曲思源， 施俊泉， 徐瑞華

（1.中國鐵路上海局集團有限公司 運輸部，上海 200071；2.南京鐵道職業(yè)技術學院 高鐵安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210031；3.同濟大學 交通運輸工程學院，上海 201804）

0 引言

全長1 308 km 的京滬高鐵作為連接我國東部發(fā)達地區(qū)的關鍵通道型線路，是連接區(qū)域中心（城市群）或大城市的運輸能力強大的高鐵線路，是構成高鐵運輸網(wǎng)乃至整個綜合運輸網(wǎng)的主骨架。為滿足旅客的不同出行需求，2017 年9 月21 日起，設計最高速度為380 km/h 的京滬高鐵率先實現(xiàn)7 對時速350 km“復興號”動車組列車運營；2018年4月10日起，時速350 km動車組列車開行對數(shù)增加至19 對。時速350 km 動車組列車的開行品質(zhì)高、速度快、客運需求大，具有相對固定的發(fā)車時間，與時速300 km動車組列車共線運行，形成了速度差，但同時也給京滬高鐵通過能力的利用帶來是了一定困難，部分區(qū)段通過能力已接近飽和。但隨著旅客運輸需求的不斷增長，時速350 km 動車組的列車對數(shù)還需增加，這就需要合理評估列車增加數(shù)量對通過能力的影響程度，科學合理地提出運行圖結構優(yōu)化方案及相關運營組織措施。

1 京滬高鐵列車開行組織方式與運行特征

1.1 客流特征分析

作為我國最繁忙的高鐵線路，設有24 個車站的京滬高鐵自2011 年6 月30 日開通以來，客流逐年快速攀升，年均增長率為15%~20%，現(xiàn)客座率基本保持在70%~73%。

2021 年7 月，正式通車十周年，全線累計開行近120萬列，安全運送旅客13.5億人次。京滬高鐵客流具有商務出差客流為主體（商務出差客流占52.1%，旅游和訪友客流占30.8%，通勤及通學客流占6.4%）、跨線客流漸漸大于本線客流（跨線客流占總客流量67.7%）等特征［1］。京滬高鐵旅客的主要需求和主要出行特征如下：

（1）高速優(yōu)質(zhì)是京滬高鐵這樣的通道型高鐵旅客的主要技術經(jīng)濟需求。不同運行速度列車客票預售期數(shù)據(jù)分析表明，最高時速350公里動車組列車各區(qū)段的車票在預售期內(nèi)更早售罄，是旅客出行的首選。旅客出行意愿調(diào)查顯示，旅客認為的高鐵優(yōu)勢出行時間是3~5 h。另外，同一列車不同等級坐席的銷售數(shù)據(jù)顯示，排除掉票額差異，一等座比二等座更早售罄，說明更舒適的旅行體驗也是高鐵旅客的重要追求。

（2）跨線直達是跨線客流的主要出行偏好方式。客票數(shù)據(jù)顯示，京滬高速鐵路上的跨線客流量大，占到總客流量的近50%，而且點多面廣，其到發(fā)站點覆蓋了與京滬高鐵直接或間接聯(lián)通的14 條干線高鐵上的150多個車站。因此，跨線出行是高速鐵路成網(wǎng)后的重要客流出行組成，通道型高鐵應把跨線客流作為重要的服務對象，提供同樣高速優(yōu)質(zhì)的服務。同時，從客流意愿調(diào)查可以看出，鑒于現(xiàn)階段中轉(zhuǎn)換乘時間較長、列車銜接的可靠性不高以及我國旅客傳統(tǒng)的出行習慣，高鐵旅客的中轉(zhuǎn)換乘意愿不強，傾向于選擇跨線直達。

（3）跨區(qū)長途客流和經(jīng)濟區(qū)內(nèi)短途客流需求旺盛。通過客票數(shù)據(jù)中的旅客出行距離分析（乘距）可發(fā)現(xiàn)，通道型高鐵的跨區(qū)和全程長途客流以及經(jīng)濟區(qū)內(nèi)短途客流均占到較大比重，說明京滬高鐵這樣的通道型高鐵應長短途客流兼顧。

1.2 列車運行特征

（1）從列車運行速度看，開行時速300、350 km的2 種速度等級列車，屬于多種速度等級列車共線運行，存在速度差。時速350 km 動車組列車旅行速度快，服務水平高，客流需求大，是提升旅客出行體驗、打造京滬高鐵精品的重要舉措之一。

