收稿日期:20200316
基金项目：中铁第一勘察设计院集团有限公司科技开发课题(院科18-07)㊂作者简介：邹中翔(1989 )，男,2015年毕业于兰州交通大学交通运输规划与管理专业，工学硕士，工程师㊂
文章编号:1672
7479(2021)01
0068
05
青藏铁路格拉段扩能改造方案比选
邹中翔
(陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院)，西安㊀710043)
㊀㊀摘㊀要：青藏线格拉段是西藏自治区对外铁路货物运输的主通道，目前，青藏线格拉段扩能改造工程已经完工，线路输送能力可适应至2025年㊂随着西藏自治区同内地之间的物资交流和人员往来迅猛增
长，格拉段运输能力难以满足未来西藏自治区的发展需求，需提高其线路运输能力㊂结合既有铁路的运营现状及近㊁远期预测客货运量，对青藏铁路格拉段扩能改造方案进行研究，采用比较法㊁综合分析法等对内燃牵引扩能和电气化改建扩能两大方案进行定性及定量比选论证，推荐采用满足运输需求㊁提高运输质量㊁节约运输成本㊁同时避免远期延长到发线工程对既有线运营造成再次干扰的电化方案㊂研究可为铁路扩能改造项目确定合理的改造方案提供参考㊂
关键词：青藏铁路格拉段；运量预测；扩能改造；运输能力;
改建方案中图分类号:U292.5;U294.1㊀㊀文献标识码:A
DOI:10.19630/jki.tdkc.202003160003
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Comparison and Selection of Capacity Expansion Scheme of
Golmud -Lhasa Section of Qinghai -Tibet Railway
Zou Zhongxiang
(Shaanxi Railway and Underground Traffic Engineering Key Laboratory (FSDI),Xi a n 710043,China)
Abstract :The Golmud -Lhasa ction of the Qinghai -Tibet Railway is the main corridor for the outward
railway freight transportation in Tibet Autonomous Region.At prent,the capacity expansion and renovation project of the Golmud -Lhasa ction of the Qinghai -Tibet Railway was completed,the transportation capacity
of which will remain to be adequate until 2025.With the rapid growth of material and personnel exchanges
between the Tibet and the inland in past years,it became difficult for the transportation capacity of the Golmud -Lhasa ction to meet the development needs of the Tibet Autonomous Region in the f
uture.Thus,further renovation of the route is needed to increa the route capacity.On the basis of the operation situation
of existing railways and the forecast of pasnger and freight traffic volume in the near and long term,this paper studied the capacity expansion and renovation schemes of the Golmud -Lhasa ction of the Qinghai -Tibet railway,and made qualitative and quantitative comparison and lection of the two major schemes.
什么是俚语Capacity expansion of internal combustion traction and capacity expansion of electrification renovation were
analyzed,and the scheme of extending the effective length of the arrival-departure lines and electrification were suggested which has advantages of meeting the transportation demand,improving the transportation
quality,saving the transportation cost,and avoiding further obstacles to the operation of the existing routes for the long -term extension projects.The rearch can provide a reference for determining a reasonable renovation
scheme
for
railway
capacity
expansion
and
福州雅思培训renovation projects.
