解读《大同至西安高速铁路提速方案研究》

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:22:13

山西第一条设计时速350km/h的高速铁路——雄忻高铁开工后，关于大西高铁原平西—西安北区间能否复速300（或350）的话题日渐复燃。本着客观和尽可能扫清错误认知的原则，我重新认真研究了一遍《高速铁路技术》2022.8上刊登的《大同至西安高速铁路提速方案研究》，以尽可能清楚的语言给大家讲一下具体情况。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:30:22

下面开始原文展示：截止２０２１年底，我国高速铁路运营里程已达４万ｋｍ，其中设计速度２５０ｋｍ／ｈ线路约占４０％，是我国高速铁路网中的重要组成部分。对２５０ｋｍ／ｈ等级高速铁路实施速度提升，可有效提升高速铁路运行品质和效率效益，充分挖掘高速铁路线路固定资产潜力，最大限度增加客运供给，进一步优化完善高速铁路路网布局，最终实现铁路效益最大化。同时，高速铁路速度提升可进一步缩短区域联系时间，减少社会经济交流成本，为区域社会经济发展注入新的活力，对推动交通强国战略实施具有重要意义。
大同至西安高速铁路（以下简称大西高铁）原平西至西安北段全长 697.607ｋｍ。太原至西安段２０１４年开通运营，原平西至太原段２０１８年开通运营，原设计速度２５０ｋｍ／ｈ，最高运营速度２５０ｋｍ／ｈ，基础设施预留了进一步提速条件。大西高铁在高速铁路网中的地位和影响举足轻重，旅客发送量逐年递增，随着社会发展、技术进步及相邻３５０ｋｍ／ｈ项目规划或实施，有必要对大西高铁进行提速改造。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:32:55

龙城大地发表于 2023-5-30 11:30
下面开始原文展示：截止２０２１年底，我国高速铁路运营里程已达４万ｋｍ，其中设计速度２５０ｋｍ／ｈ ...

这段首先定了主基调：有必要改造。结合发文时间不难获悉，相邻”350km/h“项目主要指雄忻高铁，西渝高铁的开工以及太绥高铁的纳入规划。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:41:24

下面是线路现状：（１）线路平纵断面及线下基础设施
除太原枢纽外，大西高铁正线线间距５.０ｍ，线路平、纵断面均采用３５０ｋｍ／ｈ标准并实施，正线路、桥、隧及车站线下基础设施均按３５０ｋｍ／ｈ标准建设，开通以来运营状态良好，满足提速至３００～３５０ｋｍ／ｈ开行条件。
太原至运城段正线个别地段受地形、地质条件控制，采用不大于３０‰的长大坡道，目前限速运行（霍州大坡限速220kph，灵石坡限速205kph）
（２）轨道
除太原枢纽外，正线铺设ＣＲＴＳⅠ型双块式无砟轨道，岔区铺设轨枕埋入式无砟轨道。正线采用６０ｋｇ／ｍ钢轨、ＷＪ－８Ａ扣件，岔区采用岔枕配套扣件。

