关于客运专线车站能力分析方法的探讨

丁亮

（中国铁路经济规划研究院副总工程师，北京100038）

关于客运专线车站能力分析方法的探讨

丁亮

（中国铁路经济规划研究院副总工程师，北京100038）

正确分析车站能力是确定车站规模的前提。客运专线在列车运行速度、列车种类、行车密度、列车开行方案等方面与客货共线的普速铁路有着本质的区别，使车站的运输组织方式与普速铁路产生了很大的差异，在车站能力的分析方法上与普速铁路完全不同。剖析普速铁路车站能力的计算方法不适用于客运专线车站的原因，分析车站布置图形及规模与能力的关系，阐述客运专线车站能力的分析方法，以更好地发挥客运专线的作用，促进客运专线发展。

客运专线；普速铁路；车站能力；分析方法

0 引言

客运专线车站的种类比较简单，即一般中间站、衔接第三方向的中间站、有折返作业的中间站、大型客站。个别山区的客运专线，由于站间距离太长，设了越行站，越行站不需要分析能力。一般中间站采用的都是每个方向各设1条到发线的二台夹四线，当客流量较大时采用每个方向各设2条到发线的二台六线，或者再加一个侧式站台，即三台七线。这些常规的图形，看起来不需要分析车站能力，但对于行车密度很大的客运专线来说，虽然只运行单一的动车组列车，但每个方向只设1条到发线与每个方向设2条到发线对于通过能力还是有着较大的区别，也就是每个方向能提供接几趟列车的条件对线路能力也是有影响的。这种影响在运营初期列车对数不多时显现不出，当列车对数达到一定数量尤其在高峰时段接近饱和时，就会表现出来。对于大型客站以及衔接多方向的特殊中间站站型，在讨论车站规模时往往都会回归到对车站能力的分析。按照能力的要求确定车站规模是正确的，如何正确地分析车站能力则是确定车站规模的前提。对于普速铁路，在设计规范中或铁路工程技术手册中，有利用率计算法、图解法计算车站能力。对于客运专线铁路，TB 10621—2014《高速铁路设计规范》4.3.2条提到，车站通过能力计算应遵循下列原则：1）车站通过能力应根据车站设备配置和作业组织方案，按均衡、合理使用股道的原则，计算全日及高峰时段到发线通过能力、咽喉通过能力。2）各项作业占用车站设备的时间标准应根据车站布置形式、列车运行控制方式、道岔型号等，并结合实际运营情况分步骤计算确定。

《高速铁路设计规范》所述是一个指导原则，但如何计算，并没有具体办法，还需要深入研究。有的设计者习惯性地采用普速铁路的能力检算方法进行分析；有的采用类比法，即1条到发线平均能办理多少对客车。然而，对于客运专线来说，动车组列车的运行方式、行车密度、服务客流的时效性与普速铁路差别太大，有些甚至是理念上的更新，再采用普速铁路常用的这些方法，得出的结论是错误的，分析的结果也不符合实际，当然更不能指导客运专线车站布置和确定车站规模。为理解为什么不能用普速铁路的方法去分析客运专线的能力，弄清客运专线铁路车站能力的分析方法，本文对此进行具体分析。

1 普速铁路车站能力的计算方法及不适用于客运专线的主要原因

普速铁路和客运专线车站的布置方式相同，都采用到发线在正线两侧的横列式布置，只是到发线的数量、车场的布置有所不同。正由于两者形式上的相同，所以，很容易用普速铁路的计算方法去计算客运专线铁路的车站能力。然而，这种简单的套用是错误的，会误导车站的设计。

1.1 普速铁路车站能力的计算方法

普速铁路计算车站能力分为二个部分，一是计算车站咽喉区能力，二是计算车站到发线能力。

1.1.1 计算车站咽喉区能力

第一步，先对计算的咽喉区道岔进行分组，即将不能平行通过列车的道岔分为一组，以减少计算道岔的数量，以免造成对径路分析的混乱；第二步，拟定到发线的固定使用方案，将设计的列车分配到每条到发线上，尽量做到使用均衡；第三步，选定咽喉道岔，把一昼夜通过数量最多的道岔组确定为“咽喉道岔”，它的能力也就视为咽喉区的能力；第四步，咽喉通过能力计算，先计算“咽喉道岔”的通过能力利用率，再计算咽喉区各方向所能通过的列车对数。“咽喉道岔”通过能力利用率计算公式为：

式中：T为咽喉道岔总占用时间，由道岔组占用时间计算表中查得；∑t固为固定作业占用咽喉道岔组的总时间，由占用时间计算表中查得；r空为咽喉道岔的空费系数，可采用0.15～0.2(已包括间接妨碍时间因素)。