Key words :Qinghai -Tibet Railway Golmud -Lhasa
ction;forecast of transportation volume;capacity expansion and renewal;transportation capacity;proposal for renewal
1㊀概述
青藏铁路格拉段是沟通西藏自治区与内地间的重
要铁路通道㊂根据相关文献研究结论[1-2]，青藏线格
拉段建议采取分步实施的扩能改造方案，先期实施开
放全部预留车站并延长部分车站到发线有效长工程,
目前，该工程已经完工，线路通过能力可适应至
2025年㊂随着近年来西藏自治区同内地之间的物资
交流和人员往来迅速增长，青藏线格拉段运输能力已
不满足近期(2030年)，远期(2040年)运输需求，以下
在结合前期研究成果的基础上[3-4]，对青藏线下阶段
扩能改造方案进行比选论证㊂
2㊀现状分析
2.1㊀运输能力
(1)现状图定列车对数及能力利用率
青藏铁路格尔木至拉萨段(简称格拉段)地处青
藏高原腹地，位于青海省西部㊁西藏自治区中北部，线
路全长1136.338km㊂目前，上一阶段扩能改造工程
已经完成，全线维持单线内燃标准，最大坡度20ɢ,
58处(含格尔木㊁拉萨)车站已经全部开站，其中,
25处车站到发线有效长900m,32处车站到发线有效
长720m，实行自动站间闭塞，综合维修天窗时间
120min㊂旅客列车为NJ2㊁HX N3型机车双机牵引
(16辆)；货物列车部分满足HX N3型机车三机牵引
4000t条件，但现状仍主要由NJ2㊁HX N3型机车双机
牵引，牵引质量为2580t，零星为三机牵引3580t㊂根
据青藏集团公司‘列车运行图技术资料“，青藏铁路格
拉段通过能力已经饱和，格拉段现状通过能力和能力
利用率见表1㊂
表1㊀青藏铁路格拉段现状通过能力和能力利用率
区段图定列车对数/(对/d)
客车货车其他合计
运行图周
期/min
平图能力
/(对/d)能力利用
率/%
格尔木 南山口613 196221.0104.7南山口 拉萨西611 176520.099.8拉萨西 拉萨6 13193141.752.8㊀㊀注：拉萨西至拉萨图定列车对数其他为单机11，路用2㊂
2.2㊀运输质量
目前，青藏铁路格拉段冻土区段线路最高允许速度为100km/h(局部段落限速80km/h)，剩余地段线路最高允许速度120km/h(局部段落限速100km/h)㊂受线路坡度大㊁内燃机车在高海拔地区功率降低等因素影响，本段客货列车运行速度均较低㊂现状客车平均技术速度88.7km/h，平均旅行速度82.5km/h；货车平均技术速度54.3km/h，平均旅行速度34.8
km/h㊂
2.3㊀客货运量预测
根据运量预测，青藏铁路格拉段研究年度客货运量预测汇总见表2㊂
表2㊀青藏铁路格拉段研究年度客货运量预测汇总
区段
格尔木 那曲
那曲 拉萨
方向
近期远期
货流密
度/万t
客车/
(对/d)行包/
(对/d)货流密
度/万t
客车/
(对/d)行包/
(对/d)上行389
下行800
上行366
下行697
91
635
950
598
825
91㊀㊀注：下行方向为拉萨方向㊂
3㊀扩能方案思路
格拉段现状运输能力已基本饱和，在现状工程设置条件下，开行部分4000t货物列车后，运输能力依然不满足研究年度近㊁远期运输需求[5]，能力缺口分别为255万t和405万t，需进行扩能改造㊂
本次研究根据青藏线格拉段运营现状及近㊁远期预测运量，从内燃牵引扩能和电气化改建扩能两方面进行系统研究㊂内燃方案采用延长车站到发线㊁增加车站及增设双插段等扩能措施，电气化方案采用电气化改造㊁延长车站到发线等扩能措施㊂在对各方案详细分析的基础上，从运输能力㊁运输质量㊁工程投资及运营成本㊁运营效果等多方面对各方案进行综合比选和系统论证，提出运输能力大㊁运输质量高㊁经济性好的扩能方案[6-8]㊂
4㊀扩能改建方案
4.1㊀内燃扩能方案
(1)延长车站到发线有效长度
目前，青藏线格拉段扩能改造工程已经完工, 25处车站到发线有效长度为850m，具备开行部分4000t列车的条件㊂在此基础上，对除拉萨外的32处车站到发线有效长度延长至850m，组织开行4000t
(HXN三机牵引)列车[9-11]㊂本方案静态投资约19.73亿元，研究年度运输能力适应情况见表3㊂由表3可知，全部车站到发线延长后，近远期运输能力均不足，能力缺口分别为74万t和321万t㊂
表3㊀延长到发线有效长能力适应情况
年度近期远期
区段
格尔木 那曲
那曲 拉萨
