4395輛,遠(yuǎn)期

10、為5194輛,占總車流比重的35.0%(近期)和34.6%(遠(yuǎn)期)E4.表1長沙樞紐客車對數(shù)表(單位:對/日)2020拄2030年起訖點客運專線客運專線合計既有線合計既有線小計A類B類小計A類B類一,始發(fā)車1148784327149117117321.武昌方向242020428252532.衡陽方向2420l91429282813.石門方向1212l9194.懷化方向2017l7327242435.南昌方向343028244640406一誦討車270236l993734330294294361.石門一衡陽方向l55411O1944l52.石門一南昌方向33443.武昌一衡陽方向10292839

11、10123l1611674.南昌一懷化方向61584216376737335.武昌一南昌方向l11l1l6.武昌一懷化方向2117l34425212147.南昌一廣州方向47474255959598.懷化一衡陽方向201614242320203三,合計384323283406147941l411681.武昌方向148130l171318177163163142.衡陽方向2081801621828253227227263.石門方向30541254244384.懷化方向122108862214151l38l38l35.南昌方向146136ll32310186173173132線路方案的確定沙南囂匕

12、交喜根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃及樞紐既有現(xiàn)狀,滬昆客運專向西行至湘潭北站.在長沙南站南北端分別設(shè)武廣場線在長沙樞紐內(nèi)的線路走向有以下3種方案可供選擇接滬昆客運專線的北西,東南,南西聯(lián)絡(luò)線.(圖1).(2)設(shè)長株潭站方案.滬昆客運專線正線在3個第2期黃鐵蘭:基于模糊層次分析法的滬昆客運專線引入長沙樞紐線路方案的確定3湘潭站t湘潭0長沙長沙南站長株潭站一.卜_1.長沙南站北進(jìn)南出方案=f2設(shè)長株潭站方案株洲西站-株洲3.株洲西站南進(jìn)北出方案圖1滬昆客運專線杭長段長沙樞紐線路走向方案示意圖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

13、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(jìn)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,為此長沙南站一十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(biāo)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(yù)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.表2計算表工程投資客車運

14、營效果與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)對預(yù)留工程的合理利用工程投資11/21/32客車運營效果211/23與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)32l4對預(yù)留工程的合理利用l/21/31/41根據(jù)層次分析法的計算步驟,確定的各指標(biāo)的權(quán)重,如表3所示.表3權(quán)重計算表工程客車運營與城市規(guī)劃的對預(yù)留工程的投資效果協(xié)調(diào)合理利用權(quán)重0.1610.2770.4660.0962.2建立模糊評價指標(biāo)集和決策評語集評價指標(biāo)集U=l/,u,u,即工程投資,客運效果,與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)及對預(yù)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=,I/2,然后確定各指標(biāo)的隸屬度J.2.3方案分析與確定2.3.1從工程

15、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,方案和方案雖然正線相對短直,但聯(lián)絡(luò)線工程較大,經(jīng)范圍比選,預(yù)估算投資比方案1分別增加9.21億元和19.86億元J,如表4所示.表4滬昆,長昆客運專線在長沙樞紐主要工程費用長沙南站北進(jìn)南出設(shè)長株潭站株洲西站南進(jìn)北出工程項目方案I方案方案客專正線聯(lián)絡(luò)線客專正線聯(lián)絡(luò)線客專正線聯(lián)絡(luò)線新建線路雙線/kin156.76142.34141.0134.8長度單線/kin24.0967.7243.45拆遷房屋/10m47.4336.63.239.711.2征地拆遷征用土地/畝55979554882247l50722999土石方/10nl1075

16、223.1976.6608.61083.7689.6路基工程附屬工程/萬元10886012235,567310250632雙線特大橋/延米48532361564l8807050橋涵工程雙線大中橋/延米85909353100129370單線特大橋/延米96302883015240雙線隧道/延米4492754478394813510隧道工程單線隧道/延米95043502500正線鋪軌/km313.5224.09284.6867.72282.02l13.O5軌道工程站線鋪軌/km14.2618.9517.4鋪道岔/組7216781674l8主要工程費用預(yù)估算總額/億元104

17、.95114.16124.81主要工程費用差額/億元0+9.21+19.864鐵道工程2010年2月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.表5滬昆客運專線長沙樞紐客車走行距離和運營時分比較表客車對數(shù)方案I長沙南站北進(jìn)南出方案設(shè)長株潭站方案株洲西站南進(jìn)北出客車

18、走向(近/遠(yuǎn)期)運營距離/km運營/min運營距離/km運營/min運營距離/km運營時/min東西向58/73156.7629.2142.34(164.0)25.1(39.6)141.O1(200.1)25.2(44.1)東一南向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往東始發(fā)30/4O86.6016.392.O520.4】17.3821.7往西始發(fā)17/2470.1613.571.9817.482.7216.

19、7對公里合計(近期/遠(yuǎn)期)27384.53/34724.9325630.O1/32468.2524442.12/31131.33注:括號內(nèi)數(shù)字為通過客車折角長沙南站客車走行距離和運營時分.2.3.3從與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)方面分析方案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.方案的滬昆客運專線正線較短直,標(biāo)準(zhǔn)高,對直通車有利,體現(xiàn)出長沙的主導(dǎo)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(fù)雜,實施難度大.方案I的滬昆客運專線進(jìn)

20、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(yù)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(yù)留工程均能得到充分利用.方案和方案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(yù)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(biāo)的隸屬域,如表6所示.根據(jù)V=U,得方案I的綜合

21、評價=0.488,0.325,0.186,0,0,方案的綜合評價=0.195,0.451,0.2,0.068,0.087,方案的綜合評價=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,高于方案的隸屬度0.195及方案的隸屬度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(jìn)南出方案.表6指標(biāo)隸屬域方案指標(biāo)權(quán)重客車運營效果0.2770.80.2000與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)0.466O.20.40.4O0方案I對預(yù)留工程的合理利用O.O960.80.2OO0工程投資O.1610.60.400O客車運營效果0.2770

22、.20.60.200與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)0.466O.30.5O.2O0方案對預(yù)留工程的合理利用0.0960O.2O.20.20.4工程投資0.16100.20.20.30.3客車運營效果0.27700.3O.20.5O與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)0.466O.30.60.1OO方案對預(yù)留工程的合理利用0.0960000.50.5工程投資0.16100.2O.2O.20.43結(jié)論通過以上分析,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(jìn)南出方案.線路的合理引入可以取得一系列的效益.(1)節(jié)約工程投資,與武廣客運專線無縫對接,合理利用預(yù)留工程.(2)在社會效益方面,線路的合理引入與城市規(guī)劃,交通布局協(xié)

23、調(diào)配套,完善了樞紐內(nèi)的交通.方案的合理選擇,保證了滬昆客運專線杭長段的順利開工,為緩解金融危機,拉動國家內(nèi)需起到了重要作用.第2期黃鐵蘭:基于模糊層次分析法的滬昆客運專線引入長沙樞紐線路方案的確定5參考文獻(xiàn):1李強,梁成谷.我國鐵路客運專線建設(shè)拉開序幕J.中國鐵路,2005(7):1011.LiQiang,LiangChenggu.ConstructionofSpecialLineforPassengerTrainIsBeginningJ.JournalofChinaRailway,2005(7):1011.2劉娟,周君彥.我國將建9條鐵路客運專線J.工程建設(shè)與檔案,2005(1):41.Li

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