選線設(shè)計教案-5方案技術(shù)經(jīng)濟比較

1、 選線設(shè)計 課程教案單元標題 方案技術(shù)經(jīng)濟比較 單元學時 4 教學目標：了解方案技術(shù)經(jīng)濟比較的任務(wù)、方案技術(shù)經(jīng)濟評價的指標、方案的分類及方案技術(shù)經(jīng)濟比較的過程。理解方案技術(shù)經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。掌握常用經(jīng)濟評價方法。教學重點：方案技術(shù)經(jīng)濟評價指標，方案技術(shù)經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，經(jīng)濟評價方法。教學難點：方案經(jīng)濟評價方法。教學方式方法：講授，實例分析。教學手段： PPT電子講授+黑板板書。教學過程：循序漸進的教學理念：注重方案技術(shù)經(jīng)濟評價的技術(shù)基礎(chǔ)作用，在理論教學上遵循認識規(guī)律、講清方案技術(shù)經(jīng)濟評價中概念產(chǎn)生的背景與思路、逐步深入循序漸進的教學觀點。在內(nèi)容取舍上，側(cè)重于常規(guī)方法的應(yīng)用、著力培養(yǎng)學生的選

2、線決策素質(zhì)和解決實際問題的能力的教學模式。講 課 內(nèi) 容 備 課 札 記1）方案技術(shù)經(jīng)濟比較概念（0.5）2）經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(0.5)3）方案的經(jīng)濟評價方法(2)4）方案的綜合評價(1)結(jié)合分析選線方案特點，引出線路技術(shù)經(jīng)濟評價的意義；以工程實例，闡述技術(shù)經(jīng)濟評價的指標體系，數(shù)據(jù)計算方案。以常規(guī)經(jīng)濟評價原理，闡述經(jīng)濟評價方法。以例題和作業(yè)，幫助學生理解相關(guān)知識。第五章 方案技術(shù)經(jīng)濟比較 一、方案技術(shù)經(jīng)濟比較的任務(wù)鐵路設(shè)計的總體目標，是以較低的投資實現(xiàn)所要求的運輸能力，同時創(chuàng)造良好的運營條件，降低運營費用。此外，還應(yīng)注意減少污染和美化環(huán)境，方便公眾對客貨運輸?shù)男枰?，?chuàng)造良好的社會效益。實現(xiàn)一

3、項設(shè)計目標，可提出各種技術(shù)決策供比較選用，每一種技術(shù)決策，都稱為方案。例如，不同限制坡度的選擇，河谷地段線路的岸側(cè)選擇等，構(gòu)成不同的比較方案。線路設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際情況提出各種可能的方案進行篩選，并對篩選出的幾個方案進行計算、分析和對比，從中選出最佳方案。各種設(shè)計方案采用的技術(shù)措施不同，其工程特征、運營特征和經(jīng)濟效益就會不同。各個方案都有其優(yōu)缺點，需要進行全面的分析比較，從中找出最合理的方案。這就是方案技術(shù)經(jīng)濟比較的任務(wù)。 為了保證方案技術(shù)經(jīng)濟比較能夠得到正確的結(jié)論，需要遵守下列原則： 完成規(guī)定的運輸任務(wù)； 不遺漏有比較價值的方案； 各方案應(yīng)在同等精度的基礎(chǔ)上比較。二、方案技術(shù)經(jīng)濟評價的指標 在

4、選線設(shè)計中，通常要從技術(shù)特征、工程條件、運營條件和經(jīng)濟效果等方面對方案進行評價和比選。比選的依據(jù)是反映上述各方面特征的技術(shù)指標和經(jīng)濟指標。1. 技術(shù)指標技術(shù)指標反映線路方案的技術(shù)特征，對線路的工程條件和運營條件具有重要的影響。反映工程條件的技術(shù)指標有：線路建筑長度、展線系數(shù)、最大坡度、最小曲線半徑、地質(zhì)不良地段的數(shù)目和長度、車站數(shù)目、土石方及橋隧工程數(shù)量、勞動力投入、占地數(shù)量及建設(shè)工期等。反映運營條件的技術(shù)指標有：運營長度、控制區(qū)間和全線的往返走行時分、拔起高度、通過能力、牽引噸數(shù)、輸送能力、旅行速度、運用機車臺數(shù)和車輛數(shù)、機車與車輛小時、機車與列車乘務(wù)組小時和能量、燃料消耗等。2. 經(jīng)濟指標

