(066)客运专线列车开行方案编制研究(张先波)

客运专线列车开行方案编制研究张先波（交通运输工程，154212066）摘要：旅客列车的开行方案，是确定旅客列车运行区段、列车种类及开行对数的计划。列车开行方案的编制与优化是铁路旅客运输组织中一个很重要的问题。它涉及到铁路既有固定设备和移动设施的合理运用，是否能够最大程度地满足旅客出行需求，属于铁路运输组织中观层面的战术规划问题。尤其是在我国已经将客运专线建设纳入国家重要发展战略规划，客运专线已经大规模建设，部分客运专线已经开通运营的大背景下，列车开行方案的编制与优化成为一个需要迫切解决的实践问题。成网条件下的客运专线列车开行方案是确定客运专线网络各种列车的始发终到车站、运行径路、经停车站、列车等级及编组方案、开行频率以及相互衔接配合等内容的整体性、系统性的运输服务网络设计，涉及相关变量众多，模型结构复杂。关键词:旅客运输；客运专线；列车开行方案；停站方案；中图分类号:U293.1文献标识码:AResearchofTrainoperationPlanofPassengerDedicatedLinesZHANGXian-bo(TrafficandTransportationEngineering,154212066)Abstract:Trainoperationplan(TLP)meanstheplanningofoperationsection,numberandclassesforpassengertrains.Itsformulationandoptimizationisaveryimportantissueintherailwaypassengertransport.Itinvolvesreasonablyutilizingexistingfixedequipmentandmobilefacilitiesaswellasmeetingthepassenger'sdemandfortravelingtothelargestextent.Thisbelongstothestrategyandplanningproblemattheintermediatelevelintheorganizationofrailwaytransport.Inparticular,theformulationandoptimizationofthePassengerDedicatedLines(PDL)hasbecomeanurgentpracticalproblemtobeaddressedwhileourgovernmenthasalreadylistedtheconstructionofthePDLasthekeynationaldevelopmentstrategyplan,high-speedpassengerlinehasbeenunderlarge-scaleconstructionaswellaspartofthePDLhasbeeninoperation.TheTrainoperationplanoftheNetworkedPassengerDedicatedLinesisaholisticandsystematictransportservicenetworkdesign,coveringdepartureandarrivalstations,stopstations,travelingroutes,trainclasses,marshalling,servicefacilities,operatingfrequency,linkandcoordination,etc.Itinvolvesanumberofrelevantvariablesandhascomplexmodelstructures.Keywords:PassengerDedicatedLine;Trainoperationplan;StopSchedule;1背景铁路是国家重要的基础设施，对国家经济社会的发展具有举足轻重的作用。铁路运输具有运量大、安全、成本低的特点，是现代交通体系中的主要运输方式。然而长期以来，我国铁路一直存在着运输能力不足、铁路建设速度落后于国家经济发展速度的问题。客运专线的大规模修建是为了解决既有线路通过能力紧张状况，形成大规模运输能力的铁路客运通道，实现客货分线运输，将既有线路上的大部分客流量转移到客运专线上来，提高客货列车的旅行速度。随着我国客运专线建设的全面展开以及渐次投入运营，客运专线的运输组织、客流组织等与运营密切相关的管理问题的研究已被提上日程，特别是成网条件下客运专线列车开行方案的编制及优化。因此，研究符合我国路网特征与实际客流需求的列车开行方案是目前亟待研究和解决的问题，对于运输组织理论的完善、客运专线的运营以及旅客运输经济效益的提高等方面都具有十分重要的意义。客运专线旅客列车的开行方案是旅客运输运营组织工作的重要组成部分，它必须在客流计划的基础上，以运输市场为导向，确定旅客列车的运行区段、运行径路、列车种类及开行对数。客运专线旅客列车开行方案的编制涉及的因素众多，满足旅客出行需求的同时还要创造便利条件，减少旅客换乘次数和旅行时间，同时经济合理地使用动车组，使线路能力均衡运用，客流分布均匀，充分发挥运载工具的运输能力和固定设备的利用率。快速客运网络条件下的列车开行方案编制与优化，是旅客列车运营组织工作的重要内容。为了完成旅客运输工作计划和满足旅客的出行需求，必须将流向、流量、流程、服务要求各异的旅客组织到不同种类、不同始发终到站、不同到发时刻的旅客列车上，安全、迅捷、便利、舒适实现旅客的位移需率。旅客列车的开行方案，是确定旅客列车运行区段、列车种类及开行对数的计划。旅客列车的始发站终到站及经由路径和停站方案构成旅客列车的运行区段，列车种类区别出列车不同的等级或性质，开行对数的多少表示行车量的大小，三者构成一个完整的旅客列车开行方案【1】。