铁路建设方案全寿命周期综合评价方法与应用

第1章 绪论 1.1 我国铁路发展规划 改革开放以来，特别是“十二五”和“十三五”期间，国家对铁路产业发展高度重视，大力投入，铁路建设取得了长足进步，改变了铁路运能长期滞后于运输需求的困难局面，为国民经济持续稳定发展做出了重大贡献。根据《2020年铁道统计公报》，2020年，全国铁路固定资产投资完成7819亿元，投产新线4933公里，其中高速铁路2521公里。截至2020年，全国铁路营业里程14.63万公里，其中高铁3.8万公里；全国铁路路网密度152.3公里/万平方公里，复线率59.5%，电化率72.8%；西部地区铁路营业里程5.9万公里。尽管我国铁路建设取得了骄人的成绩，但在满足、适应社会经济发展方面仍存在问题与不足，主要表现在中西部铁路网尚不完善，城际铁路发展相对滞后，集疏运体系及综合配套设施尚需强化，新常态下铁路智能化程度、服务水平、竞争力仍需进一步提升等。 “十四五”期间，为了适应全面建成小康社会的需要，支撑、配合国家京津冀协同发展、长江经济带发展等重大战略，铁路产业仍面临重大发展机遇，要求铁路必须树立全球视野，统筹国际、国内两个市场，主动适应新常态，顺应人民群众的新期待。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出：“要加快建设交通强国，建设现代化综合交通运输体系，推进各种运输方式一体化融合发展，提高网络效应和运营效率。完善综合运输大通道，加强出疆入藏、中西部地区、沿江沿海沿边战略骨干通道建设，有序推进能力紧张通道升级扩容，加强与周边国家互联互通。构建快速网，基本贯通“八纵八横”高速铁路，提升国家高速公路网络质量，加快建设世界级港口群和机场群。完善干线网，加快普速铁路建设和既有铁路电气化改造，优化铁路客货布局。推进城市群都市圈交通一体化，加快城际铁路、市域（郊）铁路建设，有序推进城市轨道交通发展。提高交通通达深度，推动区域性铁路建设。构建多层级、一体化综合交通枢纽体系。”根据《中长期铁路网规划（2030年）》，到2025年，铁路网规模达到17.5万公里左右，其中高速铁路3.8万公里左右（2020年已经提前完成目标，预计2025年将达到5万公里左右），网络覆盖进一步扩大，路网结构更加优化，骨干作用更加显著，更好地发挥铁路对经济社会发展的保障作用。展望到2030年，基本实现内外互联互通、区际多路畅通、省会高铁连通、地市快速通达、县域基本覆盖。 （1）完善广覆盖的全国铁路网。连接20万人口以上城市、资源富集区、货物主要集散地、主要港口及口岸，基本覆盖县级以上行政区，形成便捷高效的现代铁路物流网络，构建全方位的开发开放通道，提供覆盖广泛的铁路运输公共服务。 （2）建成现代的高速铁路网。连接主要城市群，基本连接省会城市和其他50万人口以上的大中城市，形成以特大城市为中心覆盖全国、以省会城市为支点覆盖周边的高速铁路网；实现相邻大中城市间1～4小时交通圈，城市群内0.5～2小时交通圈；提供安全可靠、优质高效、舒适便捷的旅客运输服务。 （3）打造一体化的综合交通枢纽。与其他交通方式高效衔接，形成系统配套、一体便捷、站城融合的铁路枢纽，实现客运换乘“零距离”、物流衔接“无缝化”、运输服务“一体化”。 （4）构建面向“一带一路”的国际通道。包括以新疆为核心区，以乌鲁木齐、喀什为支点，构建经中亚、西亚、南亚分别至欧洲、印度洋的国际大通道；以云南为辐射中心，以昆明、南宁、拉萨为支点，构建经东南亚、南亚至印度洋的国际大通道等，形成了我国铁路“走出去”的战略发展方向。 2020年8月，中国国家铁路集团有限公司发布了《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，该纲要提出了中国铁路2035年、2050年发展目标和主要任务，描绘了新时代中国铁路发展美好蓝图。