武廣高速鐵路列車開行方案優化研究

郭垂江，朱小山

（1.湖南鐵路科技職業技術學院 運輸管理系，湖南 株洲 412000；2.廣州鐵路(集團)公司 客運處，廣東 廣州 510088）

武廣高速鐵路列車開行方案優化研究

郭垂江1，朱小山2

（1.湖南鐵路科技職業技術學院 運輸管理系，湖南 株洲 412000；2.廣州鐵路(集團)公司 客運處，廣東 廣州 510088）

根據列車開行方案的有關研究，提出編制武廣高速鐵路 2011年非節假日期間列車開行方案要在繼承傳統列車開行方案的基礎上，吸收節拍式列車開行方案、合并式列車開行方案、周期性運行圖列車開行方案的優點。通過調查武廣高速鐵路沿線客流情況，預測 2011年非節假日期間上行各區段客流數據，提出武廣高速鐵路2011 年非節假日期間的列車開行建議方案。

鐵路；高速鐵路；列車開行方案

武廣高速鐵路位于湖北、湖南、廣東3省境內，于2009 年 12 月 26 日開通運營，全線共設 18 個車站，其中武漢、長沙南、廣州南3個站為始發終到站，岳陽東、衡陽東、郴州西、韶關西 4個站為辦理部分始發終到旅客列車作業的中間站，咸寧北、赤壁北、汨羅東、株洲西、衡山西、耒陽西、清遠、廣州北8個站是辦理一般旅客乘降作業的中間站，烏龍泉東、樂昌東、英德西3個站是僅辦理列車越行等技術作業的中間站。為了提高鐵路客運服務水平，武廣高速鐵路列車開行方案在繼承傳統列車開行方案的同時，應吸收節拍式列車開行方案、合并式列車開行方案、周期性運行圖列車開行方案的優點，從而更好地為沿線客流提供優質服務，并獲得預期的經濟效益和社會效益。

1 有關列車開行方案的研究現狀

目前，在國外已經實現了客流預測和旅客列車開行方案的有機結合，通過模型編制體現了客流預測與列車開行方案一體化的設計思想。我國確定旅客列車開行方案的傳統做法是根據客流計劃繪制區段客流密度圖，清楚、直觀地表示出各客流區段分方向別的旅客流量、流向，以及客流大量發生、消失和變化的地點，劃分各種旅客列車運行區段、確定列車種類、計算開行對數。但這完全是以完成的客運量為基礎，預測未來的客流量。用傳統方法確定武廣高速鐵路旅客列車開行方案，存在一定的局限性。因為已完成的運量資料反映的是社會經濟系統在過去的路網、運輸技術和政策條件下的運輸量，以此為出發點預測未來的區段客流密度不能完全反映未來的運輸需求，特別是對中長期運量的預測。當然，這種方法作為短期預測具有一定的優越性，其簡單且由于短期內經濟及運輸系統的“慣性”和“繼承性”，可以認為其在這個時期具有某種規律性。

有學者研究提出了合并式列車開行方案的設想，并分析了合并式列車開行方案的優缺點，探討了合并式列車開行方案的設計原則與方法[1]。 還有學者對節拍式列車開行方式的優勢進行了分析，其可實現車站服務頻率的穩定化和列車運行時刻規 律化，旅客能較自由地安排行程，增加了出行的便捷性，同時優化鐵路運輸組織，有利于客運營銷[2]。還有研究分析了周期性運行圖列車開行方案的特點，并對平均化停站方案進行了研究[3]。

2 武廣高速鐵路列車開行方案的優化

武廣高速鐵路第一階段 (開通初期) 每日開行動車組列車 28 對，其中武漢—廣州北 20 對，武漢—長沙南2對，長沙南—廣州北5對，岳陽東—廣州北1對，共使用 CRH2-300 型動車組 20 組、CRH3 型動車組 20 組。第二階段 (2010年春運期間)每日開行動車組列車 37 對，其中武漢—廣州南28對，武漢—長沙南1對，長沙南—廣州南4對，岳陽東—廣州南1對，韶關—廣州南3對，共使用CRH2-300 型動車組 20 組、CRH3 型動車組 24 組。第三階段 (2010年春運后非節假日期間) 每日開行動車組 36 對，其中武漢—廣州南 32 對，長沙南—廣州南4對。共使用 CRH2-300 型動車組 20 組、CRH3 型動車組 25 組。分析這3個階段的列車開行方案，存在部分動車組在始發終到站停留時間過長、列車運行規律性不強和不能較好適應客流規律等情況，需要不斷進行優化。

