交通部署案例集/2018/京沪高铁
京沪高铁，又称京沪客运专线，是京沪快速客运通道，是中国“四纵四横”客运专线网络的重要组成部分，也是中国《中长期铁路网规划》中一项投资巨大、技术水平高的项目。
京沪高铁是新中国成立以来里程最长、投资最大、标准最高的客运专线。2008年4月18日正式开工建设，2011年6月30日正式开通运营，时任国务院总理温家宝主持开通仪式。2010年12月3日，在京沪高铁枣庄至蚌埠段试运行和综合试验中，CRH380AL型“和谐号”高速动车组最高试验速度达到486.1公里/小时。线路自北京南站引出，至上海虹桥站，全长1318公里，途经北京、天津、上海以及山东、安徽、江苏三省，连接京津冀城市群和长三角城市群。总投资约2209亿元，设车站23座。基础设施设计时速380公里/小时，目前最高运营时速为350公里（由CR400系列“复兴号”列车担当）。北京至上海最快G7次列车仅需4小时24分钟。2014年，京沪高铁日均客流量超过29万人次，高铁客票收入约300亿元，运送旅客超过1亿人次，同比增长27%，实现利润约12亿元。京沪高铁开通运营四年来，累计运送旅客3.3亿人次。页面文字。[1]
- 运量大
运量大是京沪高铁的一大技术优势。目前各国高铁基本能满足5分钟最小行车间隔的要求，京沪高铁最小行车间隔设计为4分钟，一趟列车可载客1000-1200人，京沪之间可开行120-130对高速列车，客运能力强。
- 速度快
速度是高铁技术最重要的标志。各国都在不断提高列车速度，法国、日本的高速列车最高运营速度已达300公里/小时，意大利也达到250公里。京沪高铁设计时速300公里，从北京到上海只需5个小时。与民航相比，在正常天气情况下，飞机京沪航程的全程时间（含市区到机场、候机时间等）约5个小时，高铁与飞机相当。与高速公路相比，以京津城际高速铁路为例，14032京津高速公路平均车速85公里/小时，行车时间1小时40分钟，进出北京、天津各需1.5个小时，行程时间超过3个小时，而高速列车仅需30分钟。
- 安全性好
由于京沪高铁是在全封闭环境中运行，并且拥有一系列完善的安全保障系统，其安全性是任何交通工具都无法比拟的。从国外来看，除德国ICE高速列车重建线发生过一起事故外，各国高铁开通40年来，还没有发生过重大交通事故，也没有发生过因事故造成的伤亡。这在现代所有交通方式中都十分罕见。因此，高铁被认为是最安全的。相比之下，据统计，全球每年因高速公路交通事故死亡人数约为25.3万至30万人，民航每10亿人次/公里死亡率高达140人。
- 受气候变化影响小，精度高
京沪高铁是全自动化的，除非发生地震，可以全天候运行。根据风速规定，如果安装了防风墙，即使风速达到25-30米/秒，列车也能达到160公里/小时。飞机、机场、高速公路等，在浓雾、暴雨、冰雪等恶劣天气下必须停运。由于高铁系统设备的可靠性和更高的运输组织水平，可实现客运列车较高的正点率。
- 舒适方便
京沪高铁设计为4分钟发一趟车，乘客基本可以做到即到即走，无需等待。为了方便乘客乘坐火车出行，高速列车运行规律化，站台按车次固定，这是其他交通方式无法比拟的。高速列车布局科学合理，设施齐全，座椅宽敞舒适，运行性能良好，运行非常平稳。减震、隔音效果好，车内安静。
- 能耗低，环境影响小
据研究估算，按人/公里能耗进行比较，高铁为1，轿车为5，公交车为2，飞机为7。高铁利用率。[2]
