提高京滬高速鐵路通過能力的思考

金祖德

（上海鐵路局 運輸處，上海 200071）

1 京滬高速鐵路概況

2011年7月開通的京滬高速鐵路途經(jīng)北京、天津、上海 3個直轄市及河北、山東、安徽、江蘇 4個省，線路自北京南至上海虹橋站，全長1 307.7km，平均站間距 59.4km。京滬高速鐵路按雙線設(shè)計，設(shè)計時速 350km，運營初期速度 300km/h，最大坡度 20‰，車站到發(fā)線有效長 650m。車站信號聯(lián)鎖均為計算機集中控制，調(diào)度指揮采用調(diào)度集中(CTC) 方式，列車行車控制采用 CTCS-3 級自動控制模式(兼容 CTCS-2級)。京滬高速鐵路采用速度目標(biāo)值 300km/h的高速動車組列車和速度目標(biāo)值 250km/h的跨線動車組列車共線運行的模式，綜合維修天窗不少于 4 h。300km/h高速動車組列車運行時間標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：始發(fā)站發(fā)車間隔時間 5min，最小到達間隔時間 4min；中間站追蹤間隔時間 3min，到通間隔時間 3min，通發(fā)間隔時間 2min；起車附加時分 2min，停車附加時分 3min。250km/h跨線動車組列車運行時間標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：起車附加時分 2min，停車附加時分 2min。

京滬高速鐵路設(shè)計通過能力 220 對/d，目前行車量最高的徐州東—蚌埠南段圖定開行高速動車組列車 78 對/d，跨線動車組列車 9 對/d，合計 87對/d，約占設(shè)計能力的 40%。但是，在運行圖編制中，增加行車量卻很困難，亟需對影響運行圖通過能力的因素進行分析。

2 通過能力主要影響因素分析

2.1 不同速度等級列車開行對通過能力的影響

京滬高速鐵路全線最長區(qū)段為滄州西—德州東段，站間距為103.8 km。由于其相鄰區(qū)段站間距也較長，當(dāng)跨線動車組列車與高速動車組列車在該區(qū)段間隔開行時，在滄州西和德州東站跨線動車組列車會被高速動車組列車越行。由于 2種速度等級列車在滄州西—德州東段運行時差為 4.152min，考慮跨線動車組列車在兩站的起停車附加時分為 5min，則其被高速動車組列車越行時共影響9.152min。按每天開行 9 對跨線動車組列車計，如果每次均在該段被高速動車組列車越行，則每天影響 82.368min，相當(dāng)于損失 27.5 列列車的通過能力(以 3min 追蹤間隔時間計)。一旦將來高速動車組列車進一步提速，則對通過能力的影響更大。

2.2 動車組列車停站對通過能力的影響

由于京滬高速鐵路全程運距較長，為吸引客流，滿足沿線旅客出行需求，列車停站次數(shù)較多。據(jù)統(tǒng)計，京滬高速動車組列車全程停 1 站的比例為4.5%，停 2 站的比例為 11.4%，停 6～7 站的比例為63.6%，停 8 站及以上的比例為 20.5%。列車停站次數(shù)偏多，不僅降低了其旅行速度和運輸質(zhì)量，同時也影響了全線通過能力。高速動車組列車每停站 1次，占用時間為 6min。如果后續(xù)列車為通過列車，即停站較多列車與停站較少列車間隔開行，則前行列車停站辦理旅客乘降作業(yè)的次數(shù)越多，整體通過能力損失越大；如果后續(xù)列車?yán)们靶辛熊囃Ｕ緯r間越行，雖然可以減少能力空費，但延長了前行列車停站時間，降低運輸質(zhì)量，一般不考慮采用。只有當(dāng)前行列車沿途停站次數(shù)較多時，為充分利用運行圖能力，可以考慮適當(dāng)延長前行列車停站時間，以便后續(xù)高等級列車越行。因此，當(dāng)停站較少列車或停站較多列車分別集束開行、錯位停站時，可以有效減少能力空費，提高運行圖通過能力。對于行車密度較大的能力緊張區(qū)段(如徐州東—蚌埠南段)，可以考慮在鋪畫運行圖時適當(dāng)減少中途站(宿州東站) 的停站次數(shù)，避開行車密集時段，提高該區(qū)段運行圖通過能力。