纲要提出，到2035年，将率先建成服务安全优质、保障坚强有力、实力国际领先的现代化铁路强国。基础设施规模质量、技术装备和科技创新能力、服务品质和产品供给水平世界领先；运输安全水平、经营管理水平、现代治理能力位居世界前列；绿色环保优势和综合交通骨干地位、服务保障和支撑引领作用、国际竞争力和影响力全面增强。到2050年，全面建成更高水平的现代化铁路强国，全面服务和保障社会主义现代化强国建设。铁路服务供给和经营发展、支撑保障和先行引领、安全水平和现代治理能力迈上更高水平；智慧化和绿色化水平、科技创新能力和产业链水平、国际竞争力和影响力保持领先，制度优势更加突出。形成辐射功能强大的现代铁路产业体系，建成具有全球竞争力的世界一流铁路企业。中国铁路成为社会主义现代化强国和中华民族伟大复兴的重要标志和组成部分，成为世界铁路发展的重要推动者和全球铁路规则制定的重要参与者。 党的十九大以来的国家经济深度转型，对铁路建设方案论证的科学性及合理性提出了更高要求，以促使铁路建设不仅能满足自身的发展和铁路“走出去”战略，还要符合国家和地方经济、社会、环保等各方面的协调、可持续发展。随着我国铁路持续规划与建设、路网布局进一步完善、建造技术不断发展，极大地提高了铁路建设水平、客货运输服务能力和运输质量，必将为人们出行提供更加快捷、准时、安全、舒适的优质服务，实现“人便其行、货畅其流”，形成运力强大、便捷高效、节能环保的铁路运输格局，对于缓解铁路运输“瓶颈”制约，实现铁路又好又快发展，构建以人为本、资源节约型的现代化运输体系，促进沿线地区及全国各大区域的交流合作，加快旅游资源的开发，带动地方经济和社会经济的发展，落实习近平新时代中国特色社会主义思想等都具有重要的现实意义。 1.2 我国铁路基本建设程序 我国规定，建设项目从*开始的立项决策、勘察设计，到招投标、施工准备、具体施工，再到*后的竣工验收和交付使用的全部建设阶段中，每个过程、每个环节都必须遵循客观规律及相关的制度和规定，按照工作的先后次序逐步开展，以提高项目建设管理水平，科学有序地推进项目建设。根据《中国铁路总公司铁路建设管理办法》（铁总建设〔2015〕78号）和《铁路建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》（TB 10504—2018），新建或改建的铁路建设项目必须按照立项决策、勘察设计、工程实施和竣工验收的基本程序组织建设，各阶段工作要达到规定要求和深度。铁路立项决策、勘察设计、工程实施和竣工验收的基本建设程序与项目后评价、运营维护，直到完成运输使命后的报废拆除的全部过程，就构成了铁路建设的全寿命周期，如图 1-1所示。 图1-1 铁路项目基本建设程序 1. 立项决策阶段 该阶段主要依据中长期铁路网和铁路建设规划，对拟建项目进行预可行性研究，编制项目建议书；根据批准的项目建议书，在初测基础上进行可行性研究，编制可行性研究报告。 1）预可行性研究阶段 预可行性研究阶段重点分析项目的规模、建设年限、主要技术标准、重大线路方案、重大桥隧工程方案、主要站段建设规模、资金筹措方式等内容，编制预可行性研究文件或项目建议书。预可行性研究文件是项目立项的依据，应根据国家批准的铁路中长期规划，充分利用国家和行业资料，经社会、经济、运量调查及现场踏勘后编制。其内容和深度主要包括：客货运量预测；系统研究项目在路网、综合交通运输体系及社会经济发展中的作用；提出线路起讫点及线路建设与走向方案（改建铁路应对其运能与运量不相适应的薄弱环节拟定改建的初步方案，铁路枢纽应结合总图规划拟定研究年度的建设方案，铁路特大桥应结合工程地质、水文条件、线路方案初拟桥址方案和桥式方案）；提出铁路主要技术标准、各项主要技术设备设计原则的初步意见及主要工程内容；对相关工程、外部环境（包括邻近或穿越特殊环境功能区）、土地利用、协作条件进行初步分析；提出主要工程数量、建设工期、投资预估算及资金筹措设想；初步进行经济评价；从宏观上分析对各种保护区、集中噪声敏感区和社会环境的影响；论证项目建设的必要性、可能性和风险性。 