我國高速鐵路列車運(yùn)行圖現(xiàn)狀分析及展望

馬保仁

(中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司， 天津 300308)

高速鐵路列車運(yùn)行圖是高速鐵路運(yùn)輸工作綜合計(jì)劃和行車組織的基礎(chǔ)[1-2]。截至2020年底，我國高速鐵路通車運(yùn)營里程已達(dá)到3.8萬km，同時我國每年都有不同速度等級、不同功能特征的高速鐵路投入運(yùn)營，為適應(yīng)市場需求的變化，我國高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制與調(diào)整越來越頻繁[3-4]。因此，有必要結(jié)合我國高速鐵路的發(fā)展情況對高速鐵路列車運(yùn)行圖的發(fā)展進(jìn)行歸納、總結(jié)和展望。

1 我國高速鐵路列車運(yùn)行圖現(xiàn)狀分析

1.1 高速鐵路類型劃分

根據(jù)我國高速鐵路路網(wǎng)分布、線路功能定位等因素，將高速鐵路歸納為路網(wǎng)干線、路網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線、路網(wǎng)支線和區(qū)域城際鐵路四類。路網(wǎng)干線以京滬、京廣、滬昆等高速鐵路為代表，路網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線以津保鐵路、盤營客運(yùn)專線、津秦客運(yùn)專線等為代表，路網(wǎng)支線以長琿城際、沈丹客運(yùn)專線等為代表，區(qū)域城際鐵路以京津城際、廣珠城際等為代表。

1.2 路網(wǎng)干線運(yùn)行圖特點(diǎn)

(1)區(qū)段特征明顯

根據(jù)線路銜接點(diǎn)的不同，高速鐵路干線區(qū)段列車對數(shù)、時空分布具有明顯的差異，如京滬高速鐵路可劃分為北京—濟(jì)南、濟(jì)南—徐州、徐州—南京、南京—上海4個客運(yùn)區(qū)段，京廣高速鐵路可劃分為北京—石家莊、石家莊—武漢、武漢—長沙、長沙—衡陽、衡陽—廣州5個客運(yùn)區(qū)段。結(jié)合其他高速鐵路干線分析，客運(yùn)區(qū)段基本以路網(wǎng)干線銜接點(diǎn)為界，連通多個方向，節(jié)點(diǎn)跨線列車、始發(fā)列車較多。

(2)跨線列車比例高

高速鐵路干線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸特性較為顯著，承擔(dān)了大量路網(wǎng)跨線列車。以京滬高速鐵路為例，徐州東至蚌埠南段2019年圖定列車157對，其中本線列車48對，跨線列車109對，跨線列車占比69.4%；2012年本線列車開行58對，跨線列車開行38對，跨線列車占比為39.1%。近年來，伴隨高速鐵路線路的逐步成網(wǎng)，跨線列車已成為京滬高速鐵路主要的列車類型。

(3)路網(wǎng)能力卡脖子地段逐步突顯

隨著客流的逐步增長，部分區(qū)段能力緊張，其中以京滬高速鐵路徐州東至蚌埠南、京廣高速鐵路長沙南至衡陽東段最為突出。

京滬高速鐵路徐州東至蚌埠南段處于路網(wǎng)的中間位置，徐州東連接鄭徐高速鐵路，蚌埠南連接合蚌高速鐵路，其他方向列車通過這兩條路網(wǎng)干線匯入京滬高速鐵路，匯集了東北、華北、華中、華南、西南等各區(qū)域的跨線列車，本段全日列車對數(shù)達(dá)157對，最大小時對數(shù)達(dá)13對。

京廣高速鐵路長沙南至衡陽東段連通衡柳鐵路，大量西南方向列車匯入本線，該區(qū)段除300 km/h高速動車組列車外，還有6對250 km/h動車組，也是制約本段能力的因素之一。

在4 min追蹤間隔條件下，上述兩個區(qū)段列車開行對數(shù)已達(dá)到能力上限，考慮列車的有效開行時間范圍，節(jié)假日期間只能通過停開“天窗”才能加開臨時客車。

(4)天窗影響顯著，動臥開行受限

目前，我國高速鐵路綜合維修天窗為垂直天窗形式，大多設(shè)在0:00～4:00，天窗時間內(nèi)禁止行車。考慮列車到發(fā)時刻(列車始發(fā)時間多在6:30之后，終到時間多在23：30之前)，天窗的開設(shè)形式成為制約長途列車開行的重要因素。京滬高速鐵路北京南至上海虹橋段在開行350 km/h復(fù)興號動車組后，最短旅行時間為 4 h 18 min，較2012年縮短了30 min，其列車開行時間范圍基本為7:00～19:00，19:00之后主要為短途列車及回送車底[5-6]。