（2）從列車運行徑路看，開行了始發(fā)站、終到站均為京滬高鐵車站的本線列車和途經(jīng)至少2條線路的跨線列車，并且是分區(qū)段跨線列車運行，跨線列車在不同區(qū)段的數(shù)量、開行區(qū)間、開行距離、接入站分布、接入時間分布等特征較為復雜，導致不同區(qū)間通過能力受到跨線列車的影響不同。

（3）從列車運行距離看，開行了全程全線列車和通道內(nèi)一段距離的區(qū)段列車，而且列車停站方案多樣。對不同停站次數(shù)的本線列車和跨線列車比例進行統(tǒng)計，大部分本線列車停站次數(shù)較多，而大部分跨線列車停站次數(shù)較少。

（4）從各站停站優(yōu)先級別看，根據(jù)客票數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知，京滬通道各站的到發(fā)客流量可分為3個級別：上海虹橋、蘇州北、南京南、徐州東、濟南西、天津南、北京南等站到發(fā)客流量大；昆山南、無錫東、常州北、鎮(zhèn)江南、蚌埠南、宿州東、曲阜東、泰安等站到發(fā)客流量較大；丹陽北、滁州、定遠、棗莊西、滕州東、德州東、滄州西、廊坊等站到發(fā)客流量較少。

1.3 列車運行圖鋪畫

以京滬高鐵為代表的通道型高鐵上開行較多數(shù)量、較多去向的跨線列車，也有很充分的客流基礎。通道型高鐵應在優(yōu)先開行本線最高時速350 km 列車的基礎上開行一定數(shù)量的各類跨線列車。但受限于通道的通過能力，應有控制地開行跨線列車。在此基礎上，通過優(yōu)化本線及銜接線路的列車開行方案，提供便捷的中轉(zhuǎn)換乘服務［2-4］。目前，京滬高鐵在鋪圖時采用一次鋪化按需開行列車編制方法，即：設計日常線、周末線、高峰線3種開行規(guī)律的列車，并一次鋪畫完成，再根據(jù)需要組合形成日常圖、周末圖、高峰圖3個不同運力水平的運行圖。日常圖原則上于日常（周二、三、四）實施，啟動日常運行線，保證基本客流需要。周末圖原則上于周末（周五、六、日、一）實施，在日常圖基礎上增加啟動周末運行線，滿足個性需求。高峰圖于春節(jié)、暑期、小長假和黃金周等客流高峰期實施，在周末圖基礎上增加啟動高峰運行線。在此基礎上，根據(jù)線路上長短途客流的長短周期波動，分季節(jié)、分日期考慮列車開行方案和能力配置，實現(xiàn)“一日一圖”的運行圖動態(tài)編制和精準服務。

1.4 區(qū)段和列車優(yōu)選順序

將通道上接入跨線列車的車站作為分界點，分界點之間稱為通道型高鐵區(qū)段，京滬高鐵的通道型高鐵區(qū)段可分為：上海虹橋—南京南、南京南—蚌埠南、蚌埠南—徐州東、徐州東—濟南西、濟南西—天津西、天津西—北京南6個區(qū)段。根據(jù)現(xiàn)有的運行條件，京滬通道上開行三大類列車，其優(yōu)先級別分別為：最高時速350 km 的高速度等級本線列車、最高時速300 km 的本線列車以及以最高時速300 km為主的跨線列車［5-6］。

2 通過能力利用特征與仿真鋪圖分析方法

2.1 京滬高鐵通過能力的利用特征

除了與傳統(tǒng)區(qū)段通過能力影響因素相似的特點外，京滬高鐵通過能力還具有以下特征：

（1）時速350 km 列車開行對通過能力的影響。時速350 km 列車的開行品質(zhì)高、速度快、客運需求大，具有相對固定的發(fā)車時間，與普通高速列車共線運行，形成了速度差。

（2）多站接入跨線列車對通過能力的影響。接入多種跨線列車，其接入時間、接入地點、開行距離等特征復雜，在通道內(nèi)各個區(qū)段對本線列車開行造成較大的沖擊。