在京沪高铁建成之前，北京和上海之间主要的交通方式是民航和京沪铁路。京沪铁路作为一种十分常见的交通方式，此前一直承受着巨大的客流压力。作为中国铁路的南北大动脉，它从祖国的心脏北京出发，向南直达“东方明珠”上海，全长1463公里（含正线1429公里）。全线自北向南依次经过北京、天津、河北省、山东省、安徽省、江苏省和上海市，横跨海河、黄河、淮河、长江四大流域。经过众多城市，铁路交通网络十分复杂，极大地增加了客流压力，速度也不够快，列车拥挤，乘客体验差。京沪铁路连接了中国最大的两个城市，沿线大部分地区都是沿海经济发达地区，同时促进了苏北、皖北的发展，成为中国最繁忙的铁路干线之一。2011年6月30日，京沪高铁正式通车，极大地缓解了京沪线的压力。
全长1318公里的京沪高铁是世界上科技含量最高的客运专线，它不仅标志着中国全面掌握了高速铁路核心技术，也为世界贡献了大量创新技术成果。其中，深软土地基沉降控制、深水大跨度桥梁建设、高速列车流线型头部设计、高性能接触线等技术难题，成为中国高速铁路自主创新的最美结晶。
中国铁建第四勘察设计院副总工程师郭志勇介绍，京沪高铁路基沉降控制采用了世界上最严格的标准，百年使用寿命内，总沉降量不超过15毫米，相邻两墩的沉降差不得超过5毫米。要达到如此苛刻的要求，普通的路基处理方式无法满足。京沪高铁创造性地采用了桥代路建设方案，采用深埋地下桩基的方式来规避沉降。
京沪高铁线路长度占到80%以上，在坚固的桥墩下面，排列着深达几十米甚至上百米的桩柱和桩基，就像地下长城，保证京沪高铁路基沉降稳定。通常情况下，一个桥墩下方会有8根桥桩支撑，在最厚的软土路段，这些桥桩深入地下超过100米，穿过淤泥，最终矗立在相对坚固稳定的地层之上。如果部分路段桥桩无法探入稳定地层，则采用大直径、高强度摩擦桩，增加与软土的摩擦力，从而降低沉降发生的概率。因此，京沪高铁上有些桥墩，支撑着超过12根桩基。
京沪高铁还采用了其他许多创新技术，克服了软土地基沉降控制的难题。如果铺设无砟轨道，要提前6个月到18个月进行路基夯实，然后铺设轨道，并进行高精度沉降观测。虽然这一周期明显短于国外高速铁路在安装前三四年进行自然沉降的周期，但建设者采取了机械滚压等措施，加速了线路下部土体的压实速度。
备受赞誉的京沪高铁南京大胜关长江大桥，是世界上设计等级最高的高速铁路桥梁，被铁道部列为“京沪高铁技术含量最高、建设难度最大的控制性工程”。这座桥也是世界上首座六线铁路桥，京沪高铁、沪杭甬二线、南京地铁二线将从桥上穿过。
江中施工是当初大胜关长江大桥面临的最大难题。在51米深水中，定位6000吨以上的6号、8号桥墩钢围堰并非易事。中国铁建桥梁局大胜关大桥项目经理温武松说，长江枯水期短，如果不能按时完成既定施工目标，工期就会滞后一个水文年，更严重的是，如此庞大的钢围堰就像一颗定时炸弹，威胁着长江航道的安全，随时都会出现“桥毁人亡”的状况。经过反复论证，大胜关大桥首次采用了长江上高桩承台基础施工方式，仅仅一年时间就高质量地完成了所有钻孔桩施工，为长江中下游多座桥梁的快速建设创造了新的施工纪录。
全长9.3公里的大胜关大桥，设计上要确保10000吨级船舶在桥下顺利通行，航道净空要达到32米，靠江中施工架起11个桥墩，将桥梁抬高，主跨达到惊人的336米，成为“世界第一跨”。
在京沪高铁项目攻克的众多技术难题中，CRH380A酷似火箭的独特前脸，无疑是亮点中的亮点。
早在380A之前，中国中车四方股份公司就已经攻克了200公里/小时和300公里/小时速度等级的高速列车头部。然而，当京沪高铁再次将速度目标提升到380公里/小时时，摆在研发团队面前的挑战，已经上升到了对目标飞行器的设计。“速度越高，运行阻力越大，空气动力学阻力在阻力中的比例也越大。”380A头部设计团队车体分部负责人杜健说，当速度达到380公里/小时时，正面阻力的90%来自空气阻力，而轮轨阻力降至10%左右。因此，高速铁路每一次提速，都意味着一个更强大的头部将诞生。