在现阶段的铁路运输组织中，旅客列车开行方案的编制是在铁道部运输局列、车运行图编制机构的统一领导下进行，经过多年实践形成了比较成熟的编制原则与方法。其中，直通旅客方案由铁道部研究有关铁路局的建议后确定，管内及市郊旅客列车的开行方案由各铁路局分别编制并报铁道部审批。铁道部相关职能部门（各业务局）在进行综合平衡后拟定全路开行方案并提交铁道部列车运行图编制机构审批。成网条件下的客运专线列车开行方案优化问题涉及到运输组织特征及其与既有线的一体化组织需求，包含列车组织形式与客流输送衔接等诸多问题的研究，渉及因素众多，优化过程复杂，有待进一步深入研究。2客运专线运输组织模式研究客运专线是以客运为主的快速铁路。目前在我国铁路增加了“客运专线”这一等级，时速至250km/h的铁路统称为客运专线。日本建成世界上第一条时速公里的高速客运专线后，法、德、西、意、韩、中国台湾等国家和地区纷纷修建客运专线。客运专线的运输组织是根据客运专线的特点，研究有别于普通铁路运输组织中的一些技术问题，包括客流预测、列车开行方案编制【2】、列车运行图铺画和调度指挥等多个环节，它涉及到客运专线的技术经济优势能否充分发挥，能否最大限度的吸引客流，从而获得最佳的经济、社会效益，是高速铁路技术的重要组成部分。其中，运输组织模式的确定是要优先解决的宏观战略问题，它是列车开行方案编制与优化、列车运行图铺画等研究问题的基础，是关系客运专线工程设计、投资、行车组织和运营效果的重大决策问题。一旦选定，并据此进行选线设计、桥梁设计、站点布局设计和站场设计，也就在相当程度上决定了行车组织方法。因此，在评价和选择运输组织模式时，必须从实际出发，以可靠的、深入的论证为依据。根据我国《中长期铁路网规划（年调整）》，未来我国快速客运网线路技术条件不一，不仅包含运营速度相异的客运专线，而且还包含既有提速线路。在复杂的路网条件下采取何种运输组织模式更合理，在有效提高动车组运用效率、降低运输成本的同时，最大程度地提高旅客出行的方便性和便捷性是目前研究的重点和难点。这需要以客流条件为基础，借鉴国外已有高速铁路运输组织模式的先进经验，充分结合我国路网特点，综合博弈运输企业与旅客的双方利益，研究确定合理的运输组织模式【3】。2.1模式概述2.11模式定义客运专线的运输组织模式是指在客运专线上开行何种列车以及如何组织列车运行。在铁路规划设计阶段就必须首先解决运输组织模式的选择问题，它决定了客运专线与既有路网的结构关系、车站设置、列车种类及数量、运行图的铺画形式、旅客换乘方式等其他重要问题。国内外高速铁路一般有以下几种运输组织模式【4】：（1）全部开行高速旅客列车模式在高速铁路线上只开行本线高速旅客列车，无跨线列车运行，跨线旅客采用换乘办法输送。这种模式适用于自成系统的高速客运专线，其优点是列车开行种类单一，列车运行速度高达以上，列车追踪间隔时间短【5】，通过能力大。按照最短间隔时间分钟计算，平行运行图列车通过能力一昼夜（小时）单向可达列以上。由于只有一种速度的列车运行，运输组织工作简便。（2）高速列车下高速线模式在高速铁路线上既运行本线的高速旅客列车，又运行跨线的高速旅客列车，跨线高速客车在高速线上按高速运行，下高速线后按低等级线路的允许速度运行。这种模式适用于我国与既有提速线路相衔接的客运专线。其优点是可按一种速度的列车平行运行图运行，通过能力大，跨线旅客不必换乘，方便旅客，扩大了高速列车的服务范围，提高高速线能力的利用率。缺点是占用的高速旅客列车车底数较多。法国的高速铁路采取了该运输组织模式。（3）中速列车上高速线模式（高中混跑模式）高速线上既运行本线高速列车，又运行跨线中速旅客列车，这种模式适用于与普通线路相衔接的高速线。其优点是跨线旅客不必换乘，同时可以减少高速列车车辆的购置数量。但由于在高速线上有两种不同速度的旅客列车运行，会影响高速线的通过能力，增加列车行车组织工作的复杂性，同时需要为上高速线的中速旅客列车多配备一套与客运专线一致的通讯信号系统。这种模式在我国一些客运专线运营的初期比较适用。（4）客货混跑运输组织模式此模式多应用于改建既有线为高速线的线路上。高速线上既运行高速旅客列车，也运行低等级货物列车【6】，该模式的优点是线路的工程投资省，缺点是由于客货列车的速度差较大，列车运行组织复杂。例如英国、德国等国的高速铁路。我国既有线铁路基本上都是采用客货混跑模式，在部分客货混跑线路上将旅客列车最高速度提到这对客货列车运行方案及相关运输组织有着相当大的影响。客货混跑铁路除了全天候客货混跑模式以外还有成组开行客货混跑等模式，需要对该运输组织模式进行能力、站间距等方面的适应性进行分析。2.12国外现状国土面积、人口分布和经济布局是修建高速铁路的主要影响因素。从各国的经验来看，高速铁路途经的区域一般都为该国重要的经济走廊，如日本最早修建的东海新干线连接了本人口最为密集、经济最为强盛的东京、横滨、大阪和名古屋四大城市。高速铁路为社会提供了快捷和方便的交通条件，人员的频繁流动促进了经济、文化、商业的交融，旺盛的旅客出行需求又为高速铁路提供了丰富的客流和良好的收益。表2-1反映了2009年各国国土、人口概况和铁路网的规模。注：本表统计各国或地区铁路之里程数，资料包含为载客营运的铁路线，包括已建設完成及建设中的铁路。中国的数据为截止年，其他国家截止至年。国外已建成投入运营的高速铁路，都根据各自的路网结构、客货运输特点和实际需求，因地制宜的选取适宜、可行的运输组织方式组织列车运行，从而获得最理想的经济效益和社会效益【7】。（1）韩国：2004年4月4日韩国高速铁路在京签线（汉城爸山）、湖南线（汉城木浦）同时通。韩国线路南北纵贯韩国全境，呈人字形，总长823公里。从汉城始发，到韩国中部城市大田开始分为两条线路，分别连接东南部藎山和西南部的木浦。高速铁路全程409公里汉城一签山），运行时间为2小时40分，较此前运行同一区间的“新村”号特快列车节省1小时20分。列车基本停站为大田和大邱站，停站方式为大田、大邱两站再加其它2~3站。各区段列车运行速度为：汉城直达大田196k