（3）停站方案多樣對通過能力的影響。由于不同速度列車共同運營，多種跨線列車接入，通道跨越距離長，不同區(qū)段客運需求復雜，因此通道內(nèi)列車的停站方案也較為復雜。針對高速鐵路上列車停站對于通過能力的影響，許多學者從理論層面進行了分析，指出單次停站的空費時間，提出優(yōu)化停站方案能夠減少停站對通過能力的浪費。京滬高鐵時速350 km 列車每次停站，都會產(chǎn)生約2倍發(fā)車間隔I的空費時間（I=4 min，t停=t起停+t站=8 min）（見圖1，圖中虛線表示不停站通過列車運行線）。列車停站對通過能力影響較大，實際運行圖編制中，通過優(yōu)化不同列車的停站方案，可以減少空費時間的累積，“由遠及近”的停站方案能夠顯著減少停站帶來的空費時間（見圖2）［1，7-10］。

圖1 停站產(chǎn)生的空費時間

圖2 停站方案的組合減少停站空費

2.2 京滬高鐵仿真鋪圖分析方法

為更好地分析通道型高鐵通過能力，按照京滬高鐵的6 個通道型高鐵區(qū)段，結合其實際開行情況，提出京滬高鐵通道型高鐵通過能力的計算標準，設計通道型高鐵通過能力的仿真鋪圖分析方法，具體思路如下：

（1）通過調(diào)研、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、問卷調(diào)查等形式分析京滬高鐵通道型高鐵運行圖鋪畫的基礎條件，包括主要列車開行方案、列車鋪畫順序、基礎停站方案等。

（2）考慮速差、跨線列車對通過能力的影響，利用計算機根據(jù)基礎條件進行運行圖模擬鋪畫，充分利用長大三角區(qū)的通過能力，評估當前條件下能夠開行的最大列車數(shù)。

（3）根據(jù)現(xiàn)有研究成果中停站對于通過能力的影響分析與計算公式，修正評估結果，獲得考慮停站方案下的通過能力。

（4）按照“段·列”單位對通過能力進行研究分析。結合以上分析，單一的全線列車開行數(shù)量難以體現(xiàn)通道整體通過能力中不同開行區(qū)段和距離的列車之間的不同，因此以通道上始發(fā)車站或跨線列車接入站為節(jié)點，將整個通道劃分為若干“區(qū)間段”。將開行在這些“區(qū)間段”上的1 列車定義為1 個“段·列”車，作為用于通過能力研究分析的一種單位。由于大多數(shù)列車都至少開行1個“區(qū)間段”的距離，且始發(fā)和終到站也與“區(qū)間段”的節(jié)點重合，因此以“段·列”為單位對通過能力進行分析，可以更好地體現(xiàn)實際開行的列車數(shù)量和開行距離?！岸巍ち小边€可以分為組成全程列車的“全程段·列”和組成跨線列車、區(qū)段列車的“區(qū)段段·列”?！叭潭巍ち小敝腥我? 個“段·列”被占用，將帶來同一全程列車的其他“段·列”也被占用，而“區(qū)段段·列”中任意1 個被占用，其他“區(qū)段段·列”可能屬于其他區(qū)段列車或跨線列車則不受影響。2種“段·列”的劃分能夠更好地分析跨線列車、區(qū)段列車的鋪畫對通道整體通過能力的影響。

3 京滬高鐵通過能力仿真評估系統(tǒng)研發(fā)及能力評估

3.1 系統(tǒng)研發(fā)需求

高速鐵路通過能力計算方法不同于普速鐵路，我國高速鐵路通過能力計算方法主要有扣除系數(shù)法、平均最小間隔法和計算機模擬法，此外還有處于起步應用階段的仿真計算法。仿真計算法通過不斷增加列車數(shù)量直至某個子系統(tǒng)能力無法滿足的情況出現(xiàn)，以此求解高速鐵路運輸能力的直觀計算方法［4］。通道型高鐵通過能力的影響因素較多，其中速度差，跨線列車與停站方案等因素相互關聯(lián)，彼此影響，且全線里程較長，開行列車種類與數(shù)量多，條件復雜，單純的理論分析難以直觀地顯示通過能力與各影響因素間的綜合關系。同時傳統(tǒng)的區(qū)段通過能力計算方法已經(jīng)不適用于通道型高鐵的行車組織特點，單一區(qū)段的通過能力計算分析也無法體現(xiàn)京滬高鐵全線開行列車和跨線列車運行的相互制約與協(xié)調(diào)關系。為統(tǒng)籌考慮各類因素對通過能力的影響，需要研發(fā)適應通道型高鐵特點的通道型高鐵通過能力仿真評估程序（簡稱通過能力評估程序），利用計算機容量大、速度快的優(yōu)勢，實現(xiàn)不同行車組織條件下通過能力的評估，針對未來發(fā)展趨勢，研究通過能力與主要變化條件間的關系，為通道型高鐵運營管理部門的開行方案制定，運行圖鋪畫提供數(shù)據(jù)支撐與決策輔助。