為滿足臥鋪動車組的開行需要，京廣高速鐵路對天窗的開設(shè)形式進(jìn)行了調(diào)整，按照“4+3”模式(即每周開行4 d，維修天窗時間3 h；停運(yùn)3 d，維修天窗時間不少于4 h)開行高速鐵路“夕發(fā)朝至”動臥列車。開行動臥列車前，京廣高速鐵路天窗時間點(diǎn)如圖1所示。

圖1 動臥列車開行前京廣高速鐵路天窗示意圖

開行動臥列車后，列車中途不停車，列車全程處于運(yùn)行狀態(tài)，為保證全程列車供電，運(yùn)營部門對天窗時間點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整。調(diào)整后天窗時間只能保證3 h，如圖2所示。

圖2 動臥列車開行后京廣高速鐵路天窗示意圖

為保證安全，這樣的開行方案一周只能使用4 d，其它3 d不開行動臥列車，仍采用4 h的天窗時間。

1.3 路網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行圖特點(diǎn)

(1)受干線影響顯著

路網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的作用是連通路網(wǎng)干線，從運(yùn)行模式分析，主要為跨線運(yùn)輸組織模式，開行列車基本為路網(wǎng)跨線列車。以津保鐵路為例，當(dāng)前津保鐵路共開行 35對 動車組列車，全部為與京廣高速鐵路、津秦客運(yùn)專線的跨線列車，由于京廣高速鐵路保定東至石家莊段能力緊張，津保鐵路所開行列車的對數(shù)、時刻受制于干線。與津保鐵路類似的還有津秦客運(yùn)專線，津秦客運(yùn)專線，當(dāng)前開行62對動車組列車，僅有1對天津西至秦皇島的本線列車，其余均為哈大高速鐵路與京廣、京滬高速鐵路的跨線列車，起到溝通東北與華東、華北、華中地區(qū)的聯(lián)絡(luò)作用。

(2)列車對數(shù)相對較少

綜合統(tǒng)計(jì)2019年路網(wǎng)主要聯(lián)絡(luò)線的最大區(qū)段開行對數(shù)，盤營客運(yùn)專線為26對，津秦客運(yùn)專線為62對，津保鐵路為35對，合蚌高速鐵路為36對，與路網(wǎng)干線比較，列車開行對數(shù)較少，在運(yùn)行圖的時空分布上也較為分散，最小追蹤間隔基本為5 min[7]。

1.4 區(qū)域城際鐵路運(yùn)行圖特點(diǎn)

京津城際鐵路、廣珠城際鐵路、廣深港高速鐵路等城際鐵路客流線路的圖定列車開行對數(shù)如表1所示。

表1 城際鐵路全日及高峰小時圖定對數(shù)表

從表1可以看出，城際鐵路客流量大，列車開行對數(shù)較多，高峰時段基本以最小間隔5 min發(fā)車，達(dá)到了公交化開行水平。同時，根據(jù)客流規(guī)律實(shí)施多種分號運(yùn)行圖，包括日常運(yùn)行圖、周末運(yùn)行圖和節(jié)假日運(yùn)行圖，甚至達(dá)到一日一圖的水平，最大限度地適應(yīng)城際客流的特點(diǎn)。如京津城際鐵路圖定列車對數(shù)達(dá)到126對，但日常運(yùn)行中，根據(jù)歷年客流統(tǒng)計(jì)特征采用一日一圖策略，最少全日僅開行101對列車，周末及節(jié)假日根據(jù)客流情況按照滿圖鋪畫預(yù)留的運(yùn)行線加開列車。

1.5 路網(wǎng)支線鐵路運(yùn)行圖特點(diǎn)

長琿城際鐵路、沈丹客運(yùn)專線等路網(wǎng)支線線路的列車開行對數(shù)如表2所示。

表2 路網(wǎng)支線全日及高峰小時圖定對數(shù)表

從表2可以看出，路網(wǎng)支線列車對數(shù)普遍較少，長琿城際鐵路長春至吉林段客流較大，有大量跨線車及區(qū)域城際列車，而連接?xùn)|北東部邊境的吉林至琿春段，列車對數(shù)則顯著下降。這類線路地處路網(wǎng)邊緣，運(yùn)行圖結(jié)構(gòu)比較簡單，全日對數(shù)分布相對平均，最小行車間隔一般不小于5 min，間隔較大，則有充裕的運(yùn)行圖空間來安排停站。

