我國高速鐵路列車運行圖現(xiàn)狀分析及展望

馬保仁

(中國鐵路設(shè)計集團有限公司， 天津 300308)

高速鐵路列車運行圖是高速鐵路運輸工作綜合計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營里程已達到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營，為適應(yīng)市場需求的變化，我國高速鐵路列車運行圖的編制與調(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行圖的發(fā)展進行歸納、總結(jié)和展望。

1 我國高速鐵路列車運行圖現(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、盤營客運專線、津秦客運專線等為代表，路網(wǎng)支線以長琿城際、沈丹客運專線等為代表，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)干線運行圖特點

(1)區(qū)段特征明顯

根據(jù)線路銜接點的不同，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—濟南、濟南—徐州、徐州—南京、南京—上海4個客運區(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個客運區(qū)段。結(jié)合其他高速鐵路干線分析，客運區(qū)段基本以路網(wǎng)干線銜接點為界，連通多個方向，節(jié)點跨線列車、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157對，最大小時對數(shù)達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?？紤]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，列車全程處于運行狀態(tài)，為保證全程列車供電，運營部門對天窗時間點進行了調(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)線運行圖特點

(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，從運行模式分析，主要為跨線運輸組織模式，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專線，津秦客運專線，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)，盤營客運專線為26對，津秦客運專線為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)域城際鐵路運行圖特點

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，達到了公交化開行水平。同時，根據(jù)客流規(guī)律實施多種分號運行圖，包括日常運行圖、周末運行圖和節(jié)假日運行圖，甚至達到一日一圖的水平，最大限度地適應(yīng)城際客流的特點。如京津城際鐵路圖定列車對數(shù)達到126對，但日常運行中，根據(jù)歷年客流統(tǒng)計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)留的運行線加開列車。

1.5 路網(wǎng)支線鐵路運行圖特點

長琿城際鐵路、沈丹客運專線等路網(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)模進一步擴大

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有限公司發(fā)布《新時代交通強國鐵路先行規(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現(xiàn)鐵路覆蓋，其中50萬人口以上城市高鐵通達?！庇纱丝梢?，未來我國高速鐵路網(wǎng)還將進一步擴大。

(2)城際鐵路進一步發(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?！币?guī)劃實施近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)列車的項目實施條件，并重點支持京津冀、粵港澳大灣區(qū)、長三角、成渝、長江中游等財力有支撐、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)跨制式列車互通運行的場景，如高速鐵路、城際列車下市域鐵路運行(與東京都市圈軌道交通互通運行類似)，擴大列車服務(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營方向發(fā)展。

(3)高速鐵路“夕發(fā)朝至”需求進一步擴大

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性[8]，目前臥鋪動車組開行效果良好，客流需求進一步增加。從旅客出行需求、高速鐵路網(wǎng)絡(luò)分布來看，我國具備進一步擴大“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。我國高速鐵路快運以高速鐵路網(wǎng)絡(luò)為依托，以高速鐵路載客列車、確認車、高速鐵路貨運動車組列車為運輸工具，面向快遞、小件快運物流市場，為企業(yè)及個人客戶提供干線運輸、門到門快運及個性化增值服務(wù)[9]。

自2012年首次在京滬高速鐵路上嘗試高速鐵路運輸業(yè)務(wù)以來，高速鐵路快運取得了長足發(fā)展，貨運量逐年提升，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)階段高速鐵路快運應(yīng)充分利用現(xiàn)有高速鐵路設(shè)施和客運動車組能力，未來還應(yīng)在主要節(jié)點城市建設(shè)高速鐵路快運基地，積極探索貨運動車組模式，在重點城市間開行高速鐵路快運班列。

3 我國高速鐵路列車運行圖展望

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)濟效益，運行圖的編制應(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行圖、適應(yīng)臥鋪動車組列車開行的運行圖、適應(yīng)城際鐵路的周期運行圖、適應(yīng)高速鐵路快運的運行圖等。

(1)基于換乘理念的運行圖

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行模式雖然極大地方便了中遠途旅客，但隧道路網(wǎng)規(guī)模的擴大，旅客出行的起訖點越來越多，列車開行方案愈加復(fù)雜，再加上部分干線的能力制約，跨線直達列車的開行將愈發(fā)受限。在路網(wǎng)節(jié)點上實施換乘是提高路網(wǎng)運力的重要解決方案，基于路網(wǎng)節(jié)點換乘理念編制運行圖，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行圖

基于公交化理念的運行圖采用不按車次、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組織?；诠换砟畹倪\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，且跨線列車起訖點較多，在數(shù)量及開行時間上不具備鋪畫公交化周期運行圖的條件；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，列車運行交路較為簡單，具備編制公交化運行圖的條件。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行圖。

(3)適應(yīng)臥鋪動車組開行的運行圖

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，進一步創(chuàng)新運行圖架構(gòu)，以適應(yīng)臥鋪動車組的開行需求。

(4)適應(yīng)高速鐵路快運需求

當(dāng)前高速鐵路快運需求較大，而我國高速鐵路設(shè)計之初即為客運服務(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列車主要利用天窗之后的動檢車，并未占用日常運行線。在推出350 km/h貨運動車組之后，高速鐵路客貨列車可實現(xiàn)同一速度級別運行，不再有速差引起的能力問題，高速鐵路快運列車可按照客運列車的形式鋪畫運行線或利用日常滿圖中未使用的客運列車運行線。

4 結(jié)束語

隨著《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的實施，我國高速鐵路網(wǎng)規(guī)模將越來越大，隨著鐵路運營方式的市場化改革，我國高速鐵路運行圖將更加多樣化，這些對高速鐵路列車運行圖的編制和管理工作都提出了更高要求。因此需進一步探索干線換乘為主、周期化等多種形式的運行圖，以適應(yīng)未來高速鐵路客流需求的變化，創(chuàng)新運輸組織模式。