3.2 程序總體設計

通過能力評估程序應能夠管理相關基礎數(shù)據(jù)，結合實際行車組織方式提供多種列車開行模式的選擇，并在考慮各種通過能力影響因素的條件下，運用運行圖模擬鋪畫功能評估通過能力，進行結果展示和統(tǒng)計分析。因此充分考慮以上各環(huán)節(jié)和問題，合理組織程序結構，設計了以下模塊與功能。

通過能力評估程序主要由基礎參數(shù)設置、評估方案設計、運行圖模擬鋪畫、仿真鋪畫模塊、能力統(tǒng)計展示這四大模塊組成，由此構成了程序的總體功能和總體模塊結構（見圖3）。

圖3 通過能力評估程序總體模塊結構

基礎參數(shù)設置模塊（見圖4）管理的對象包括運行圖基礎數(shù)據(jù)和列車開行方案數(shù)據(jù)管理：

圖4 基礎參數(shù)設置模塊界面

（1）運行圖基礎數(shù)據(jù)管理。包括京滬高速鐵路上的車站、區(qū)間信息管理，主要有：車站名稱、區(qū)間距離、不同速度等級列車的區(qū)間運行時分、開行時間段等。在沿線各站中，北京南、天津西、濟南西、徐州東、蚌埠南、南京南、上海虹橋7 個車站為跨線列車接入接出的主要車站或通道內(nèi)的始發(fā)車站，選擇這些車站作為“區(qū)間段”的分界點，將全線分為6個“區(qū)間段”。根據(jù)目前列車實際發(fā)車時間分布，將運行圖時間設置為6：00—24：00，剩余時間為維修保養(yǎng)天窗。

（2）列車開行方案管理。時速350 km 動車組列車開行方案：包括時速350 km 列車開行數(shù)量、基本停站方案；由于2018 年4 月10 日運行圖中，15 列時速350 km 的“復興號”動車組列車共在南京南和濟南西停站各13 次，在其他車站只有少量停站，因此默認設置中時速350 km動車組列車只在南京南和濟南西停站?？缇€列車開行方案包括跨線列車接入車站、接入數(shù)量及時間等。

3.3 列車開行評估方案設計

為分析計算時速350 km列車、跨線列車對通過能力的影響，評估程序主要針對下述2個問題進行仿真分析：

（1）時速350 km 列車開行的數(shù)量對通過能力的影響：通過改變時速350 km 列車開行的數(shù)量，研究通過能力的變化規(guī)律，并給出不同開行數(shù)量條件下的可能接入的跨線列車數(shù)量；

（2）跨線列車開行比例對通過能力的影響：在時速350 km 列車開行數(shù)量一定的條件下，通過輸入設定的跨線列車數(shù)量、接入交出車站及時刻，評估在提前確定跨線列車開行情況的條件下，通道型高鐵的通過能力。

目前京滬高鐵上時速350 km 動車組本線列車開行方案大致是從7∶00—19∶00 每整點開行1 趟，若嚴格按照此標準，則開行數(shù)量為13 列（實際本線“復興號”列車10 列）。以7：00—19：00 的13 h 準點發(fā)車為基礎，根據(jù)開行數(shù)量的情況，采用以下3種列車運行線鋪畫方式（以下方案中列車指時速350 km 動車組列車，其數(shù)量為N，N>13）：

方案1：均衡鋪畫方案。列車全體運營時段在始發(fā)站均勻間隔發(fā)車，開行時間均勻分布，以此作為列車基準運行線，研究在完全均衡鋪畫的情況下，通過能力的變化。該鋪畫方案條件下，設列車發(fā)車間隔為I350，I350=（13×60）/N（min）。