2 我國高速鐵路發(fā)展趨勢分析

2.1 路網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化

(1)路網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大

2016年《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出建設(shè)完成“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)，2020年中國國家鐵路集團(tuán)有限公司發(fā)布《新時代交通強(qiáng)國鐵路先行規(guī)劃綱要》，“提出率先建成現(xiàn)代化鐵路網(wǎng)，全國鐵路網(wǎng)20萬公里左右，其中高鐵7萬公里左右，20萬人口以上城市實(shí)現(xiàn)鐵路覆蓋，其中50萬人口以上城市高鐵通達(dá)。”由此可見，未來我國高速鐵路網(wǎng)還將進(jìn)一步擴(kuò)大。

(2)城際鐵路進(jìn)一步發(fā)展

根據(jù)2016年《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，“京津冀、長三角、珠三角、長江中游、成渝、中原、山東半島等城市群，建成城際鐵路網(wǎng)；海峽西岸、哈長、遼中南、關(guān)中、北部灣等城市群，建成城際鐵路骨架網(wǎng)；滇中、黔中、天山北坡、寧夏沿黃、呼包鄂榆等城市群，建成城際鐵路骨干通道。”規(guī)劃實(shí)施近5年來，京津冀、長三角、珠三角等地城際鐵路發(fā)展迅速，特別是珠三角區(qū)域，已經(jīng)在國鐵之外逐步建成相對獨(dú)立的城際網(wǎng)。

(3)市域(郊)鐵路快速發(fā)展

隨著我國城市化進(jìn)程發(fā)展，市域(郊)鐵路客流需求逐漸增大，2020年，國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于推動都市圈市域(郊)鐵路加快發(fā)展意見的通知》，我國將全面放開改造既有鐵路開行市域(郊)列車的項(xiàng)目實(shí)施條件，并重點(diǎn)支持京津冀、粵港澳大灣區(qū)、長三角、成渝、長江中游等財(cái)力有支撐、客流有基礎(chǔ)、發(fā)展有需求的地區(qū)規(guī)劃建設(shè)都市圈市域(郊)鐵路。當(dāng)前，北京市已經(jīng)在推動市域(郊)鐵路規(guī)劃及實(shí)施方案，其他區(qū)域也在開展相關(guān)規(guī)劃建設(shè)工作。市域(郊)鐵路有利用既有線路和新建線路兩種形式，其開行方式與城市軌道交通較為接近，將對鐵路運(yùn)行圖的編制產(chǎn)生特定需求。

2.2 需求變化

(1)“四網(wǎng)融合”理念下的需求變化

高速鐵路、城際鐵路、市域鐵路和城市軌道交通“四網(wǎng)融合”是更高質(zhì)量軌道交通一體化發(fā)展的需要。在“四網(wǎng)融合”理念下，多種軌道交通會向互聯(lián)、互暢、互融和互通方向發(fā)展，可能出現(xiàn)跨制式列車互通運(yùn)行的場景，如高速鐵路、城際列車下市域鐵路運(yùn)行(與東京都市圈軌道交通互通運(yùn)行類似)，擴(kuò)大列車服務(wù)范圍和服務(wù)水平，適應(yīng)都市圈客流需求。

(2)公交化發(fā)展趨勢

高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大及都市圈城際的發(fā)展對高速鐵路和城際鐵路的需求日益增大，通勤、商務(wù)客流增長顯著。在此背景下，旅客對發(fā)車頻率、時間的要求越來越高，為更好地吸引客流、提高服務(wù)品質(zhì)，高速鐵路也在向公交化運(yùn)營方向發(fā)展。

(3)高速鐵路“夕發(fā)朝至”需求進(jìn)一步擴(kuò)大

我國高速鐵路覆蓋面大，高速鐵路可利用夜間為長途旅客提供舒適的旅行服務(wù)，有效拓展旅客出行時間范圍，提升城市之間的可達(dá)性[8]，目前臥鋪動車組開行效果良好，客流需求進(jìn)一步增加。從旅客出行需求、高速鐵路網(wǎng)絡(luò)分布來看，我國具備進(jìn)一步擴(kuò)大“夕發(fā)朝至”高速鐵路臥鋪動車組開行范圍的良好條件。

(4)高速鐵路快運(yùn)發(fā)展迅速

隨著電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，我國快遞業(yè)務(wù)總量從2014年的139.6億件增至2020年的833.58億件。我國高速鐵路快運(yùn)以高速鐵路網(wǎng)絡(luò)為依托，以高速鐵路載客列車、確認(rèn)車、高速鐵路貨運(yùn)動車組列車為運(yùn)輸工具，面向快遞、小件快運(yùn)物流市場，為企業(yè)及個人客戶提供干線運(yùn)輸、門到門快運(yùn)及個性化增值服務(wù)[9]。

