提高京沪高速铁路通过能力的思考

金祖德

（上海铁路局 运输处，上海 200071）

1 京沪高速铁路概况

2011年7月开通的京沪高速铁路途经北京、天津、上海 3个直辖市及河北、山东、安徽、江苏 4个省，线路自北京南至上海虹桥站，全长1 307.7km，平均站间距 59.4km。京沪高速铁路按双线设计，设计时速 350km，运营初期速度 300km/h，最大坡度 20‰，车站到发线有效长 650m。车站信号联锁均为计算机集中控制，调度指挥采用调度集中(CTC) 方式，列车行车控制采用 CTCS-3 级自动控制模式(兼容 CTCS-2级)。京沪高速铁路采用速度目标值 300km/h的高速动车组列车和速度目标值 250km/h的跨线动车组列车共线运行的模式，综合维修天窗不少于 4 h。300km/h高速动车组列车运行时间标准规定如下：始发站发车间隔时间 5min，最小到达间隔时间 4min；中间站追踪间隔时间 3min，到通间隔时间 3min，通发间隔时间 2min；起车附加时分 2min，停车附加时分 3min。250km/h跨线动车组列车运行时间标准规定如下：起车附加时分 2min，停车附加时分 2min。

京沪高速铁路设计通过能力 220 对/d，目前行车量最高的徐州东—蚌埠南段图定开行高速动车组列车 78 对/d，跨线动车组列车 9 对/d，合计 87对/d，约占设计能力的 40%。但是，在运行图编制中，增加行车量却很困难，亟需对影响运行图通过能力的因素进行分析。

2 通过能力主要影响因素分析

2.1 不同速度等级列车开行对通过能力的影响

京沪高速铁路全线最长区段为沧州西—德州东段，站间距为103.8 km。由于其相邻区段站间距也较长，当跨线动车组列车与高速动车组列车在该区段间隔开行时，在沧州西和德州东站跨线动车组列车会被高速动车组列车越行。由于 2种速度等级列车在沧州西—德州东段运行时差为 4.152min，考虑跨线动车组列车在两站的起停车附加时分为 5min，则其被高速动车组列车越行时共影响9.152min。按每天开行 9 对跨线动车组列车计，如果每次均在该段被高速动车组列车越行，则每天影响 82.368min，相当于损失 27.5 列列车的通过能力(以 3min 追踪间隔时间计)。一旦将来高速动车组列车进一步提速，则对通过能力的影响更大。

2.2 动车组列车停站对通过能力的影响

由于京沪高速铁路全程运距较长，为吸引客流，满足沿线旅客出行需求，列车停站次数较多。据统计，京沪高速动车组列车全程停 1 站的比例为4.5%，停 2 站的比例为 11.4%，停 6～7 站的比例为63.6%，停 8 站及以上的比例为 20.5%。列车停站次数偏多，不仅降低了其旅行速度和运输质量，同时也影响了全线通过能力。高速动车组列车每停站 1次，占用时间为 6min。如果后续列车为通过列车，即停站较多列车与停站较少列车间隔开行，则前行列车停站办理旅客乘降作业的次数越多，整体通过能力损失越大；如果后续列车利用前行列车停站时间越行，虽然可以减少能力空费，但延长了前行列车停站时间，降低运输质量，一般不考虑采用。只有当前行列车沿途停站次数较多时，为充分利用运行图能力，可以考虑适当延长前行列车停站时间，以便后续高等级列车越行。因此，当停站较少列车或停站较多列车分别集束开行、错位停站时，可以有效减少能力空费，提高运行图通过能力。对于行车密度较大的能力紧张区段(如徐州东—蚌埠南段)，可以考虑在铺画运行图时适当减少中途站(宿州东站) 的停站次数，避开行车密集时段，提高该区段运行图通过能力。

2.3 信号延续进路对通过能力的影响

在一定线路设备条件下，当列车站外制动距离内换算坡度大于 6‰ 时，如果该方向接车线末端未设隔开设备，则信号需要按延续进路设置。所谓信号延续进路，是指当排列带有延续进路的列车接车进路时，其接车进路后方信号延续区段同时被占用并锁定，并规定列车进入到发线(列车尾部越过警冲标后方的到发线信号绝缘节进入到发线内) 3min后，其接车进路才能解锁。因此，同向进站、出站和经由车站通过的列车信号机开放均受信号延续进路限制而延迟，严重影响了车站接发车能力。目前许多车站设有信号联锁延续进路，虽然一些车站在接车线末端设置了隔开设备，仍然会影响该线束其他到发线同向发车，加剧通过能力紧张状况，也给日常运输组织带来不便。对设有信号延续进路的车站而言，车站每办理 1 趟列车停站，相当于额外多占用 1条列车运行线，列车停车次数越多，对通过能力的影响越大。而按照运营规范规定，在动车组列车到达或通过前，车站需提前停止进路作业，实际工作所受影响将更大。