方案2：小時均衡-集中鋪畫方案。當列車開行數(shù)量大于13 列時，以1 h 為追蹤列車組間隔，追蹤列車數(shù)盡可能均衡。例：N= 13 ×m+n(m，n∈N*n<13），（13-n）個非高峰小時中按4 min 間隔追蹤開行m列車，n個高峰小時中按4 min 間隔追蹤開行m+1列車。

方案3：半小時均衡-集中鋪畫方案。當列車開行數(shù)量大于26 列時，追蹤列車組間隔為0.5 h，其他部分與方案2相同。例：N= 26 ×m+n(m，n∈N*n< 26），（26-n）個非高峰半小時中按4 min間隔追蹤開行m列車，n個高峰半小時中按4 min間隔追蹤開行m+1列車。

評估方案設置與結果輸出界面見圖5。

圖5 評估方案設置與結果輸出界面

3.4 滿表運行圖鋪畫

通過鋪畫滿表列車運行圖仿真分析和評估通道型高鐵通過能力，具體流程如下（見圖6）：

圖6 通過能力評估流程

（1）按照設置的開行數(shù)量和開行模式鋪畫時速350 km列車運行線。

（2）若選擇不載入預設跨線車，則根據(jù)設置的跨線列車相關信息，按照接入時間從早到晚鋪畫跨線列車運行線。當與時速350 km 列車相遇且不滿足開行間隔時，則在前方站停站，被時速350 km 列車越行后繼續(xù)鋪畫。

（3）在6 個“區(qū)間段”內(nèi)，以最小發(fā)車間隔4 min鋪畫時速300 km 列車運行線，若與時速350 km 列車或跨線列車相遇且不滿足開行間隔，則在前方站停站，被越行后繼續(xù)鋪畫。

（4）遍歷各個“區(qū)間段”分界點上的列車運行線到達時刻與發(fā)車時刻，若后方“區(qū)間段”某條運行線的發(fā)車時刻與前方“區(qū)間段”最接近運行線的到達時刻之差符合停站時間要求，則將2條運行線連接，視為同一列車在分界點上發(fā)生了停站；

（5）按照“段·列”標準對全圖運行線進行統(tǒng)計。能夠連接為本線全程列車的各個“段·列”車記為“全程段·列”數(shù)，剩余的“段·列”車記為“區(qū)段段·列”數(shù)。

根據(jù)通過能力評估模塊的結果，顯示該開行方案下的各類“段·列”車數(shù)，并將鋪畫的運行圖展示出來（見圖7）。

圖7 運行圖展示

3.5 通過能力評估分析

3.5.1 評估方案

針對通過能力評估程序仿真分析的2個問題，設計了以下評估方案，并對結果進行了分析研究。

評估方案：采取默認的時速350 km 列車停站方案，不預先設定跨線車，不斷調(diào)整時速350 km 列車數(shù)量；從13 列開始間隔增加至滿鋪數(shù)量195 列，以“均衡鋪畫”“小時均衡集中鋪畫”和“半小時均衡集中鋪畫”3 種鋪畫方式分別進行鋪畫；對通過能力進行評估。

3.5.2 鋪畫方式對通過能力的影響

不同鋪畫方案的通過能力（“段·列”數(shù)）隨列車數(shù)量的增加的變化趨勢見圖8。評估方案1 的“全程段·列”數(shù)和“區(qū)段段·列”數(shù)隨列車數(shù)量增加的變化趨勢見圖9和圖10。

圖8 評估方案通過能力結果顯示

圖9 方案1的“全程段·列”變化

圖10 方案1的“區(qū)段段·列”展示

可以看出評估方案中，在目前時速350 km列車每小時發(fā)車的基礎上（13列），對于均衡鋪畫來說，以時速350 km 列車數(shù)量變化分界，京滬高鐵通道型高鐵通過能力的變化可以分為以下階段：

（1）13~52 列：隨著時速350 km 列車數(shù)量（物理列）的增加，能夠鋪畫的時速300 km 列車數(shù)（“全程段·列”）不斷減少，跨線列車和區(qū)段·列車數(shù)量“區(qū)段段·列”在一定值內(nèi)波動。

（2）52~58列：在達到一定數(shù)量后，無法鋪畫時速300 km列車，“全程段·列”數(shù)量下降，剩余空間全部用于鋪畫跨線和區(qū)段列車，因此“區(qū)段段·列”數(shù)量增加。