由于大西开工时赶上了跨越的尾巴，线下标准符合提速至350kph的条件，且目前线路情况良好，无明显病害，提速时无需对线路本身进行整治。

２电务系统
（１）通信
原平西至太原段（不含太原枢纽）段ＧＳＭ－Ｒ移动通信系统采用交织冗余覆盖方式，满足３５０ｋｍ／ｈ速度运营要求。沿线所有模拟摄像机均已调整为高清摄像机。太原南至西安北段ＧＳＭ－Ｒ移动通信系统采用单网单层覆盖方式，满足２５０ｋｍ／ｈ速度运营要求。综合视频监控系统无区间线路视频监控设备，沿线采集点摄像机均为模拟摄像机。
（２）信号
采用ＣＴＣＳ－２级列控系统，行车指挥方式为调度
集中（ＣＴＣ）。
（３）灾害监测
原平西至太原段设置自然灾害及异物侵限监测系统，太原至西安北段设置灾害监测系统。
３供电系统
（１）电力
全线设１０ｋＶ综合电力贯通线及一级负荷电力贯通线各１条；全线电力远动系统纳入ＳＣＡＤＡ统一调度。
（２）牵引供电
正线（不含太原枢纽）采用ＡＴ供电方式，全线共设２００ｋＶ牵引变电所１１座，３３０ｋＶ牵引变电所４座。牵引变电所均采用Ｖｘ接线型式变压器，固定备用。接触网正线采用全补偿弹性链形悬挂，正线接触线采用铜锡（镁）、承力索均采用ＣＴＭＨ／ＣＴＳＨ－１５０＋ＪＴＭ－１２０铜镁绞线，一般区段正线接触线张力
３０ｋＮ、承力索２１ｋＮ，腕臂采用铝合金材质。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:45:13

提速方案研究:
由于平面曲线半径较小，太原枢纽范围不具备提速条件，建议该段维持现状运营。对不含太原枢纽段落提速至３００ｋｍ／ｈ、３５０ｋｍ／ｈ的工务、电务、供电等关键系统对提速工程的影响和适应性以及相应改造方案进行分析。
１提速至３００ｋｍ／ｈ方案
１．１工务系统
路、桥、隧及车站线下基础设施均按３５０ｋｍ／ｈ标准建设，满足提速至３００ｋｍ／ｈ开行条件。相关研究表明，轨道结构及扣件系统病害，路基工后沉降、过渡段不均匀沉降、边坡失稳等病害以及桥梁附属设施病害等与提速关系不大，重点应对与提速密切相关的无砟轨道及超高适应性进行分析。(在此省略分析过程）
结论：结合Ｖ－Ｓ曲线，参考铁集成〔２００９〕８６号《关于新建客运专线铁路曲线超高设定的指导意见》，以欠超高不大于６０ｍｍ作为限值标准，计算提速后的超高值、超高调整值。结合工务部门意见，大西高铁扣件高低调整量按１０ｍｍ控制，通过调整曲线超高，除局部地段需限速２８０ｋｍ／ｈ、２９０ｋｍ／ｈ外，全线均可提速至３００ｋｍ／ｈ。原平至阳曲西段（曲线里程Ｋ１９４＋２１２４８０～Ｋ１９７＋５０１９２０），轨道现状可满足２７０ｋｍ／ｈ行车速度要求，以１０ｍｍ作为扣件调整超高的限值，调整超高后行车速度可达到２８０ｋｍ／ｈ；晋中至西安北范围（曲线半径为６０００ｍ的大坡道地段），轨道现状可满足２８０ｋｍ／ｈ行车速度要求，调整超高后可满足２９０ｋｍ／ｈ行车速度要求。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:47:11

1．２电务系统
（１）通信
原平西至太原段通信系统设置满足３００ｋｍ／ｈ运营要求，仅需为其他专业提供新增的传输通道。太原南至西安北段通信系统如需满足３００ｋｍ／ｈ运营要求，需新设基站控制器，区间场强覆盖采用同站
址双网覆盖方式，同时需进行线路视频补强，并将沿线既有模拟摄像机均更换为高清摄像机。本段沿线其他通信系统根据移动通信系统和综合视频监控系统的改造、相关专业的通道需求进行相应的调整。
（２）信号
大西高铁提速至３００ｋｍ／ｈ后列控系统需升级为ＣＴＣＳ－３级列控系统，太原局管辖大西北段约１１０kｍ，在忻州西站设置１套ＲＢＣ设备，大西南段太原南至永济北段约４１０ｋｍ，设置２套ＲＢＣ设备；西安局管辖范围约１５０ｋｍ，设１套ＲＢＣ设备。除新设ＲＢＣ及应答器外，还需对既有列控系统、计算机联锁系统、信号集中监测系统、既有应答器报文及列控数据的修改。对于目前大西高铁长大坡道限速的２个段落，可结合提速工程中列控系统软件修改，针对原闭塞分区长度不足的缺陷，按照合并闭塞分区发码的方式解决。
（３）灾害监测
提速至３００ｋｍ／ｈ时，大西高铁北段无工程改造内容，而大西高铁南段地震预警监测系统需全部按照新设考虑。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:48:21

