淺談高速動車組列車車底交路接續與優化

單仕平 上海鐵路局客運處

隨著高速鐵路的開通，高速動車組列車大量開行，高密度的運行線尤其體現出列車交路接續的重要性。作為運行圖重要組成部分的動車組列車交路，將運行線按指定條件進行連接，形成連續性，列車、人員則以此為依據進行有效周轉。對于高密度運行的高速鐵路來說，列車交路運用得當、合理，可以有效節約車底、人員，有利于調度指揮、調整，便于站場作業。完整的列車交路能夠從安全、秩序、效益等角度體現出高鐵運行圖的優劣。

1 高速動車組列車交路的影響因素

主要包括計劃列車開行對數、運行圖技術條件及要求、檢修要求、站場條件。

（1）計劃列車開行對數。根據基礎客流分析、客流吸引范圍調查、沿線經濟發展水平及長期規劃需要，所得出的最佳列車開行方案，決定了列車開行對數、開行區段分布，是鋪劃列車運行圖的基礎。

（1）運行圖技術條件。包括列車起停附件時分、列車停站時間、列車間隔時間、站折時分、站車各相關工種作業時分標準等一系列因素，要求在勾劃交路時統籌考慮各工種作業、整條線路乃至整個循環交路。

（3）檢修要求。從現行情況來看，由于動車組生產廠家、技術結構有異，存在著指定動車所一級修檢修地點的現狀，檢修地點的限制，使得在勾劃高鐵列車交路時必須考慮好上線車與收兵車的交路關系，在規定檢修公里、檢修時間內進入指定動車所檢修。以滬杭高鐵開通初期采用的CRH380A車底來說，必須在虹橋動車所進行一級修，因此，要求滬杭高鐵的所有高速動車組交路必須在規定檢修周期內安排所擔當車底進入虹橋動車所檢修。

（4）站場條件。站場高鐵列車到發線數量、接發列車進路上的道岔設置、站臺及天橋、地道分布以及加水、吸污條件，均影響著列車交路的接續。

2 列車交路的勾劃

一是交路先行法，是根據列車開行對數、區段、時段、區間運行時分、車底數等先決條件，先勾劃好列車交路，再根據交路鋪劃列車運行圖的方法，即先定交路后落圖。交路現行法利于實現車輛運用、檢修計劃，利于安排乘務人員作業方案，但對運行圖鋪劃提出要求較高，從線路角度來說，交路先行法顯然更加適用于新開通線路。

二是滿圖調整法，是根據高鐵運營時段、區間運行時分、列車間隔等運行圖基本要素以及其平行線路調整方案將運行圖鋪滿，之后按照列車開行方案擇取運行線勾劃可行性交路，最后將不用的運行線刪除。此方法綜合考慮了平行線路列車調整對高鐵的影響，從實際應用來看，當有較多既有列車改經新開通高鐵線路時，比較適用這一方法。

三是現圖調整法，是在已成型的高鐵運行圖基礎上進行交路勾劃，同時根據需要對運行圖進行調整的方法。

3 高鐵列車交路的可行與優劣

無論使用哪種交路勾劃方法，列車交路都需要在滿足列車運行圖、車底檢修、站車作業的前提下，實現列車運行線之間的有機連接，并實現交路循環。循環交路不代表交路可行，尤其對于高鐵交路來說，一個完整交路往往包括多列列車的接續，同時還涉及回送車底、指定檢修地點等多種必要條件。對于整張高鐵運行圖來說，全部交路實現可行，必須交路循環，檢修周期、地點滿足要求，車底停留數符合站場股道能力。

高速動車組列車交路的優劣評價：

（1）使用車底組數。以前期根據列車開行方案預測的車底組數為基準，實際使用組數與其相比較，越少則方案越優。

（2）同一交路中站折時間的搭配。整個交路的站折時間都比較貼近規定時間，站場停留時間較少，可以節約車底使用、節約股道能力，但同時也會造成調整余地小、發生突發情況時易造成大范圍影響；而交路時間較長則與之剛好相反。從實際應用來說，列車運行過程中突發情況的發生無法避免，因此，在條件允許的情況下，交路中站折時間優先選擇長短合理搭配，以便于突發情況時調度人員調整車底、盡快恢復列車運行秩序。

4 列車交路實現與調整優化應用

以滬杭高鐵開通初期高速動車組列車交路（以下簡稱"10.26"圖交路）為例，對初期交路的實現進行說明，并就下一步優化方案進行探索。

4.1 滬杭開通初期高鐵列車交路的實現與優缺點

"10.26"圖滬杭高鐵交路概況。開行50對350 km/h高速動車組、經由30對250 km/h動車組列車。50對高速動車組中，杭州至南京5對、杭州至上海5對、杭州至上海虹橋40對，使用12組CRH380A車底、6個交路混套運行。主要限定條件為滬杭線運行跨線動車組列車多、CRH380A車型必須在虹橋動車所檢修以及杭州站股道運用緊張，綜合以上限定條件，決定選用滿圖調整法勾劃50對350 km/h高速動車組列車交路。