（3）58~78 列：數(shù)量繼續(xù)增加時，“全程段·列”全部由時速350 km 列車組成。模擬在其不斷增加的同時，鋪畫的跨線列車和“區(qū)段·列”車不斷減少，最終只有三角區(qū)內(nèi)能夠鋪畫區(qū)段列車，“區(qū)段段·列”數(shù)量減少并達到穩(wěn)定。在71列時，通過能力（“段·列”數(shù)）達到最低。

（4）78 列至滿鋪時速350 km 列車：除長大三角區(qū)外，時速350km 列車密集鋪畫，當達到169 列（物理列）時，與最初的通過能力相當，之后通過能力大于最初能力。

對于追蹤鋪畫來說，由于時速350 km 列車追蹤運行，增加的列車數(shù)產(chǎn)生的能力扣除影響較小，同時時速350 km和時速300 km列車發(fā)車間隔都設為4 min，且按照類似平行運行圖的模式鋪畫，因此初期通過能力基本不發(fā)生變化，而當不再鋪畫時速300 km 列車時，排除了速度差影響，通過能力（段·列）隨時速350 km列車數(shù)的增加而增加。

3.5.3 跨線列車比例對通過能力的影響

以最繁忙區(qū)段“蚌埠南—徐州東”（簡稱徐蚌段）為例，研究跨線列車比例對通過能力的影響。增加僅開行在徐蚌段內(nèi)的列車數(shù)量，則對應的全程列車通過能力（“全程段·列”數(shù)）、跨線列車段列數(shù)比例（“跨線段·列”/總“段·列”）、跨線列車數(shù)比例（跨線列車數(shù)/總列車數(shù)）變化見圖11?？梢钥闯觯旈_行在徐蚌段的跨線列車數(shù)增加時，還主要分為以下幾個階段：

圖11 徐蚌段通過能力隨跨線列車增加

（1）當徐蚌段增加列車數(shù)小于70 列：可以分解其他跨線或區(qū)段列車，剩余區(qū)段仍可以開行跨線或區(qū)段列車，具體分解情況見圖12，如“上海虹橋—徐州東”分解為“蚌埠南—徐州東”和“上海虹橋—蚌埠南”，因此不影響“全程段·列”數(shù)，跨線列車段列數(shù)比例不變，跨線列車數(shù)增加。

圖12 跨線列車數(shù)量隨“蚌埠南—徐州東”列車數(shù)量變化

（2）當徐蚌段增加列車數(shù)大于70 列：沒有對應的跨線或區(qū)段列車可以分解，開始停開全程列車給徐蚌段列車增加空間，此時“全程段·列”數(shù)下降，跨線列車段列比例上升，跨線列車數(shù)增加。

由此可見，當跨線列車數(shù)量在一定范圍內(nèi)時，通過能力的下降較小，當增加到一定程度，影響全程列車的開行時，通過能力下降較大。

3.5.4 評估方案比較

對于方案2（小時均衡-集中鋪畫）來說，由于時速350 km 列車追蹤運行，增加的列車數(shù)產(chǎn)生的能力扣除影響較小，同時時速350 km 和時速300 km 列車發(fā)車間隔都設為4 min，且按照類似平行運行圖的模式鋪畫，因此初期通過能力基本不發(fā)生變化，而當不再鋪畫時速300 km 列車時，排除了速差影響，通過能力（段列）隨時速350 km 列車數(shù)的增加而增加。

對于方案3（半小時均衡-集中鋪畫）與方案2 相比，由于不同組追蹤列車之間的間隔更小，因此容易產(chǎn)生更多空費時間，能夠鋪畫的全程列車數(shù)較少，區(qū)段列車較多，總段列數(shù)也更少。隨著時速350 km列車數(shù)的增加，2種鋪畫方式趨近相同。

綜合考慮3 種方案，雖然方案2 與方案3 對通過能力的影響較小，在一定的范圍內(nèi)能夠鋪畫的列車數(shù)更多，但高鐵旅客的出行意愿調(diào)查顯示，旅客對優(yōu)質(zhì)高鐵列車的需求是單位時間內(nèi)的均衡開行，而非僅在某段時間內(nèi)集中開行，因此選用方案1 進行結論分析。