2.3 信號延續(xù)進路對通過能力的影響

在一定線路設(shè)備條件下，當(dāng)列車站外制動距離內(nèi)換算坡度大于 6‰ 時，如果該方向接車線末端未設(shè)隔開設(shè)備，則信號需要按延續(xù)進路設(shè)置。所謂信號延續(xù)進路，是指當(dāng)排列帶有延續(xù)進路的列車接車進路時，其接車進路后方信號延續(xù)區(qū)段同時被占用并鎖定，并規(guī)定列車進入到發(fā)線(列車尾部越過警沖標(biāo)后方的到發(fā)線信號絕緣節(jié)進入到發(fā)線內(nèi)) 3min后，其接車進路才能解鎖。因此，同向進站、出站和經(jīng)由車站通過的列車信號機開放均受信號延續(xù)進路限制而延遲，嚴(yán)重影響了車站接發(fā)車能力。目前許多車站設(shè)有信號聯(lián)鎖延續(xù)進路，雖然一些車站在接車線末端設(shè)置了隔開設(shè)備，仍然會影響該線束其他到發(fā)線同向發(fā)車，加劇通過能力緊張狀況，也給日常運輸組織帶來不便。對設(shè)有信號延續(xù)進路的車站而言，車站每辦理 1 趟列車停站，相當(dāng)于額外多占用 1條列車運行線，列車停車次數(shù)越多，對通過能力的影響越大。而按照運營規(guī)范規(guī)定，在動車組列車到達或通過前，車站需提前停止進路作業(yè)，實際工作所受影響將更大。

2.4 正線臨靠對通過能力的影響

目前京滬高速鐵路南京南站京滬場、上海虹橋站高速場正線均臨靠旅客高站臺，正線與高站臺邊緣距離(直線段) 按1800mm 設(shè)計，考慮到動車組(Ⅱ型車)車體最大半寬 1690mm，根據(jù)《 鐵路客運專線技術(shù)管理辦法 》規(guī)定：如果高速列車不停車通過車站，在環(huán)境風(fēng)風(fēng)速不大于15m/s時，列車限速80km/h；當(dāng)環(huán)境風(fēng)風(fēng)速超過 15m/s(相當(dāng)于超過8 級風(fēng)速) 時，列車限速 45km/h。由于目前車站尚未配設(shè)完整的風(fēng)速檢測系統(tǒng)，只能安排動車組列車停站作業(yè)，不能直接通過，因而京滬高速鐵路目前還沒有高速直達列車，這不僅降低了動車組列車旅行速度，也直接影響了通過能力，不能滿足沿線大城市對開行直達動車組列車的需求。

2.5 到發(fā)線長度對通過能力的影響

目前高速鐵路車站到發(fā)線有效長按警沖標(biāo)至警沖標(biāo)確定，包括站臺長度、安全防護距離和警沖標(biāo)至信號機絕緣節(jié)的距離，與既有線車站到發(fā)線有效長(出站信號機至另一端出站信號機絕緣節(jié)) 定義不同，有效長為 650m。按照高速鐵路信號設(shè)計相關(guān)規(guī)定，警沖標(biāo)至出站信號機距離不小于55m，說明到發(fā)線兩端出站信號機間距不大于540m，扣除站臺長度 450m(如果旅客站臺按站內(nèi)居中布置)，則出站信號機至旅客高站臺端部距離只有45m。而根據(jù)動車組列控設(shè)置規(guī)定，動車組列車停車位置距出站信號機至少應(yīng)滿足 80m，否則會影響動車組列車正常對標(biāo)停車。當(dāng)該距離小于60m 時會給日常工作組織帶來以下難度：一是當(dāng)動車組列車行進速度偏高時會自動觸發(fā)列控緊急制動；二是列車低速對標(biāo)停靠站臺時會增加停車附加時分，影響后續(xù)列車正常運行。如果高速鐵路車站到發(fā)線長度按最小標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，有可能影響動車組列車正常?？空九_，停站作業(yè)越多對車站通過能力的影響越大。