滬杭高鐵350 km/h高速動車組列車交路的實現。一是盡量維持30對跨線250 km/h動車組列車分界口時刻；二是根據運營時段、運行標尺等運行圖條件鋪劃350 km/h高速動車組列車運行線，其中5對杭州至南京列車利用前期預留的滬寧高鐵運行線條在上海虹橋站與滬杭高鐵運行線貫通后實現；三是根據運行線條勾劃初步單日循環或半循環交路；四是根據有關車站股道能力、接發列車等限制條件對交路進行調整，對不滿足條件運行線按交路需求進行對應增減及微調；五是根據檢修條件、確認列車開行要求，對循環交路、半循環交路進行混套，最終實現全部50對350 km/h高速動車組列車的交路可行。

滬杭高鐵開通初期交路的優缺點。初期交路由于受限于使用車底檢修地點、杭州站股道運用緊張等客觀條件，整個交路大都緊湊連接，優點是節約車底和股道能力，缺點是調整余地小、抗干擾能力弱。

4.2 滬杭高鐵交路優化設想

優化背景與目標。隨著新造CRH380BL動車組車底的陸續到位，杭州動車所具備檢修該車型的能力，為交路調整提供了先行條件。從能力上來看，CRH380BL定員1004，超過CRH380A定員494的一倍多，因此，如果可以通過調整交路，將客流高峰時段、上座率較高的列車使用CRH380BL車底擔當，不僅方便旅客出行，同時可以提高運輸效益。通過2011年2月下旬客流分析表可以看出，杭州至南京的5對高速動車組列車除G7389外，其余上座率均超過100%，其中5列超過200%，假設將5對杭州至南京高速動車組列車單獨勾劃交路，全部使用大編組車底運行，在滿足旅客需求的同時，更有利于突發事件時的車底調整，減少對滬寧、滬杭兩條高鐵造成的影響。

優化方法的選擇。為維持運行圖的穩定性、持續培養高鐵客流，選擇現圖調整法進行優化，盡量利用既有列車運行圖線條重新勾劃交路，同時進行局部優化。一是根據杭州至上海虹橋上行7：00左右能力緊張、20：00左右能力虛靡情況，減少一根上行20：00后運行線，增加一根上午運行線（杭州7：05開、上海虹橋8：05到）；二是勾劃5對杭州至南京列車交路；三是對其余40對杭州是上海虹橋、5對杭州至上海高速動車組列車進行交路勾劃；最后對勾劃完成的交路與折返站進行對接，通過調整交路順序、微調運行線等辦法實現交路的可行。

交路優化后，仍使用12組車底。杭州至南京5對高速動車組列車交路情況：共使用3組車底，其中杭州至南京2對使用1組車底構成單日循環交路，杭州至南京1.5對、南京至杭州1.5對各自形成2個半循環交路使用2組車底進行混套。其他45對高速動車組列車交路：杭州站起上海站止與上海站起杭州站止2組半循環交路使用2組車底混套；杭州站起止循環交路3個使用3組車底，可各自形成單獨交路，也可擇取2個交路混套；上海虹橋起止循環交路4個，可各自形成單獨交路，也可擇取2個交路混套。

與"10.26"圖相比，該優化交路維持原圖運行線基本不變，沒有增加車底使用組數，卻大大增加了車底運用方案選擇性，在運用上顯得更加靈活，折返時間松緊搭配也更合理。5對杭州至南京高速動車組列車形成單獨交路，有利于客流變化時通過調整車底來增減運能。缺點是對杭州動車所檢修、股道存放能力要求較高。

5 高鐵列車交路勾劃展望

研究高速動車組交路計劃的模型與算法有很多，但列車交路顯然不僅僅是列車的接續，還與檢修、列車運行、站車作業等密不可分。理論的局限性在于其研究的單一性或不全面，而在實際應用中，越是高密度的高速動車組列車交路，其實現越是需要人工干預，交路的優化往往需要列車運行圖的同步調整。當然，建立交路模型，計算動車組交路最優解，可以作為衡量實際運行圖質量水平的有力手段。

目前，計算機自動勾劃交路只能從技術上運用特定限定條件、公式來實現初步勾劃，而由于存在著類似檢修地點限制、列車到發交叉等非公式、非數據型因素，勾劃交路常常需要進行人工干預。如何通過計算機軟件讓動車組列車車底交路由連接到可行，再由可行到優化完善，最終投入實際應用，需要不斷探索與思考。