3.6 結論分析

根據(jù)評估方案1 的分析，速度差是影響線路通過能力的重要因素。京滬高鐵時速350、300 km 兩類動車組列車共線開行的情況下，2 類列車的數(shù)量關系決定了通過能力的數(shù)量級和變化趨勢。在時速350 km列車數(shù)量增加的過程中，通過線路的能力會有一個先降后升的過程，因此，對于時速350 km 動車組列車開行數(shù)量不斷增加的情況下，應在進一步量化評估的基礎上采取最佳的時間方案。在盡量減少對通過能力影響的目標下，時速350 km 動車組列車的增加可劃分為3 個階段：

（1）平穩(wěn)投放階段。該階段列車上線15~26 對，通過能力隨時速350 km 動車組列車增加而有一定程度下降，應控制時速350 km 動車組列車上線數(shù)量，采取均衡鋪畫，以保證服務質(zhì)量，并通過調(diào)整跨線車和時速300 km 本線車的方案減少通過能力降低影響。同時，建議部分跨線列車也升級為時速350 km動車組列車。

（2）快速布局階段。該階段的上線數(shù)為27~142對，通過合理的開行方案保證穩(wěn)定的通過能力?？芍饕扇“胄r均衡鋪畫和小時均衡鋪畫，并加快時速350 km 動車組列車上線數(shù)量，盡快度過可能存在的服務不均衡時期。同時建議主要銜接通道跨線列車也升級為時速350 km 動車組列車。

（3）全面換代階段。該階段根據(jù)需要投放上線到143~195對，在京滬高鐵通道全面淘汰時速300 km動車組列車，運行速度和線路通行能力全面達到新的平臺。同時建議大部分跨線列車升級為時速350 km 動車組列車。

綜上，京滬高鐵列車開行方案優(yōu)化主要體現(xiàn)在有計劃增加時速350 km 動車組列車開行數(shù)量、合理控制跨線列車開行比例、優(yōu)化列車停站方案等統(tǒng)一構建方面。根據(jù)客流需求和通過能力評估，京滬高鐵通道型高鐵列車開行方案的設置在現(xiàn)有運行條件基礎上，按照一定的優(yōu)先順序，協(xié)調(diào)配置不同速度列車的數(shù)量以及本線列車和跨線列車的開行比例，再以客流需求為主要約束優(yōu)化全線的列車停站方案，盡量挖掘線路通過能力潛能，提高對增長的客流需求的適應性［11］。建議根據(jù)各站客流分級確定停站比例和服務頻率，適當增加上海虹橋、南京南、蚌埠南、徐州東、濟南西、天津南、北京南等跨線列車接入接出車站的停站，以方便跨線客流的中轉(zhuǎn)換乘，作為跨線直達方式的補充和拓展。

4 成果運用

研究結果用于2021 年6 月25 日第3 季度調(diào)整運行圖（簡稱“6.25”調(diào)整圖）編制上，將京滬高鐵上時速350 km 列車由19 對增加至30 對，從7：00—19：00，時速350 km 列車均衡鋪畫，時速300 km 列車按能力最大化見縫插針式鋪畫，從整體上提高了京滬高鐵列車的旅行速度。

2021 年“6.25”調(diào)整圖通過提高京滬高鐵技術標準（虹橋站連發(fā)間隔由5 min 壓縮至4 min，中間站同方向先通后發(fā)間隔由2 min 壓縮至80 s），進一步優(yōu)化列車運行線鋪畫方式，提高了京滬高鐵列車開行密度，徐蚌段凈增加列車3 對（達到160 對）、增加時速350 km 動車組列車11 對（達到30 對，含6 對使用CR400BF-BZ 型智能動車組）。通過對東部高鐵網(wǎng)列車開行方案優(yōu)化，增加了管內(nèi)地區(qū)經(jīng)京滬高速去北京列車密度，新增8 對始發(fā)進京列車（含蘇州—北京南1 對首開），通過調(diào)整運行區(qū)段首開無錫、連云港、永康進京列車；上海虹橋站增加列車14 對。

2022年“1.10”調(diào)整圖通過進一步優(yōu)化列車運行線鋪畫方式，再次提高了京滬高鐵列車開行密度，徐蚌段在2021 年“6.25”圖基礎上凈增加列車2 對（達到162 對），其中增加調(diào)整時速350 km 列車1 對（達到31 對）。