自2012年首次在京滬高速鐵路上嘗試高速鐵路運(yùn)輸業(yè)務(wù)以來，高速鐵路快運(yùn)取得了長足發(fā)展，貨運(yùn)量逐年提升，鐵路與電商、物流等企業(yè)合作不斷加深。隨著高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的完善，高速鐵路快運(yùn)在提高物流服務(wù)品質(zhì)、降低社會物流成本、提高高速鐵路運(yùn)營收益等方面發(fā)揮的作用越來越大。

現(xiàn)階段高速鐵路快運(yùn)應(yīng)充分利用現(xiàn)有高速鐵路設(shè)施和客運(yùn)動車組能力，未來還應(yīng)在主要節(jié)點(diǎn)城市建設(shè)高速鐵路快運(yùn)基地，積極探索貨運(yùn)動車組模式，在重點(diǎn)城市間開行高速鐵路快運(yùn)班列。

3 我國高速鐵路列車運(yùn)行圖展望

我國高速鐵路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，地域分布及速度等級不同，各線在路網(wǎng)中的功能定位也不同。為取得更好的社會經(jīng)濟(jì)效益，運(yùn)行圖的編制應(yīng)適應(yīng)線路功能要求和旅客出行需求，向多樣化發(fā)展，如以干線換乘理念為主的運(yùn)行圖、適應(yīng)臥鋪動車組列車開行的運(yùn)行圖、適應(yīng)城際鐵路的周期運(yùn)行圖、適應(yīng)高速鐵路快運(yùn)的運(yùn)行圖等。

(1)基于換乘理念的運(yùn)行圖

我國鐵路跨區(qū)域客流量較大，路網(wǎng)骨干線路以跨線列車為主的運(yùn)行模式雖然極大地方便了中遠(yuǎn)途旅客，但隧道路網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，旅客出行的起訖點(diǎn)越來越多，列車開行方案愈加復(fù)雜，再加上部分干線的能力制約，跨線直達(dá)列車的開行將愈發(fā)受限。在路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上實(shí)施換乘是提高路網(wǎng)運(yùn)力的重要解決方案，基于路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)換乘理念編制運(yùn)行圖，將極大地提高線路能力、換乘便捷性和旅客服務(wù)水平。

(2)基于公交化理念的周期運(yùn)行圖

基于公交化理念的運(yùn)行圖采用不按車次、站臺候車、乘客隨到隨走的組織模式，列車停站盡量固定站臺與股道，且列車發(fā)車間隔越小，越適宜公交化的客運(yùn)組織。基于公交化理念的運(yùn)行圖方便旅客出行，有利于吸引客流。我國主要高速鐵路干線以跨線列車為主，且跨線列車起訖點(diǎn)較多，在數(shù)量及開行時間上不具備鋪畫公交化周期運(yùn)行圖的條件；但城際鐵路、市域鐵路以通勤及商務(wù)客流為主，客流特征較為突出，且以開行本線列車為主，列車運(yùn)行交路較為簡單，具備編制公交化運(yùn)行圖的條件。京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等地區(qū)的城際鐵路、市域鐵路較適合采用公交化周期運(yùn)行圖。

(3)適應(yīng)臥鋪動車組開行的運(yùn)行圖

目前，我國開行臥鋪動車組的高速鐵路數(shù)量還相對有限，伴隨著高速鐵路成網(wǎng)后“夕發(fā)朝至”客流需求的增大，需要優(yōu)化開行方案及天窗形式，進(jìn)一步創(chuàng)新運(yùn)行圖架構(gòu)，以適應(yīng)臥鋪動車組的開行需求。

(4)適應(yīng)高速鐵路快運(yùn)需求

當(dāng)前高速鐵路快運(yùn)需求較大，而我國高速鐵路設(shè)計(jì)之初即為客運(yùn)服務(wù)，并未考慮此方面業(yè)務(wù)，近年來所開行的高速鐵路快運(yùn)列車主要利用天窗之后的動檢車，并未占用日常運(yùn)行線。在推出350 km/h貨運(yùn)動車組之后，高速鐵路客貨列車可實(shí)現(xiàn)同一速度級別運(yùn)行，不再有速差引起的能力問題，高速鐵路快運(yùn)列車可按照客運(yùn)列車的形式鋪畫運(yùn)行線或利用日常滿圖中未使用的客運(yùn)列車運(yùn)行線。

4 結(jié)束語

隨著《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的實(shí)施，我國高速鐵路網(wǎng)規(guī)模將越來越大，隨著鐵路運(yùn)營方式的市場化改革，我國高速鐵路運(yùn)行圖將更加多樣化，這些對高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制和管理工作都提出了更高要求。因此需進(jìn)一步探索干線換乘為主、周期化等多種形式的運(yùn)行圖，以適應(yīng)未來高速鐵路客流需求的變化，創(chuàng)新運(yùn)輸組織模式。