格尔木 那曲
新概念英语视频教程那曲 拉萨
季节平图能力/(对/d)客车/(对/d)行包/(对/d)
客流旺季20.9101
客流淡季20.971
客流旺季24.0101
客流淡季24.071
客流旺季20.9111
英语问路客流淡季20.981
客流旺季24.0111
客流淡季24.081
输送能力/万t货流密度/万t差值/万t
726800-74
1017697320
629950-321
92082595
㊀㊀(2)到发线延长并局部区段复线
根据前述分析，延长32处车站到发线有效长度至850m，全部开行4000t(HXN三机牵引)列车后，近远期能力均不足㊂经检算，近期需要能力为22.7对/d，平图能力低于22.7对/d的区间共计4个，区段长度共计93.7km；远期需要能力为23.9对/d，平图能力低于23.9对/d的区间共计8个，区段长度共计
181.4km[12]㊂满足近㊁远期能力需要增设会让站或复线区段工程设置见表4㊂
表4㊀增设会让站或复线区段工程设置
区间站间距/km
增设车站/个复线长度/km
近期远期近期远期
区间加站条件navigation
格尔木 南山口26.91 可设站，正线需调坡2.9km 纳赤台 小南川22.7 1
小南川 玉珠峰18.4 21.6 足坡区间，无设站条件玉珠峰 望昆17.8 19.1
望昆 昆仑山19.6 22.9
可可西里 五道梁28.31 可设站，正线需调坡2.1km 风火山 江克栋20 24.1 足坡区间，无设站条件通天河 塘岗27.1 1 合计181.42245.742
㊀㊀综上，为满足近期运输需求，全段需新增越行站2处，改建既有坡度5km，设置施工便线6km，增建二线长度45.7km；该方案静态投资约57.77亿元㊂远期全段还需新增越行站2处，改建既有坡度5km，设置施工便线5.5km，增建二线42km；该方案静态投资约38.09亿元㊂综合分析，在延长32处到发线有效长度至850m的基础上，对8处运输能力不满足需求的区段采用局部复线或加站方案后，内燃牵引4000t，可满足远期运量需求㊂
(3)增建第二线方案[13]
若维持内燃牵引，实施增建第二线工程，关闭会让站28处，保留车站30处，平均站间距39.1km，静态投资约656.77亿元㊂本线远期运量为客车9对/d(旅游旺季11对/d)㊁行包1对/d，货运量950万t，为单线运量水平㊂若建成双线，运输能力将大幅增加，在满足研究年度客货运量的前提下，富余量较大，会造成能力闲置浪费㊂同时，由于工程投资巨大，运营固定成本支出大幅增加，投资经济性差，与格拉段运量增长水平不匹配，研究后予以放弃㊂
4.2㊀电化扩能方案
根据内燃改建方案研究结论，到发线延长并局部区段复线方案运输能力可满足运输需求㊂延长车站到发线有效长方案那曲至拉萨段能力满足运输需求，格尔木至那曲段能力不足㊂对格尔木至那曲段进行电气化改造后，全线能力满足需求㊂该方案静态投资较延长到发线有效长度并电化方案投资节省约26.15亿元，节省22.9%㊂但其全线牵引种类不统一，内燃区段仅占全线总长的27.7%，客货列车均需在那曲进行换机作业，不但增加那曲地区作业量，不利于全线实现直通运输，而且增加了客货列车在途时间，降低了运输
效率，与现状格尔木至拉萨间贯通运输的运输组织模式不一致，研究后予以舍弃㊂本次电化扩能方案按全线统一牵引种类，研究现状电化方案及延长到发线有效长度并电化方案㊂
(1)现状电化方案
对青藏线格拉段实施现状电化改造方案静态投资97.52亿元㊂受32处车站到发线有效长度650m的限制，研究年度仅能开行4000t货车3对/d(HXD1双机牵引)，其余需开行3000t(HXD3双机牵引)货车，运输能力适应情况见表5㊂由5表可知，电化后近期运输能力可满足需求，远期能力不足㊂该方案4000t 列车开行数量受限；需同时组织3000t和4000t列车，运输组织相对复杂;3000t列车不能与格尔木地区各既有及规划线实现直通运输，增加格尔木地区作业量及货车在途时间㊂
(2)延长到发线有效长度并电化方案
将除拉萨外剩余32处到发线由650m延长至850m，组织开行4000t(HXD1双机牵引)列车，同时实施电化改建工程㊂该方案静态投资114.08亿元，运输能力适应情况见表6㊂由表6可知，线路输送能力大于运输需求，且近期存在一定富余㊂
表5㊀现状电化后的能力适应情况
年度近期远期
区段
格尔木 那曲
那曲 拉萨
格尔木 那曲
那曲 拉萨
季节平图能力/(对/d)客车/(对/d)行包/(对/d)4000t/(对/d)
客流旺季24.41013
客流淡季24.4713