2.6 鋪畫長途動車組列車運行線對通過能力的影響

與既有線一樣，高速鐵路同樣存在長途動車組列車固定運行線鋪畫造成的通過能力空費現(xiàn)象。由于旅客出行對動車組列車(特別是長途動車組列車)的始發(fā)和終到時間均有明確要求，長途動車組列車在運行圖上形成固定運行線，在鋪畫其他運行線時受到限制，造成能力空費。通常高速鐵路銜接方向越多，長途動車組列車運行線鋪畫越復(fù)雜。由于京滬高速鐵路在徐州東站、蚌埠南站、南京南站分別銜接鄭徐客運專線、京?？瓦\專線、寧杭和杭甬客運專線，因而徐州東—南京南段為多方向合流區(qū)段，運行線鋪畫比較復(fù)雜，通過能力相對緊張。

2.7 現(xiàn)有行車規(guī)章對通過能力的影響

按照目前運營規(guī)定，車站需在動車組列車通過前10min 停止影響接發(fā)車進路上的一切作業(yè)，并按照“五固定”要求(固定接發(fā)車進路、固定到發(fā)線使用、固定接車站臺、固定停車位置、固定接發(fā)車人員) 安排列車作業(yè)，一般動車組列車在車站到通間隔時間在 10min 以上，對車站通過能力影響較大。

3 提高高速鐵路通過能力的對策

3.1 優(yōu)化設(shè)備配置

3.1.1 取消車站信號延續(xù)進路設(shè)置

由于高速鐵路車站設(shè)置信號延續(xù)進路對通過能力影響較大，特別是對多方向接軌站和停站次數(shù)較多的大站影響尤為突出。如蚌埠南站作為停站列車較多的大站，由于接車線平行進路數(shù)量設(shè)置有限，當(dāng) 1條線路辦理接車作業(yè)時，會影響其他到發(fā)線接發(fā)作業(yè)；宿州東站和定遠站雖然停站列車數(shù)不多，但由于其所處通過能力限制區(qū)段，接車延續(xù)進路設(shè)置造成較大通過能力耗費。因此，取消車站設(shè)置信號延續(xù)進路意義重大。考慮到高速鐵路只運行動車組列車，不運行普通旅客和貨物列車，而動車組列車自身的制動設(shè)備可以滿足規(guī)定的緊急制動要求；而且當(dāng)動車組列車進側(cè)線停車時，其自身的 ATP/LKJ 列控裝置已按側(cè)向過岔要求對進站列車進行降速(18 號及以上道岔限速為 80km/h)，列車進入股道后根據(jù)信號控制停車點(增加一定的安全距離) 目標(biāo)速度，可以保證側(cè)線接車時的行車安全。因此，建議對已經(jīng)設(shè)置延續(xù)進路的車站進行逐一分析排查，以優(yōu)化已運營車站設(shè)置；當(dāng)新建高速鐵路車站時盡量不設(shè)置延續(xù)進路；制定相關(guān)安全卡控措施，允許高速鐵路車站在辦理相對方向同時接車和同方向同時接發(fā)列車時不受限制；通過取消信號延續(xù)進路設(shè)置的 3min 接車附加時間，可以較多釋放限制區(qū)段通過能力，滿足運行圖鋪畫要求。

3.1.2 延長車站到發(fā)線兩端出站信號機間距

基于動車組列車進車站側(cè)線停車時，受到進站口道岔側(cè)向限速制約，列車進入到發(fā)線速度較低以實現(xiàn)安全停車。但是，考慮動車組列車按規(guī)定正常停靠站臺的需求，防止因緊急制動造成動車組尾部車輛不能正常?？浚绊懞罄m(xù)列車開行，建議新建車站按照既有線設(shè)計考慮，當(dāng)?shù)桨l(fā)線辦理雙方向接發(fā)列車時，一端出站信號機至另一端出站信號機距離應(yīng)達到 650m；如果到發(fā)線僅單方向辦理接發(fā)列車，可以適當(dāng)減少到發(fā)線有效長，但應(yīng)滿足車站無站臺柱雨棚對站臺的覆蓋和站臺對稱布置，以及出站信號機至列車停車標(biāo)距離不少于 80m 的要求。一般銜接方向較多或列車停靠較多的車站，應(yīng)按照到發(fā)線雙向接發(fā)條件設(shè)置到發(fā)線，提高車站工作效率。