2）可行性研究阶段 可行性研究文件是项目决策的依据，根据国家批准的铁路中长期规划或项目建议书，进行社会、经济和运量调查，综合考虑运输能力和运输质量，从技术、经济、环保、节能、土地利用等方面进行全面深入的论证，采用初测资料编制。可行性研究阶段的内容和深度主要包括：落实各研究年度的客货运量；解决铁路主要技术标准、线路方案（包括邻近或穿越特殊环境功能区的线路方案）、接轨点方案和主要技术设备的设计原则（改建铁路应解决改建方案、分期扩能方案、增建二线的线位方案及重大施工过渡方案，铁路枢纽应解决主要站段方案和规模、枢纽内线路方案及其铁路主要技术标准、重大施工过渡方案，铁路特大桥应解决桥址方案、初步拟定桥式方案）；提出建设及运营管理体制的建议；提出满足项目用地预审要求的土地利用资料；提出主要工程数量、主要设备概数、主要材料概数、拆迁概数、用地概数、施工组织方案、建设工期、投资估算、资金筹措方案；深入进行财务评价和国民经济评价；阐明对环境与水土保持的影响和防治的初步方案，以及节约能源的措施；论证建设项目的可行性。可行性研究的工程数量和投资估算要有较高的准确度，环境保护、水土保持和土地利用的设计工作应达到规定的深度。 2. 勘察设计阶段 该阶段主要是根据批准的可行性研究报告，在定测基础上开展初步设计；初步设计经审查批准后，开展施工图设计和审核工作。 1）初步设计阶段 初步设计文件是确定项目建设规模和投资的主要依据，应根据可行性研究报告、环境影响报告书（表）与水土保持方案报告的审批意见，以及地质灾害危险性评估报告、压覆矿产资源评估报告、地震安全性评估报告和防洪影响评估报告，采用定测资料编制。其内容和深度主要包括：解决各项工程设计原则、设计方案和技术问题；提出工程数量、主要设备数量、主要材料数量、用地及拆迁数量、施工组织设计及总概算；确定环境保护和水土保持措施。初步设计文件经审查、修改、批准后，作为控制建设规模和总概算的依据，应满足工程招标承包、征用土地、建筑物拆迁、进行施工准备及主要设备采购的需要。 2）施工图设计阶段 施工图文件是工程实施和验收的依据，是运营管理的基础资料，应根据初步设计的审批意见，采用定测及补充定测资料编制。为施工提供需要的图表和必要的设计说明，详细说明施工时应注意的具体事项和要求，说明运营管理中应注意的事项，并编制预算或投资检算。预算或投资检算不得大于批复的初步设计总概算，因特殊情况超出者，须报初步设计批准单位批准。 3. 工程实施阶段 该阶段是按规定组织工程招投标、编制开工报告。开工报告批准后，依据批准的建设规模、技术标准、建设工期和投资，按照施工图和施工组织设计文件组织建设。在实施阶段还要进行运营生产准备，建设单位应适时组成专门班子或机构做好运营生产准备工作。 4. 竣工验收阶段 铁路建设项目按批准的设计文件全部竣工或分期、分段完成后，按规定组织竣工验收，办理资产移交或维管交接。通过竣工验收，可以检查铁路建设项目实际形成的生产能力或效益，也可避免铁路项目建设后继续消耗建设费用。 5. 运营维护及后评价阶段 在铁路运营几年后，由建设单位会同有关部门对铁路建设项目的立项决策、设计质量、施工质量、技术经济指标、投资和经济效益等进行后评价，以总结经验，提高决策水平。 1.3 研究现状 1.3.1 项目经济评价 经济评价是交通项目可行性研究和评估的核心，是交通建设项目决策的重要依据，其目的在于*大限度地避免风险，提高经济效益。投资项目经济评价理论是伴随着西方资本主义经济的发展而萌芽、建立和完善起来的，由于美国、英国等西方发达国家和国际货币基金组织、世界银行等国际主要金融组织在帮助发展中国家发展经济和工程建设的过程中，将项目经济评价这种先进的项目经济分析工具也带入这些发展中国家，此时的项目经济评价理论和各种分析方法逐渐在世界各国流