利用率计算出来后，再计算咽喉通过能力：

式中：Ni接、Ni发为i方向列车接车或发车的通过能力（列）；ni接、ni发为i方向列入计算中接入或出发的列车数（列）。

1.1.2 计算车站到发线通过能力

第一步，分析各种列车占用到发线时间标准。

第二步，计算旅客列车到发线通过能力。计算公式为：

式中：M客为扣除货物列车通过线、机车走行线后，接发旅客列车的到发线数；T停为车站一昼夜内停止接发旅客列车的时间（min）；r空为旅客列车到发线空费系数，取值0.25～0.35（a通，不大于10%，取0.25；每增加10%，r空增加0.01），或用图解法求得；t均为平均一列旅客列车占用到发线的时间（min）。

1.2 普速铁路车站能力的计算方法不适用于客运专线车站能力计算的主要原因

普速铁路车站能力的计算，不适用于客运专线车站能力计算的主要原因，并不是列车的运行速度有所不同，关键在于以下几个方面。

1.2.1 客运专线与普速铁路在列车对全天的时间占用上完全不同

普速铁路是全天候运营的，所谓全天候运营，不仅仅是普速铁路采用“V”形维修天窗作业对开行列车数量的影响，更重要的是在计算普速列车开行方案时，不会考虑列车在一天内到发时段上的限制，比如在夜间0：00至4：00之间普速铁路也会考虑办理客车作业。但对于客运专线来说，由于采用的是“矩”形维修天窗，在这段时间无论是大站还是小站，无论上行线还是下行线都不可能有行车作业。因此客运专线在“矩”形维修天窗时间段内，不可能有列车到发。既要满足更多旅客的出行，又要满足维修作业时间，其“矩”形维修天窗一般设在夜间0：00至4：00。从客流的出行规律上来说，由于白天已经密集开行了大量客车，在夜间0：00至4：00这个时间段内，很难想像还有旅客选择在如此差的时间乘车。即便是有少量夕发朝至的动车，那也是在可接受的时段到发。因此，客运专线的能力不能按照全天候的时间计算，在夜间维修天窗时间，无论是始发终到列车，还是通过列车都不能考虑占用。

1.2.2 普速铁路与客运专线对计算接发列车的观念不同

普速铁路计算车站能力是将车站孤立地看成接发列车的通路或设施，与列车运行图的合理性无关。也就是说，只要把设计的列车均衡地安排在各条到发线上，并且车站股道占用在时间上不重叠就行，不会考虑在这个时段运行图上是否有列车到发。这种孤立地看待车站设施的占用，其根源在于普速铁路计算能力时对时间无约束，同时把机车车辆的资源看成是无限的，也就是随时都有机车车辆，不管来自哪里。这就导致在计算车站能力时成了纯时间的换算问题。但对于客运专线来说，如果不考虑列车在区间运行的时段，以及动车组运用的合理性，就会导致荒唐的车站接发列车时间安排。以京沪高速铁路为例，按照现状的时刻表运行时分，北京南站至上海虹桥站间动车最短运行时间是4 h 48 min，若最早7：00从上海虹桥站出发，最快也得11：48到北京南。也就是说，在11：00之前，无论如何不可能有上海虹桥开来的列车到达，如果上海方向有接车的可能，那也只能是从天津、济南开出的动车。即便是这类较近距离开来的动车，也要有最基本的运行时间，不可能维修天窗时间一过，就会有列车到达。同时，上海方向开来的动车组在中午12：00左右到达北京南站后，不可能入段，会立即折返，那么北京南站在运行图上这样衔接的终到列车和始发列车必须是同一组动车组，不可能从另一个地方调来动车组始发。因此，如果不考虑车站接发列车在运行图上可利用的时间，以及运行图上动车组的衔接关系，能力计算的结果一定是荒谬的。

1.2.3 普速铁路与客运专线对始发终到列车占用到发线的时间观念不同

普速铁路客车一般是以机车牵引车辆组成的列车，始发列车都是用调机先将客车车底从客车整备所内送至到发线，再挂上机车，上旅客后出发，终到的列车到达后，机车摘下进段，清完旅客的客车车底由调机送至客车整备所。其机车和客车车底入段的时间点和出段的时间点没有限制，也就是早晨可以入段，晚上也可以出段，如夕发朝至列车。极少有普速旅客列车到达后立即折返的，因为以机车牵引的普速客车折返作业十分复杂。