5、線路方案的經(jīng)濟特征指標包括工程費、運營費、換算年費用、投資回收期、凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率等。工程費指方案所涉及的土建工程費和機車車輛購置費的總和，反映方案對建設(shè)期內(nèi)的資金投入量，以工程費（萬元）表示；運營費指方案在運營期將發(fā)生的費用支出，在一定程度上反映了各方案運營條件的優(yōu)劣，以每年的運營支出（萬元）表示。為綜合體現(xiàn)方案在工程和運營兩方面的經(jīng)濟性，可通過一定的折算方法將工程費和運營費換算為一定時期內(nèi)的平均年費用，即換算年費用。該指標綜合反映了方案在建設(shè)期和運營期的費用支出，其值較低的方案為優(yōu)。三、方案的分類 在項目前期工作和進行鐵路勘測設(shè)計的各階段中，均有不同性質(zhì)、不同規(guī)模的方案比較。歸納起來，可

6、分為以下三類。1. 網(wǎng)性方案是對地區(qū)國民經(jīng)濟的發(fā)展和交通網(wǎng)的構(gòu)成有重要影響的方案。2. 總體方案這一類方案對滿足地區(qū)國民經(jīng)濟需要的程度大致相同，主要區(qū)別在于選擇的主要技術(shù)標準（限制坡度、牽引種類、機車交路等）不同，或線路行經(jīng)地區(qū)的局部走向不同。3. 局部方案是指僅限于局部地段工程措施不同的方案，包括對局部地段的不良地質(zhì)、平面障礙或高程障礙的繞避，平、縱斷面設(shè)計的改善和小橋涵類型的選擇等。四、方案技術(shù)經(jīng)濟比較的簡要過程 概括地說，鐵路選線的整個工作過程，也就是方案比選的過程。結(jié)合方案評比工作的特點，可將方案技術(shù)經(jīng)濟比較歸納為以下過程： 明確任務(wù)； 擬訂方案，進行設(shè)計； 計算和整理評比指標； 方案

7、的評價與選擇。第二節(jié) 經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 方案經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括投資和運輸支出等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是分析方案經(jīng)濟比較的依據(jù)，對方案比較的結(jié)論有決定性的影響，一定要在取得可靠的調(diào)查研究資料的基礎(chǔ)上把這項工作做好。一、投 資（一）投資分類 鐵路建設(shè)項目的投資，按照構(gòu)成和用途可分為直接投資和相關(guān)投資兩類。在方案技術(shù)經(jīng)濟比較中，通常只考慮直接投資，即計算工程費和機車車輛購置費。 （1）土建工程投資：包括土建工程、運輸設(shè)施、施工準備與管理等費用，占項目投資的主要部分。 （2）機車車輛購置費：包括客運和貨運機車、車輛、動車購置費。（二）土建工程投資方案技術(shù)經(jīng)濟比較的工程投資計算，在不同設(shè)計階段，精度和深度

8、要求不同。常用方法是先計算各項建筑和設(shè)備的工程數(shù)量，并采用相應(yīng)的綜合單價或分析單價，按下式計算工程投資工程投資（ 項目單價×相應(yīng)項目的工程數(shù)量 ） （萬元）（三）機車、車輛購置費1. 機車購置費 （萬元） （51）2. 補機購置費當全區(qū)段采用雙機牽引時，補機的購置費與本務(wù)機車相同。局部地段采用補機時，其購置費可按下式計算 （萬元） （52）3. 車輛購置費車輛購置費按下式計算AlM´al´（ 1+g l） （萬元） （54）貨車 （輛） （55a）客車 （輛） （55b）動車組 （輛） （55c）二、運營費計算 用于方案比較的運營費可劃分為“與行車量有關(guān)的運營費”

9、和“固定設(shè)備維修費”兩部分進行計算。（一）與行車量有關(guān)的運營費1. 計算原理與行車量有關(guān)的運營費365 （萬元/a） （56）2. 運行能耗計算1）電力牽引電力牽引時，運行能耗N包括牽引運行耗電量（kW·h）與惰行、制動及停站自用電量N0（kW·h）。牽引運行耗電量 （kW·h） （57）惰行、制動及停站自用電量 按下式計算 （kW·h） （58） 2）內(nèi)燃牽引內(nèi)燃牽引時，運行能耗N包括牽引運行耗油量 NQ（kg）與柴油機空轉(zhuǎn)耗油量 N0（kg）。牽引運行耗油量 （kg） （59） （kg） （510）3. 牽引機械功計算牽引機械功就是機車（動車）牽引力