2.1 列車開行方案的編制思路

武廣高速鐵路列車開行方案的編制思路是組織兩個列車運行區段，即武漢—廣州、長沙—廣州，盡可能開行武漢—廣州的動車組列車，適當開行長沙—廣州的動車組列車。根據前兩個階段的運營經驗，7：30—9：30 和 18：00—20：00為旅客集中出行的時段，即黃金時間段。在黃金時段內，應組織列車密集到發，適當考慮列車晚點緩沖時間，列車間隔時間以 12 min 左右為宜。在其他運營時間段，客流量相對較少，列車間隔時間可以延長。同時，應組織均勻化停站方案，每列動車組列車的平均停站次數為 5～6 次，組織少量武漢—廣州 (往返) 不停站的直達動車組列車，滿足高速鐵路直達客流的需要。

（1）確定武廣高速鐵路吸引范圍的所有OD。

2.2 列車開行方案的優勢

（1）固定武廣高速鐵路沿線車站的服務頻率。每隔一段時間就有列車在站停車，可實現車站服務頻率的固定化，旅客不必查閱列車時刻表就可直接到車站乘車；旅客在到達車站后可隨時選擇合適的列車出發，不必提前到站候車，或者擔心晚到站漏乘和無法出行等情況，增加了旅客出行的便捷性，真正實現列車“高密度、小編組、公交化”開行。

（2）調查統計各 OD 歷年的社會客運總量 (包括既有鐵路、航空、公路運量)。

（3）進一步誘增武漢—長沙的客流量。分析武廣高速鐵路前兩階段的客流量統計數據，長沙—廣州的區段客流密度約為武漢—長沙區段的2倍。雖然列車在武漢—長沙的上座率相對較低，但組織開行較低上座率的動車組列車，可以誘增更多的高速鐵路客流。實際上，客流量的大小與列車開行對數是密切相關的。列車開行對數越多，旅客乘車就越方便，就越有可能吸引更多的客流；反之，客流就可能轉向其他運輸方式。武廣高速鐵路應在“以流定線”的基礎上，盡可能多地引流上線，即在滿足基本預測客流的基礎上，優化列車開行方案，提高旅客列車服務頻率及水平，以進一步誘增更多的潛在客流。武漢—長沙區段客流潛力大，沿線經濟發展程度相對落后于長沙—廣州區段，目前高速鐵路運量占整個鐵路客運通道運量的比重只有 27%，隨著旅客消費能力的不斷提高，高速鐵路的客流分擔率還會逐漸增長。

采用ELISA法檢測小鼠血清中抗ds-DNA抗體、IgG、IgM、TNF-α、IL-6、IFN-γ水平，按照相應試劑盒說明書進行操作。

3 武廣高速鐵路非節假日期間的列車開行方案

3.1 客流量預測

應用比較成熟的四階段法的客流預測方法對武廣高速鐵路 2011 年非節假日期間吸引客流進行預測，其主要步驟如下。

（3）預測各 OD 未來年度的客流總量 (包括趨勢客流量和誘增客流量)。

現代科學技術是耕地保護和治理的基礎支撐。鹽堿地改良要綜合利用工程、化學、物理、生物等技術所形成的合力，根據不同地區的條件，采用定制化的技術方案。包括技術方面的創新及有效集成，特別是在技術的研發過程中要注重將技術的先進性與經濟的可行性緊密結合，因地制宜。

（2）客流組織和行車組織相對簡單。車站列車到發的規律化、節奏化，可有效提高車站的作業組織效率，有利于實現車站作業自動化。車站服務頻率穩定化，客流到發將呈現出一定的規律，從而可以有效組織旅客集散，減輕客流對車站服務設施的壓力。將列車運行區段由原來的5個合并為武漢—廣州、長沙—廣州2個，便于調度人員進行運輸組織和管理，每個時間段 T 即周期內各種列車的開行數量、運行順序和速度近似，降低了運行線鋪畫和調整的難度。

（4）減少動車組列車在沿途各站越行的概率。根據有關研究，組織一次列車越行需扣除線路通過能力約 10 min，而且也增加調度員的運輸組織難度和行車安全隱患，因此同等級旅客列車越行是不合理的，應盡量避免。在平均化停站方案中，組織列車在車站交錯停車，在旅客乘降量大的車站多安排停站次數，由于動車組列車的平均旅行速度基本相同，因此列車運行線接近于平行鋪畫，減少動車組列車在沿線各站越行的概率，可充分利用高速鐵路的通行能力。

很多看過嘉琪跳舞的人都稱她是“天才”，嘉琪卻直言：“我剛開始跳舞的時候，真的很笨。一個最簡單的舞蹈動作，老師一教，別的同學就會了，我卻手腳僵住，整個人愣在了那里，像一個木偶娃娃。”她說上課時，最害怕聽到老師說給大家10分鐘的時間練習，一會一個一個到前面來跳。“一個，一個，聽到這四個字，我慌的手心直出汗。”為了練出肌肉的震動感，才7歲的小女孩，卻跟著成年舞者一起做俯臥撐，甚至舉啞鈴練體能。“累到快哭了，但老師一喊名字，就馬上爬起來，咬著牙接著練習。”