从仿生学的这一设计理念出发，经过32个设计变量和200多次模型优化，形成了20个头部设计方案。对这些方案进行评估和筛选，也是一项浩大的工程，每个方案都要在计算机上进行17项75次三维模拟分析，从动力学、空气动力学、牵引制动、振动、噪声、结构可靠性等方面分析其优劣。经过综合比较和筛选，10个方案进入第二轮。经过优化和修改，10个方案中剩余的5个方案进入第二轮筛选。进入最后的五强争霸赛，每个候选头部模型都以1比8的比例进行模型制作，送往中国空气动力发展研究中心进行风洞试验。这里之前都是航空航天领域的科学家，为验证列车技术来到这里，380A是第一个。
它不仅拥有世界上最快的速度，而且与之前两代200公里/小时和300公里/小时速度等级的车辆相比，阻力降低了15.4%，后升力几乎为零，实现了全面技术超越。试验数据显示，阻力减小的380A列车在300公里/小时的速度下运行时，每人次能量消耗仅为3.64千瓦时，相当于飞机的十分之一。
乘坐快速舒适的京沪高铁的旅客，也许很难注意到距离轨道5.3米高处的紧绷的接触线，它却是高速铁路牵引供电系统的关键。每段平均长1.4公里到1.6公里的接触线，在架设过程中横向精度误差要小于0.1毫米，而京沪高铁的实际精度已达到世界领先的0.03毫米到0.05毫米，确保了列车供电的平稳性、连续性。
这些电线并非普通电线，因为高速铁路系统对接触网性能的要求非常高。一是要求有足够的强度，二是要求有高的导电率。然而，在金属材料科学中，强度和导电率只是一对矛盾——强度越高，导电率越差；导电率越高，强度越差。寻找高强度、高导电率的接触网一直被业界视为高速铁路牵引供电核心技术的“皇冠上的明珠”。[3]
京沪高铁连接环渤海和长江三角洲两大经济区域，带动了沿线产业和商业区的开发，集聚了大量的人流物流。京沪高铁建设之前，交通经济带进入相对高速发展阶段。随着京沪高铁的开通，物流、人流、资金流更加便捷，带动多个经济圈联动发展。项目建成后，极大地增强了区域活力，加速了环渤海和长江三角洲两大经济圈之间良性发展关系的形成。京沪高铁的建成，可以使区域内不同产业梯度布局，加强不同区域不同产业的专业分工和协作能力，提升各级城市空间交通，形成紧密的上下游产业链融合、产销融合、区域交通融合。
高速铁路产生的辐射效应显著，京沪高铁不仅改变了时空距离，而且扩大了城市群的范围；促进了产业结构优化升级；完善了综合交通体系。
沿线城市构建了“全城”公共交通通道，形成了“一小时”生活圈和“两小时”服务圈，促进了经济、科技的交流，增加了内外沟通的机会，加强了沿线城市与周边城市的联系，扩大了中心城市的辐射力。沿线城市发展了一批高新技术产业、生产性服务业以及旅游、休闲、商贸等消费型服务业。京沪高铁之后，沿线城市敞开了对外开放的大门，引进了许多优惠政策，促进了资本产业的融合。[4]
京沪高铁是中国“四纵四横”铁路快速客运网的骨干线路，途经北京、天津、河北、山东、安徽、江苏、上海等四个省市，全长1318公里。天津西站和济南西站位于该线。初步设计估算，包括北京站、南京南站、上海虹桥站等24个车站，总投资2176亿元，其中：征地拆迁、站房建设、施工建设等投资1638亿元；动车组采购、建设期利息、基本流动资金538亿元。京沪高速铁路有限公司（以下简称京沪公司）为项目建设单位。沿线省市地方政府负责本省市征地拆迁工作，征地拆迁费用作为股权投入。
为进一步规范铁路建设项目管理和建设资金使用，确保中国历史上投资规模最大、建设标准最高、建设周期最长的京沪高铁顺利建成，充分发挥审计“免疫系统”功能，对高铁建设项目开展了全过程跟踪审计。近三年，每年投入审计人员100多人，现场审计时间100天以上。目前，京沪高铁已开通运营，跟踪审计阶段性目标基本完成。