10、在運行中所做的功，可用平均牽引力與走行距離的乘積計算。牽引機械功AQ 用以克服阻力機械功AZ 并積累列車的位能和動能，因此有 （511）4. 阻力機械功計算阻力機械功AZ是轉(zhuǎn)化為熱能、對機車、車輛、動車和軌道磨損有害的阻力功，它是克服列車的基本阻力、曲線阻力和制動力等所做之功，可由牽引機械功減去列車的位能和動能而求得，即 （J） （512）對高速動車組，上式中的PG以M取代。5. 列車數(shù)的計算1）旅客列車數(shù)NK旅客列車對數(shù)根據(jù)需要的旅客輸送能力和運輸計算確定各種旅客列車數(shù)。通常采用客運量調(diào)查預測結(jié)果。旅客列車數(shù)可以按下式計算2）貨物列車數(shù)NH貨物列車數(shù)根據(jù)要求的年貨運量分方向計算。設(shè)CZ，CQ

11、為重車和輕車方向的年貨運量，GZ，GQ為重車方向和輕車方向的滿載列車牽引噸數(shù)（t），則 （1） （對/d） （不計貨運波動系數(shù)） （513） （2）（或）重車方向： （列/d） （514）輕車方向：若整列排空且兩方向列車數(shù)目相同時，則 （515） （列/d） （516）若空重車混編時，則 （列/d） （517）6. 列車公里法計算與行車量有關(guān)的運營費建設(shè)項目前期工作階段或精度要求不高時，可用列車公里法計算與行車量有關(guān)的運營費。因該法是以均衡速度法為基礎(chǔ)的，故應(yīng)另加列車起停附加費用。1）列車走行費列車走行費采用列車公里法計算。（1）貨物列車單方向運行一次走行費 （元/列） （518）（2）年走行

12、費 上、下行方向運量及牽引噸數(shù)一致時，雙方向年走行費用為 （萬元/a） （519） 上、下行方向運量不一致時，重車方向與輕車方向的年走行費應(yīng)分別計算。重車方向： （萬元/a） （520）輕車方向：整列排空時， （萬元/a） （521）空重混編時， （萬元/a） （522）雙方向年走行費為 （萬元/a）2）列車起停附加費均衡速度計算的列車走行費為列車在車站不停車通過的運營費，但列車在線路運行時需要進行會讓、越行、技術(shù)作業(yè)和商務(wù)作業(yè)，因此各類列車均需要在一定數(shù)量的車站停車。起停附加費是指列車因起停較通過而增加了運行時分、多耗費了能量所發(fā)生的附加費。列車年起停附加費按下式計算 （萬元/a） （523

13、）（二）固定設(shè)備維修費（含折舊費）固定設(shè)備維修費EG包括正線維修費、站線維修費、車站維修費、信聯(lián)閉和通信設(shè)備維修費及供電設(shè)備維修費，可按下式計算 （萬元/a） （525）（三）年運營費年運營費可按下式計算EEyEG （萬元/a） （526）第三節(jié) 方案的經(jīng)濟評價方法一、經(jīng)濟效益評價方法分類（一）按時間因素分類 經(jīng)濟效益計算時，按時間因素可分為靜態(tài)法和動態(tài)法兩類。 （1）靜態(tài)法：一定的貨幣額所代表的價值不隨時間變化。 靜態(tài)法不能反映延長建設(shè)工期占用資金的經(jīng)濟損失，也不能確切計算提前投產(chǎn)的經(jīng)濟效益。但靜態(tài)法因略去時間因素，計算簡單，適合于多方案比選中淘汰明顯不合理的方案，以及局部方案的比選。 （2

14、）動態(tài)法：一定的貨幣額所代表的價值隨時間而變化。 動態(tài)法考慮了資金的時間價值，體現(xiàn)了經(jīng)濟社會的價值規(guī)律。它可以把不同時間的費用和效益折算成同一基準時間的價值進行計算和比較，能正確地反映方案的經(jīng)濟效益。（二）按評價指標分類 按經(jīng)濟評價指標可分為： （1）按最小費用評價方案，包括年換算工程運營費法、分期投資經(jīng)濟比較方法等。 （2）按費用收益評價方案，包括投資回收期法、凈現(xiàn)值法和內(nèi)部收益率法等。二、常用經(jīng)濟評價方法經(jīng)濟評價中，可根據(jù)方案的特征及規(guī)模，選用下列所述方法評選方案。1. 差額投資償還期法 兩個方案進行比選時，通常投資多的方案其年運營費較少?？捎猛顿Y較多的方案每年節(jié)省的運營費來補償該方案多投