3.1.3 旅客高站臺盡量不靠正線設(shè)置

隨著開行高速直達列車的呼聲越來越高，旅客高站臺臨靠正線會對運營帶來諸多不便，為方便運輸組織，提高通過能力和運輸質(zhì)量，建議新建高速鐵路時盡可能考慮旅客高站臺不靠正線設(shè)置。

3.1.4 適當(dāng)縮小車站間距

高速鐵路與城際鐵路及 250km/h客運專線存在較大區(qū)別，高速鐵路動車組列車一般停站較少，運輸距離較長，因而站間距相對較長(特別是長大干線的高速鐵路)。但在實際運營中，高速鐵路上往往采用 300km/h高速動車組列車和 250km/h跨線動車組列車共線運行的模式。站間距越長，該模式對通過能力影響越大，特別是跨線動車組列車開行數(shù)量較多或行車密度較大的區(qū)段，建議站間距設(shè)置不宜超過 60km，最長不超過 80km，使不同速度動車組列車間的運行時分差不大于 3min。

3.1.5 分界站咽喉布置必要的渡線

由于高速鐵路維修天窗結(jié)束后各鐵路局需要在管內(nèi)組織開行首列動檢確認列車，因而為滿足動檢確認列車立折往返運輸?shù)男枨?，鐵路局應(yīng)考慮在分界站咽喉處設(shè)置必要的渡線。

3.2 運輸組織優(yōu)化

3.2.1 取消或減少繁忙區(qū)段低速動車組列車的開行

如果在長大繁忙干線的高速鐵路上開行 2種及以上速度等級的動車組列車，則速度較慢的列車易被高速列車越行，對區(qū)段通過能力造成影響。列車速差越大，開行數(shù)量越多，能力損失越大。因此，在行車量較大的繁忙區(qū)段，高速鐵路應(yīng)盡可能避免或少安排低速動車組列車上線運行，減少對高速鐵路能力的占用；當(dāng)運輸需求量足夠大時，可以考慮修建城際鐵路或速度目標(biāo)值 250km/h客運專線進行分流，如修建徐宿淮鹽鐵路、滬通鐵路、淮揚鎮(zhèn)鐵路及商合杭客運專線等均能對京滬高速鐵路繁忙區(qū)段起到一定的分流作用。

3.2.2 優(yōu)化動車組列車運行線鋪畫

隨著京滬高速鐵路銜接的合蚌、合福、寧杭、杭甬、鄭徐客運專線的開通和即將開通，京滬高速鐵路運行圖鋪畫將越來越復(fù)雜。如何合理鋪畫運行圖，并且優(yōu)化已有的固定運行線，最大程度提高通過能力，是運輸組織優(yōu)化的重要內(nèi)容。借鑒既有線運行圖鋪畫理念，從行車量最大的繁忙區(qū)段進行倒推鋪畫，不失為提高運行圖利用率的有效途徑。

3.2.3 優(yōu)化動車組列車運輸組織方案

優(yōu)化動車組列車運輸組織方案是提高通過能力的重要方面，其中優(yōu)化安排動車組列車車底運用交路是運輸組織工作的重要環(huán)節(jié)，可以通過長短交路合理套用來提高車底利用率，解決車底存放和相關(guān)技術(shù)作業(yè)問題，力求按規(guī)范使動車組技術(shù)作業(yè)環(huán)節(jié)( 檢修、整備、吸污、清洗、存放作業(yè)等) 有條不紊進行，使車站到發(fā)線和動車所設(shè)備運用均衡，達到通過能力利用最優(yōu)的目的。

4 結(jié)束語

提高高速鐵路通過能力涉及的部門和環(huán)節(jié)較多，點多面廣，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。需要鐵路部門在實際運營中不斷總結(jié)經(jīng)驗，并深入研究探索提高行車設(shè)備運用效率的新舉措，使之更好地滿足運輸需求。