2.4 正线临靠对通过能力的影响

目前京沪高速铁路南京南站京沪场、上海虹桥站高速场正线均临靠旅客高站台，正线与高站台边缘距离(直线段) 按1800mm 设计，考虑到动车组(Ⅱ型车)车体最大半宽 1690mm，根据《 铁路客运专线技术管理办法 》规定：如果高速列车不停车通过车站，在环境风风速不大于15m/s时，列车限速80km/h；当环境风风速超过 15m/s(相当于超过8 级风速) 时，列车限速 45km/h。由于目前车站尚未配设完整的风速检测系统，只能安排动车组列车停站作业，不能直接通过，因而京沪高速铁路目前还没有高速直达列车，这不仅降低了动车组列车旅行速度，也直接影响了通过能力，不能满足沿线大城市对开行直达动车组列车的需求。

2.5 到发线长度对通过能力的影响

目前高速铁路车站到发线有效长按警冲标至警冲标确定，包括站台长度、安全防护距离和警冲标至信号机绝缘节的距离，与既有线车站到发线有效长(出站信号机至另一端出站信号机绝缘节) 定义不同，有效长为 650m。按照高速铁路信号设计相关规定，警冲标至出站信号机距离不小于55m，说明到发线两端出站信号机间距不大于540m，扣除站台长度 450m(如果旅客站台按站内居中布置)，则出站信号机至旅客高站台端部距离只有45m。而根据动车组列控设置规定，动车组列车停车位置距出站信号机至少应满足 80m，否则会影响动车组列车正常对标停车。当该距离小于60m 时会给日常工作组织带来以下难度：一是当动车组列车行进速度偏高时会自动触发列控紧急制动；二是列车低速对标停靠站台时会增加停车附加时分，影响后续列车正常运行。如果高速铁路车站到发线长度按最小标准设计，有可能影响动车组列车正常停靠站台，停站作业越多对车站通过能力的影响越大。

2.6 铺画长途动车组列车运行线对通过能力的影响

与既有线一样，高速铁路同样存在长途动车组列车固定运行线铺画造成的通过能力空费现象。由于旅客出行对动车组列车(特别是长途动车组列车)的始发和终到时间均有明确要求，长途动车组列车在运行图上形成固定运行线，在铺画其他运行线时受到限制，造成能力空费。通常高速铁路衔接方向越多，长途动车组列车运行线铺画越复杂。由于京沪高速铁路在徐州东站、蚌埠南站、南京南站分别衔接郑徐客运专线、京福客运专线、宁杭和杭甬客运专线，因而徐州东—南京南段为多方向合流区段，运行线铺画比较复杂，通过能力相对紧张。

2.7 现有行车规章对通过能力的影响

按照目前运营规定，车站需在动车组列车通过前10min 停止影响接发车进路上的一切作业，并按照“五固定”要求(固定接发车进路、固定到发线使用、固定接车站台、固定停车位置、固定接发车人员) 安排列车作业，一般动车组列车在车站到通间隔时间在 10min 以上，对车站通过能力影响较大。

3 提高高速铁路通过能力的对策

3.1 优化设备配置

3.1.1 取消车站信号延续进路设置

由于高速铁路车站设置信号延续进路对通过能力影响较大，特别是对多方向接轨站和停站次数较多的大站影响尤为突出。如蚌埠南站作为停站列车较多的大站，由于接车线平行进路数量设置有限，当 1条线路办理接车作业时，会影响其他到发线接发作业；宿州东站和定远站虽然停站列车数不多，但由于其所处通过能力限制区段，接车延续进路设置造成较大通过能力耗费。因此，取消车站设置信号延续进路意义重大。考虑到高速铁路只运行动车组列车，不运行普通旅客和货物列车，而动车组列车自身的制动设备可以满足规定的紧急制动要求；而且当动车组列车进侧线停车时，其自身的 ATP/LKJ 列控装置已按侧向过岔要求对进站列车进行降速(18 号及以上道岔限速为 80km/h)，列车进入股道后根据信号控制停车点(增加一定的安全距离) 目标速度，可以保证侧线接车时的行车安全。因此，建议对已经设置延续进路的车站进行逐一分析排查，以优化已运营车站设置；当新建高速铁路车站时尽量不设置延续进路；制定相关安全卡控措施，允许高速铁路车站在办理相对方向同时接车和同方向同时接发列车时不受限制；通过取消信号延续进路设置的 3min 接车附加时间，可以较多释放限制区段通过能力，满足运行图铺画要求。