跟踪审计过程中，重点关注系统、机制、管理方面存在的导向性、苗头性问题，做到早发现、早纠正、早规范、早改进，保证工程质量按时完成，实现预期整体效益。审计的主要内容主要体现在以下几个方面：一是督促整改往年年度跟踪审计发现的问题，促使相关部门改进相关制度，加强管理；二是重点揭示和查处项目建设、资金使用、招标投标、物资采购、环境保护、征地拆迁等方面存在的突出问题，确保工程建设顺利推进。三是关注京沪高铁工程质量管理体系的建立和实施，促进工程质量管理。[5]
三年跟踪审计结果表明，铁道部和京沪公司按照“精心组织、精心设计、精心施工、精心管理”的要求，组织所有参与征地拆迁、施工建设、科技创新的单位，圆满完成了建设任务，但也存在一些问题。在工程建设管理方面，个别项目管理和监管不到位；在建设资金使用方面，个别子项目投资控制不严，财务管理不严，账目虚开或弄虚作假，沿线建设企业拖欠材料款和工程劳务费等；在招标投标和物资采购管理方面，主要体现在土建工程施工和个别物资采购招标管理不规范；在环境保护和征地拆迁等方面，主要体现在个别环保措施落实不到位，个别基层单位截留、挪用或侵占征地拆迁资金等。铁路部门已在三次通报中披露了这些问题。[6]
| 年份 | 客运量（千人） |
| 2011 | 44442 |
| 2012 | 65069 |
| 2013 | 83898 |
| 2014 | 105882 |
| 2015 | 122374 |
| 2016 | 137225 |
| 2017 | 151624 |
表1: 客运量数据[7]
概述模型的生命周期。使用S曲线（状态和时间）确定发展和成熟阶段。对于状态，使用反映模式部署或使用水平的变量（车辆数量、线路公里数、行驶公里数）。
使用这些数据估算三参数逻辑函数
S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]
其中
· S(t) 是状态度量（每年里程）
· t 是时间（年）
· t0 是拐点时间（达到 ½ k 的年份）
· K 是饱和状态水平
· b 是系数
K 和 b 需要估算。
单变量线性回归模型简单地估计了形式模型中的系数 c 和 b
Y = b X + c
问题是，什么是 y（你的因变量）？什么是 x（你的自变量）？
Y = LN (乘客/(K-乘客))
X = 年份
一开始，K 值的大小是随机分配的，但由于 K 的初始值也必须略大于数据中的最大值。所以，在本例中，K 值的大小最初设置为 165000，然后通过逐步递增，发现当 K 等于 177000 时，R 的平方值将最大。
当 K 的值为 177000 时，R 平方值达到最大。然而，从生成的 S 曲线来看，预测的客运量和实际客运量趋势之间存在较大差异。造成这种结果的原因可能是：
1. 数据不够准确。部分数据来自媒体报道，部分来自中国统计局，可能导致数据偏差。
2. 数据样本量太小，说服力不足。由于京沪高铁开通 11 年来，只运营了 7 年，数据样本量太少，一些数据异常可能产生很大的影响。
- ↑ http://www.360doc.com/content/16/0308/11/7536781_540430138.shtml
- ↑ https://wenku.baidu.com/view/39337e28b4daa58da0114a12.html?re=view
- ↑ http://www.bda.gov.cn/cms/dxxw/43001.htm
- ↑ http://www.sohu.com/a/120263212_114735
- ↑ http://news.sohu.com/20110323/n279959845.shtml
- ↑ http://www.gov.cn/zwgk/2012-03/19/content_2094586.htm
- ↑ http://www.stats.gov.cn/tjsj/