客流旺季26.41013
客流淡季26.4713
客流旺季24.41113
客流淡季24.4813
客流旺季26.41113
客流淡季26.4813
输送能力/万t货流密度/万t差值/万t
83480034
981697284
762950-188
90882583
表6㊀到发线延长并电化的能力适应情况
年度近期远期
区段
格尔木 那曲
那曲 拉萨
格尔木 那曲
那曲 拉萨
季节平图能力/(对/d)客车/(对/d)行包/(对/d)4000t/(对/d)
客流旺季24.4101
客流淡季24.471
客流旺季26.4101
客流淡季26.471
客流旺季24.4111
客流淡季24.481
客流旺季26.4111
客流淡季26.481
输送能力/万t货流密度/万t差值/万t
1017800217
1211697514
96895018
1114825289
4.3㊀扩能方案比选
(1)运输能力对比
onyx①内燃扩能方案：仅延长剩余32处车站到发线有效长，全部组织开行4000t列车后，近㊁远期运输能力均不足，需进一步增设会让站或局部区段复线满足运输需求㊂
②电力扩能方案：现状电化方案满足近期运输需求，远期能力不足；延长到发线有效长度并电化改造，改造后，近㊁远期能力均满足运输需求，近期能力富余较大㊂
(2)运输质量对比
格拉段地处高寒地区，其中，望昆至安多间551 km处于多年冻土区，线路允许速度100km/h，约占格拉段全长的49%㊂旅客列车在该区段最高行车速度按100km/h控制，其余区段最高行车速度120km/h㊂按线路行车速度标准进行牵引计算[14-15]，并对内燃和电化改建方案客货列车旅行时间分析㊂内燃方案旅客列车平均旅行时间13.8h，平均旅行速度82.5km/h；货物列车平均旅行时间33.9h，平均旅行速度34.5km/h㊂电化方案旅客列车平均旅行时间12.8h，平均旅行速度88.7km/h；货物列车平均旅行时间27.8h，平均旅行速度40.5km/h㊂两方案相比，电化方案旅行时间较内燃方案旅客列车节省1.0h，货物列车节省6.1h㊂
(3)投资及运营成本
从工程投资分析，内燃牵引延长到发线并进一步增设会让站或局部区段复线方案近远期工程总投资95.86亿元㊂现状电化方案近期工程总投资97.52亿
元，远期增加投资18.93亿元㊂电化并延长到发线方案工程投资114.08亿元㊂从运营成本分析[16-18]，电化改建方案较内燃改建方案能耗降低明显，经测算，电化改建方案近期单位运营成本(不含折旧)为0.138元/换算t㊃km，内燃改建方案近期单位运营成本(不含折旧)为0.173元/换算t㊃km，电化改建方案较内燃改建方案近期全线运营成本可节省2.19亿元/a㊂
(4)运输组织及运营干扰分析
in flames
因格拉段仅部分车站有效长度为850m，仅可开行少部分4000t列车，大部分列车牵引质量仍为3000t㊂现状电化方案不能与格尔木地区各既有及规划线实现直通运输，增加格尔木地区作业量，降低部分货物列车运输效率㊂此外，该方案仅能满足近期运输需求，远期仍需进一步延长剩余32站到发线有效长度，将对既有线运营造成频繁干扰㊂延长到发线有效长度并电化方案投资较现状电化方案近期投资增加16.6亿元，近期输能较现状电化方案提高183万t/a，可有效应对本线客流的不确定性，避免远期延长到发线工程对既有线运营造成再次干扰[19-22]㊂(5)综合分析
苏州营养师培训采用内燃牵引，延长全部车站到发线有效长度至850m，近远期能力均不足，需采用局部区段加站或增建二线方案，但存在工程建设规模大㊁投资高㊁对运营干扰大等缺点㊂采用电力牵引，列车运行速度快㊁全线旅行时间短，旅行速度高，考虑格拉段沿线气候及自然环境恶劣的实际条件，要求列车快速通过高原，以缩短客货列车旅行时间，电化改建方案更具优势㊂现状电化满足近期需求，远期能力不足；进一步延长剩余32处车站到发线有效长至850m后，可满足远期能力需求，以及有效应对本线客流的不确定性，避免远期延长到发线工程对既有线运营造成再次干扰㊂
5 结束语
青藏线格拉段是西藏自治区对外铁路货物运输的主通道，随着西藏自治区的社会经济将进入跨越式发展阶段，同内地之间的物资交流和人员往来将迅猛增长，运能与运量矛盾凸显㊂为满足运输需求㊁提高运输质量㊁节约运输成本㊁同时有效应对本线客流的不确定性，避免远期延长到发线工程对既有线运营造成的再次干扰，建议采用延长32处车站到发线有效长度并实施全线电化改造方案㊂
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