提高滬杭高速鐵路運輸能力的探討

盧萬勝 中國鐵路上海局集團有限公司運輸部

1 引言

高速鐵路的發(fā)展在很大程度上緩解了既有鐵路運輸能力不足的狀況，也大大縮短了旅客的在途旅行時間，提高了旅客運輸的服務質量，高速鐵路逐漸成為鐵路發(fā)展的趨勢。根據《中長期鐵路網發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，一批重大標志性項目建成投產，鐵路網規(guī)模達到十五萬公里，其中高速鐵路三萬公里，覆蓋80%以上的大城市。目前上海鐵路局集團有限公司管轄高鐵營業(yè)里程已占全路高鐵里程的1/6，作為“四縱四橫”主通道之一的滬昆高鐵也于2016年12月28日全線正式通車。

滬杭高鐵作為滬昆高鐵的一部分，承擔著滬昆通道跨線客流和區(qū)域本線客流的雙重運輸任務，與杭深、杭長、杭黃等多條高鐵線路匯集，且隨著金麗溫客專、杭州東至杭州南站間4線的開通，滬杭高鐵列車開行密度越來越大，運輸能力也越來越緊張，目前已經接近飽和狀態(tài)，已成為上海南向高鐵通道的進出瓶頸，運能矛盾日益顯著。因此，亟需在研究滬杭高鐵現有問題和成因的基礎上，有針對性的提出滬杭高速鐵路運輸能力提升措施和運輸組織優(yōu)化方案，在短期內釋放滬杭能力，特別是滬杭跨線能力，為滿足滬杭高鐵運輸需求提供決策依據。

2 滬杭高鐵開行現狀及問題分析

滬杭高速鐵路（滬昆高速鐵路－滬杭段）連接上海與杭州，是中國“四縱四橫”高速鐵路網絡中滬昆高速鐵路的一個組成部分。工程自2009年2月26日動工，2010年10月26日正式通車運營，正線全長158.78 km，其中87%為橋梁工程，最高設計時速350 km/h。全線共設車站9座，在上海境內有上海虹橋站、松江南站、金山北站3座車站，在浙江境內設嘉善南、嘉興南、桐鄉(xiāng)、海寧西、余杭、杭州東站6站。除上海虹橋與杭州東站外，僅嘉興南站為4臺6線，其余各站均為2臺4線。

2.1 滬杭高鐵開行現狀

目前滬杭高速鐵路實行的是2019年4月10日運行圖，列車對數已達到148.5對。有關參數如表1所示，其中，起、停附加時分分別為2 min和3 min。

表1 滬杭高鐵2019年4月10日運行圖有關參數

（1）從列車速度上看。時速300 km/h的動車組列車有125.5對，采用“G”字頭標識；時速250 km/h的動車組列車有23對，采用“D”字頭標識。

（2）從是否為跨線列車看。跨線列車141.5對，本線列車7對。由于本線列車發(fā)車頻率不高，跨線列車中“D”字頭列車票價相對便宜，而且杭州東站與市區(qū)地鐵、公交交通銜接方便等因素，跨線列車承擔了很大部分的本線客流。

2.2 滬杭高鐵能力存在問題分析

目前滬杭高鐵的運輸能力越來越緊張，增開列車對數越來越困難，運行圖鋪畫難度增加，主要原因如下：

（1）滬杭高鐵客流需求較大，且以跨線客流為主。滬杭高鐵處于特殊的地理位置，上海作為特大城市，客運需求旺盛；同時，滬杭高鐵承擔滬昆通道跨線客流和區(qū)域本線客流的雙重運輸任務，且與甬臺溫、杭長、杭黃等多條高鐵線路匯集，跨線客流較多。

（2）沿線車站對停站次數要求高。滬杭高鐵沿線車站中，除了作為縣級市的嘉興南站客流量較大外，其他各站由于旅游、商務等經濟活動旺盛，客流需求也比較大。但由于高速線路上列車速度普遍較高，且高速列車采用的是連續(xù)式一次速度控制模式運行，追蹤間隔時間也相對較小，使得列車停站時分及起停附加時分對通過能力的影響突出。停站次數的增多會對通過能力產生較大的影響。

（3）速差對通過能力影響較大。當高速鐵路采用不同速度等級列車混行的開行模式時，由于中速列車的扣除系數大于高速列車，區(qū)段內通過能力會隨著中速列車比例的增大先減小后增大；且不同等級列車速差越大，扣除系數越大，對區(qū)間通過能力的影響也會越大。目前滬杭通道上還有23對“D”字頭列車，對滬杭通道的運能影響較大。

（4）受各類設施設備能力的制約。滬杭段共設7個中間站，除嘉興南站外其他車站同方向僅設一條到發(fā)線，受同方向發(fā)接間隔6 min的限制，對通過能力影響較大；同時受到杭州東動車所能力限制，上午時段上行始發(fā)列車數較少。

3 滬杭高鐵運輸能力提高措施

3.1 增加重聯列車開行對數

為了應對線路客運需求不均衡、部分區(qū)段線路能力緊張的情況，歐洲和日本鐵路常采取十分靈活的“翼型”列車開行方案，在干線開行重聯動車組列車，在支線節(jié)點進行去程分解、回程重聯，具有可操作性，且運用較為成熟。