3.1.2 延长车站到发线两端出站信号机间距

基于动车组列车进车站侧线停车时，受到进站口道岔侧向限速制约，列车进入到发线速度较低以实现安全停车。但是，考虑动车组列车按规定正常停靠站台的需求，防止因紧急制动造成动车组尾部车辆不能正常停靠，影响后续列车开行，建议新建车站按照既有线设计考虑，当到发线办理双方向接发列车时，一端出站信号机至另一端出站信号机距离应达到 650m；如果到发线仅单方向办理接发列车，可以适当减少到发线有效长，但应满足车站无站台柱雨棚对站台的覆盖和站台对称布置，以及出站信号机至列车停车标距离不少于 80m 的要求。一般衔接方向较多或列车停靠较多的车站，应按照到发线双向接发条件设置到发线，提高车站工作效率。

3.1.3 旅客高站台尽量不靠正线设置

随着开行高速直达列车的呼声越来越高，旅客高站台临靠正线会对运营带来诸多不便，为方便运输组织，提高通过能力和运输质量，建议新建高速铁路时尽可能考虑旅客高站台不靠正线设置。

3.1.4 适当缩小车站间距

高速铁路与城际铁路及 250km/h客运专线存在较大区别，高速铁路动车组列车一般停站较少，运输距离较长，因而站间距相对较长(特别是长大干线的高速铁路)。但在实际运营中，高速铁路上往往采用 300km/h高速动车组列车和 250km/h跨线动车组列车共线运行的模式。站间距越长，该模式对通过能力影响越大，特别是跨线动车组列车开行数量较多或行车密度较大的区段，建议站间距设置不宜超过 60km，最长不超过 80km，使不同速度动车组列车间的运行时分差不大于 3min。

3.1.5 分界站咽喉布置必要的渡线

由于高速铁路维修天窗结束后各铁路局需要在管内组织开行首列动检确认列车，因而为满足动检确认列车立折往返运输的需求，铁路局应考虑在分界站咽喉处设置必要的渡线。

3.2 运输组织优化

3.2.1 取消或减少繁忙区段低速动车组列车的开行

如果在长大繁忙干线的高速铁路上开行 2种及以上速度等级的动车组列车，则速度较慢的列车易被高速列车越行，对区段通过能力造成影响。列车速差越大，开行数量越多，能力损失越大。因此，在行车量较大的繁忙区段，高速铁路应尽可能避免或少安排低速动车组列车上线运行，减少对高速铁路能力的占用；当运输需求量足够大时，可以考虑修建城际铁路或速度目标值 250km/h客运专线进行分流，如修建徐宿淮盐铁路、沪通铁路、淮扬镇铁路及商合杭客运专线等均能对京沪高速铁路繁忙区段起到一定的分流作用。

3.2.2 优化动车组列车运行线铺画

随着京沪高速铁路衔接的合蚌、合福、宁杭、杭甬、郑徐客运专线的开通和即将开通，京沪高速铁路运行图铺画将越来越复杂。如何合理铺画运行图，并且优化已有的固定运行线，最大程度提高通过能力，是运输组织优化的重要内容。借鉴既有线运行图铺画理念，从行车量最大的繁忙区段进行倒推铺画，不失为提高运行图利用率的有效途径。

3.2.3 优化动车组列车运输组织方案

优化动车组列车运输组织方案是提高通过能力的重要方面，其中优化安排动车组列车车底运用交路是运输组织工作的重要环节，可以通过长短交路合理套用来提高车底利用率，解决车底存放和相关技术作业问题，力求按规范使动车组技术作业环节( 检修、整备、吸污、清洗、存放作业等) 有条不紊进行，使车站到发线和动车所设备运用均衡，达到通过能力利用最优的目的。

4 结束语

提高高速铁路通过能力涉及的部门和环节较多，点多面广，是一项复杂的系统工程。需要铁路部门在实际运营中不断总结经验，并深入研究探索提高行车设备运用效率的新举措，使之更好地满足运输需求。