本帖最后由龙城大地于 2023-5-30 11:52 编辑

龙城大地发表于 2023-5-30 11:47
1．２电务系统
（１）通信
原平西至太原段通信系统设置满足３００ｋｍ／ｈ运营要求，仅需为其他专业提 ...

这三段主要讲了提速所需的操作：调整曲线超高，升级信号设施和电力系统等。主要是配套设施的升级，对线路行车的影响很小，若提速工程开展，除部分调整超高的区段需限速通过外，其余行车不受影响。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:49:49

１．３供电系统
（１）电力
大西高铁北段维持现状标准，无新增用电需求，电力无配套工程内容。南段信号专业在临汾西站既有信号机房内增设２套ＲＢＣ设备、西安北站增设１套ＲＢＣ设备，通信专业增加区间视频监控设备，防灾专业新增地震预警设备，电力为以上新增用电负荷供电。
（２）电气化
大西高铁提速改造工程牵引供电系统维持正线采用ＡＴ供电方式不变，正线接触悬挂维持采用１５０ｍｍ２铜合金接触线＋１２０ｍｍ２铜合金绞线的组合不变。采用提速３００ｋｍ／ｈ方案时，原平西至太原段２处牵引变电所变压器需增加风冷装置。结合现场运营情况，对正馈线弛度、正馈线在关节处的固定方式、关键设备进行调整和整治，并在关键区段增加视频监控；太原至西安北段１处牵引变电所变压器增加风冷装置，４处牵引变电所主变增容并更换对应２７.５ｋＶ开关设备，其余维持不变。此外，接触网正线张力需结合现场运营情况进行调整。

奔跑的李梦龙 · 发表于 2023-5-30 11:55:03

折腾浪费钱
当年一步到位多好
某人真是丧尽天良

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 11:57:46

提速至350kph的部分暂不摘录了，有兴趣的朋友可以自己去搜索一下。从工程角度来看，虽然提速至350kph切实可行，但为满足曲线地段提速要求，需更换特殊扣件调整超高；目前，该扣件不属于铁路建设过程中的标准部件，缺少长期运营的验证，且尚无上道许可。从实际考虑，目前国铁仅允许CR400系列按350kph开行，且国内尚无250—350的提速先例。最终情况极大概率是提速至300kph运行。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 12:08:52

最为关键的是运行时间：提速300kph，北大西原平西—太原南段受太原枢纽限速影响，仅可节约4分钟；但南大西可节约43分钟，实现太原南—西安北跑进2小时，真正起到提速的作用。
投资方面，提速至300kph投资额约14.5亿，参考贵广高铁提速工程（其里程更长，线下标准较低，仅满足300kph要求）：长度757km，总投资58.68亿，工期1.5年，大西提速的话，理论上讲工期可以控制在一年以内。

龙城大地 · 发表于 2023-5-30 12:09:52

奔跑的李梦龙发表于 2023-5-30 11:55
折腾浪费钱
当年一步到位多好
某人真是丧尽天良

幸好还有补救空间，如果是西成那样就彻底玩完了

钺笙 · 发表于 2023-5-30 13:26:49

希望可以加快实施

活在龙城 · 发表于 2023-5-30 14:28:27

记得当时原平西到忻州西段没有正式通车前，是高铁350公里-400公里时速的试验段，这段应该好改吧。

finalvesta · 发表于 2023-5-30 14:46:31

楼主很专业，厉害

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