15、入的投資，補償所需的年數(shù)稱為差額投資償還期。若差額投資償還期小于基準償還期T基，則投資大的方案有利。計算公式為 （a） （527）式中 T 差額投資償還期（a）；C1，C2 方案1、方案2的投資額，C1>C2；E1，E2 方案1、方案2的年運營費，E1<E2。T >T基 時，方案2有利；T<T基 時，方案1有利?？紤]到鐵路通車后運量是逐年增長的，年運營費也將逐年變化。為體現(xiàn)這一特點，差額投資償還期可按下式解算 （528）式中 E1t，E2t 方案1、方案2第t年的運營費。進一步考慮資金的時間價值，則差額投資償還期可按下式解算 （529）式中 T 差額投資償還期（年）；i

16、c 鐵路基準收益率；C1，C2 方案1、方案2的投資額，C1>C2；E1，E2 方案1、方案2的年運營費，E1<E2；m 設(shè)計線建設(shè)工期（a）。2. 年換算費用法在投資償還期法中，若取TT基，則上式中的投資C1，C2乘以年度系數(shù)1/T基 后，即換算為年度支出，分別與年運輸支出及相加，即求得各方案的年換算費用。系數(shù)1/T基 可用 D 表示，稱為投資效率系數(shù)，也稱為基準收益率。投資效率系數(shù) D 值與國民經(jīng)濟部門盈利及投資政策有關(guān)，過去在鐵路方案比選中常用0.10，現(xiàn)行鐵路建設(shè)項目經(jīng)濟評價辦法（第二版）規(guī)定為0.06。如以A表示工程投資、K表示年換算費用，則KED ´ A在多方

17、案的經(jīng)濟比較中，以年換算費用K最小的方案最經(jīng)濟。該方法為靜態(tài)經(jīng)濟比較法。3. 最小費用法線路長度基本相同且運輸收入也基本相同的方案進行比較時，為簡化計算，可采用最小費用法進行比較。費用計算包括各方案的投資總額和各方案在項目壽命期內(nèi)的各種費用（主要為年運營費用）。費用最小的方案為最優(yōu)方案，基本計算公式為 （530）式中 Ki 第i方案的總費用；Ci 第i方案的總投資；Eit 第i方案第t年的運營費；n 計算期年數(shù)。若進一步考慮資金的時間價值，則總費用的計算公式為 （531）式中 Cit 第i方案第t年的投資額；Eit 第i方案第t年的運營額；ic 鐵路基準收益率；n 計算期年數(shù)。若計算期結(jié)束時部

18、分方案還存在固定資產(chǎn)余值，總費用的計算公式可作如下修正 （532）式中 Cyi 第i方案在計算期末的固定資產(chǎn)余值。4. 差額投資內(nèi)部收益率法 以差額投資內(nèi)部收益率作為評價指標的經(jīng)濟比較方法。差額投資內(nèi)部收益率是兩個方案各年度凈現(xiàn)金流量差額的現(xiàn)值之和等于零時的折現(xiàn)率。由下列公式解算 （533）式中 CI 現(xiàn)金流入；CO 現(xiàn)金流出； (CICO)2t 投資大的方案在第t年的凈現(xiàn)金流量； (CICO)1t 投資小的方案在第t年的凈現(xiàn)金流量；DFIRR 差額投資財務(wù)內(nèi)部收益率；n 計算期。從國民經(jīng)濟效益角度比較 （534）式中 B 效益；C 費用； (BC)2t 投資大的方案的年凈效益流量； (BC)1t 投資小的方案的年凈效益流量；DEIRR 差額投資經(jīng)濟內(nèi)部收益率。進行方案比較時，可按上述公式計算差額投資內(nèi)部收益率，并與財務(wù)內(nèi)部收益率ic（從企業(yè)效益角度比較時）或社會折現(xiàn)率is（從國民經(jīng)濟效益角度比較時）進行對比，當DFIRRic 或 DEIRRis 時，以投資大的方