通過單擊主界面中的“添加學生信息”按鈕，進入圖2所示inputDialog界面。InputDialog界面類是在Qt Creator開發環境中界面文件下通過添加繼承于QDialog類自動生成。在Qt中為了能實現事件處理及界面跳轉可以通過對控件的信號函數添加槽函數，當單擊圖1的“添加學生信息”按鈕時，發出一個click信號，再在click信號函數上添加on_inputButton_clicked()槽函數來實現從主界面到添加學生信息界面的跳轉。

（4）預測未來年度武廣高速鐵路在其作用的各OD 間的分擔客流量。

其實要回答這個問題，更多的是法價值判斷的問題。按照傳統的合同法規定來判斷合同成立的時點，應當是電商平臺在網站上展示商品為要約，消費者下單后為承諾，之后的交付貨款和發貨行為均是合同的履行。但電商合同中一般會通過格式條款將合同成立的時點設置為電商平臺發送訂單確認信息時，延后了合同成立生效的時點。

根據有關研究，趨勢客流量反映的是武廣高速鐵路客流吸引范圍地區由于社會人口的增加及經濟總量的增長，產生的更大運輸需求而形成的客流。這部分客流呈現出連續漸進的增長態勢，其歷年的流量表現為一種有序有界的序列，可采用建立GM(1，1) 灰色模型對灰色系統進行預測。誘增客流量是指由于新建武廣高速鐵路，該運輸通道交通設施等硬件條件改變，使人們在心理上產生出行愿望，進而形成一種客流量。誘增客流量從無到有，經歷逐步形成、快速增長、逐漸穩定3個階段，可應用重力模型進行分析。預測年度高速鐵路在其作用的各 OD 間的分擔客流量可采用 MNL (Multi-Nominal Logit) 模型進行估計。

考慮到鐵路運輸組織的特點，在非節假日期間，客流在1對 OD 間基本是平衡的，即旅客列車是成對開行的，因此可以僅對武廣高速鐵路的上行客流進行分析。通過對近5年武廣運輸通道既有交通運輸方式客流情況的調查和統計分析，按照四階段法預測武廣高速鐵路 2011 年非節假日期間的上行日均客流量，其結果如表1所示。

教師不動聲色，向學生布置任務：既然有的同學對這種方法不太認可，那么大家就想一想，不用這個公式，能不能得出k1與k2的關系？

表1 武廣高速鐵路2011年非節假日期間動車組列車數

3.2 列車開行區段及對數

武廣高速鐵路不同運行區段、不同運輸距離需要開行的動車組列車數量可按下式計算：

式中：ni為 i 區段應開行的動車組列車數量；Ai為 i區段非節假日期間日均客流密度，人.km/km；K波為客流月度波動系數，K波＞1；m 為動車組的平均定員，席/組；φ 為列車的合理上座率，0＜φ＜1。

目前，武廣高速鐵路采用 CRH3、CRH2-300型動車組，平均定員按 600 人計算，客流波動系數取 1.4，武漢—長沙、長沙—廣州區段客流量差別較大，因此非節假日期間列車的合理上座率武漢—長沙取 0.7，長沙—廣州取 0.9。根據武廣高速鐵路2011 年非節假日期間客流預測數據，確定的動車組列車開行數量如表1所示。

2011 年廣州南站將全面竣工投產，武漢—廣州南的配套設施將全部就位，按照表1 的計算結果，建議武廣高速鐵路 2011 年非節假日期間開行動車組列車 38 對，其中武漢—廣州南 30 對 (重聯 28 對，單組2對)，長沙南—廣州南8對 (均重聯)。鋪畫武廣高速鐵路 2011 年非節假日期間列車運行圖，共需要運用動車組 46 組。在運營時段、黃金時段、非黃金時段，武漢—長沙列車平均間隔時間約為 32 min、15 min、60 min，長沙—廣州分別約為 25 min、12 min、40 min，具有較高的列車服務頻率和服務水平。

3.3 停站方案設計

按照平均化停站方案的設計理念，考慮沿途各站乘降車人數，設計武廣高速鐵路 2011 年非節假日期間列車停站方案如表2所示。

表2 武廣高速鐵路2011年非節假日期間列車停站方案

[1] 韓延慧，聶 磊，劉 鋼. 高速鐵路合并式列車開行方案分析與設計[J]. 鐵道運輸與經濟，2001，23(10)：30-33.

[2] 景曉志，韓寶明，張 琦. 客運專線節拍式列車開行方式的優勢與適用條件[J]. 中國鐵路，2008(12)：36-39.

[3] 陳 慧，楊 浩. 客運專線周期運行圖列車開行方案的研究[J]. 鐵道運輸與經濟，2006， 28(12)：80-83.

[4] 肖龍文，史 峰. 鐵路公交化旅客列車開行方案優化[J]. 湖南大學學報，2009，36(1)：85-88.

1003-1421(2011)02-0013-04

U292.3+5；U292.7+3

B

2010-01-29

2010-04-13

責任編輯：林 欣