目前滬杭高速鐵路圖定列車開行對數已達148.5對，圖定單組運行的有38對，圖定重聯但實際按單組運行的有8對，實際單編運行的有46對，占總運行對數的31%。其中，上海局擔當的圖定單組列車有28對。根據客流和線路運輸能力的實際情況，在充分考慮重聯成本、滬昆浙江段以外客流不飽滿現狀、重聯列車在杭州東站及其以遠進行解編和重聯操作可行性的基礎上，可以考慮采取靈活的動車組列車開行方案，在滬杭這一黃金段都采用重聯運行，可在現有能力的基礎上提高15%左右。

3.2 增開“G”字頭列車

由表1可知，目前滬杭高鐵開行的“D”字頭列車有23對（包括5對動臥列車），較高速列車運行速度慢、停站次數多。為了提高滬杭線的區(qū)段運輸能力，可以考慮將除動臥外的其余18對“D”字頭列車換成“G”字頭列車。同時，合理安排動臥列車的鋪畫方式，可以考慮將其安排至停站較多的“G”字頭列車間，盡量縮小其與前行、后行列車的速度差，減小動臥列車的扣除系數，并在一定程度上避免其待避，縮短動臥列車的旅行時間。

3.3 采用分號運行圖

針對滬杭高鐵平日部分運能虛糜、周末或節(jié)假日旅游客流增多能力緊張的情況，鐵路客運部門可以采取平日基本運行圖和周末分號運行圖分時運用的措施。在周一至周四期間實行平日基本運行圖，在周五至周日以及節(jié)假日期間實行分號運行圖。

（1）基本運行圖。在日常時段，滬杭線以商務、通勤和少量旅游客流為主，運行圖主要需要考慮旅客的便捷和舒適度。在無越行情況下，高速列車在區(qū)段內最有利的停站方式是交錯停站（如圖1），即前行列車停靠遠方站，由遠及近依次停站。增加高速列車在途停站次數，有利于增加所在地區(qū)居民的出行便利性，但對通過能力的影響較大（一次停站至少會增加6 min的額外時間）。因此，可以在充分考慮車站到發(fā)線數量和客運需求的基礎上，沿用現有停站方案，或按各站停站次數均衡等原則以及旅客出行特點進行進一步優(yōu)化，按照最優(yōu)方式鋪畫運行圖。

圖1 最優(yōu)停站方式

（2）分號運行圖。在小長假等高峰時段，滬杭線以蘇、錫、常、滬的旅游客流為主，其目的地是杭州及其以遠。高峰時段滬杭段的重點任務應該是輸送中長途旅客。因此，可以考慮在周末及小長假期間實施以通道能力最大化為目標的分號運行圖，滬昆通道長途列車在滬杭段采取直通運營的模式，合理調整其余列車在中間小站的停站率，并加開以寧波、黃山、金華方向為目的地的管內客車，充分釋放滬杭高鐵通道能力。

3.4 挖掘無效時間帶潛在通過能力

為了滿足設備日常維修的需要，高速鐵路均設置有綜合維修天窗，天窗時間為4h左右，在每日的0:00-6:00間進行，天窗類型為垂直天窗。高速列車通常在6:00后始發(fā)、在0:00前終到。因此，每個區(qū)段對于長線列車存在一個無效時間帶，0:00前距離始發(fā)站越近，無效時間帶越長；6:00后距離始發(fā)站越遠，無效時間帶越長，如圖2所示，圖中斜紋部分即為無效時間帶。

圖2 天窗形成的無效時間帶示意圖

針對長線列車無效時間帶通過能力虛糜的問題，可根據實際的客運需求，開行短交路列車。在無效時間帶加開短途列車，一定程度上能夠提高通過能力利用率。

3.5 根據滬杭高鐵各站實際站型確定起停附加時分

列車的起停附加時分與列車動力、速度、站場的咽喉區(qū)長度、司機操作水平等有關。建議機務部門根據滬杭運行的動車組種類、各站的站場情況，依據理論計算及現場寫實，確定各站的起停時分。經初步計算得出以下可行的起停時分，如表2所示。

表2 滬杭高鐵各占可行起停附加時分（單位：min）

由表2可知，現行的起停附加時分仍有優(yōu)化空間。

3.6 利用閑置的運行線在高峰時段開行管內列車

利用滬杭高鐵閑置的長途線G1385/6、G1353/4次（長期不曾開行）開行管內短途列車，在周末及節(jié)假日作為能力補充，增加滬杭運輸能力。

4 結束語

目前滬杭高鐵能力已處于接近飽和狀態(tài)，根據上述優(yōu)化方式，結合對滬杭高鐵既有運行圖提高運能的預鋪畫，得出在不改變現有運行圖框架的基礎上，通過增加重聯列車開行對數、增開“G”字頭列車、采用分號運行圖并優(yōu)化停站方案、挖掘無效時間帶潛在通過能力、依據滬杭高鐵各站實際設定中間站起停附加時分、利用閑置的運行線在高峰時段開行管內列車等措施，可以在一定程度上釋放滬杭能力，增加上海南-嘉興南間運行線15對左右，嘉興南-杭州東間運行線11對左右，滿足滬杭本線以及杭黃跨線快速增長的客流需求。