高速铁路和城际铁路采用的都是动车组列车运行，可以把动车组出入段当作接发列车对待。此外，动车组与普速客车相比造价高，每条线投入的数量有限，为满足更多的旅客乘车、提高行车密度，就得最大限度地提高动车组运用效率。按照符合旅客出行的规律和满足“矩”形维修天窗的需要，早晨都应是出车时段，晚上都应是入段时段，中间一般不会有动车组出入段，列车终到后在有效时段内会立即折返。也可以说，在车站行车组织上，客运专线与普速铁路的最大差别就是在早出段与晚入段之间，有大量的动车组立折。立折往往是制约客运专线大型客站能力的主要因素，立折条件良好，大型客站的接发列车能力会有显著提高。这一点类似于分析地铁设计追踪能力时，其控制因素不是区间的追踪间隔，而是折返站的立折时间。动车组在车站折返时只需要有相应的进路，让立折列车按左侧行车方式由一条正线到达作业后，再转到出发进路的正线上。客运专线动车组运行速度快，只要不是超长距离，都会在较短的时间内到达终到站，到达后在可利用的时段内可立即折返运行。即便是超长距离的交路，到达终到站后，只要是在合理的运行时间内，动车组还可以套跑一段较短的交路。这样可以最大限度地提高动车组利用效率，发挥其投资效益。立折时间一般为20～25 min，显然为了提高动车组运用效率，长时间折返停留是不可接受的。因此，在计算动车组列车占用到发线的时间上，不仅要有最短的作业时间限制，还要有最长的时间限制。

由此可见，对于客运专线的大型客站来说,要将始发终到列车占用到发线时间，分为出入段的始发终到列车占用到发线时间和立折列车的始发终到列车占用到发线时间。尤其要考虑在合理的运行时段，不到入段时间并可以完成一个较短交路时，应按照动车组立即折返的条件计算列车占用到发线时间，以及通过咽喉区的列车对数。对于以办理通过列车为主的中间站来说，当到发线数量少，立折不作为主要因素，有什么条件就办理多少立折列车时，车站能力可不考虑其影响。但如果对办理始发终到立折列车的数量有所要求，且配置相应数量的到发线时，同样应比照始发终到大型客站计算方法，分析立折列车对车站通过能力的影响。

1.2.4 普速铁路与客运专线的旅客列车密度差别很大

普速铁路不仅运行旅客列车，也运行货物列车，尽管有些大站只办理客运，但整个运行线还是客货共线。这种客货共线的一个特点是旅客列车的对数不会太多，双线铁路客车多的有50～60对，大部分30～40对；单线铁路开行的客车更少，多的有20对左右，一般开行10对左右。另一个特点是普速铁路列车之间追踪的间隔大，双线普速铁路货车最小追踪间隔7 min、8 min，客车最小追踪间隔6 min、7 min，如果客车与客车之间插入货车，其间隔会更大。单线普速铁路是站间闭塞，没有追踪，其客车到发的间隔更大。因此，在普速铁路计算车站能力时，不会提出车站咽喉区能力与区间能力匹配的要求,只会出现到发线数量与接发车能力的要求。

而客运专线明显不同，因为客运专线运行的都是动车组，列车运行的间隔小，一般的高速铁路设计追踪间隔都是3 min。在这种追踪间隔条件下，想实现通道的能力，显然控制因素不在线路区间，而在车站。所以，无论客运专线的大型客站，还是中间站，其咽喉区布置条件和接发列车的条件都应考虑与区间通过能力的匹配要求。孤立地考虑车站到发线能力和咽喉区通过能力，不考虑与区间能力追踪间隔上的关系，不符合客运专线规律。

1.2.5 普速铁路与客运专线对分析车站能力的划分范围出发点不同

车站的咽喉布置、股道的数量，以及股道的布置是一个有机整体，但在普速铁路的计算中，咽喉区能力与车站到发线能力分开计算，以通过能力最小的数值作为车站能力。这对于普速铁路是适用的，因为车站的作业除了接发旅客列车作业外，还有客机出入段作业、客车车底取送作业、货车通过作业，甚至当有编挂客车车辆时还有牵出线作业。在咽喉区范围，除了接发旅客列车外，另有其他作业走行占用咽喉区，有时一些大型客站机走线和货车正线固定，有大量的机车或货物列车只占用咽喉区通行，而不占用客车到发线。这些因素都会导致车站咽喉区通过能力与到发线的能力不同，所以，计算车站能力时划分成到发线范围和咽喉区范围。

客运专线运行的是动车组列车，车站在运行时段内除了接发动车组列车作业外，没有其他作业，即便是动车组出入段，也是将其当作列车到发对待，而线路的维修养护作业车的出入，只在维修天窗时间内在车站作业，这与车站能力无关。因此，没有必要将咽喉区能力与到发线能力分开，这种分开孤立地考虑每一部分能力也是不合理的。相反，对于大型客站，当衔接方向较多时，为了避免不同线路的行车交叉，尤其是立折交叉，一般采用分场布置，这时应该分车场分析其能力，并分场表述其能力需求，而不能用能力最小的场作为车站能力，因为其功能和作用也许是不同的，如有的车场是高速车场，而并行的车场可能是城际车场等。

1.2.6 普速铁路计算车站能力设参数的方法不适用于客运专线

对于普速铁路计算公式中的参数∑t固，是把车站作业中与计算列车种类无关的其他作业当作固定作业时间，如计算货车通过咽喉区能力时，把客车的有关作业都当作固定作业时间，认为客车在运行图上是不变的，是必保的和固定的，车站咽喉区通过能力的多少只是对货车对数的影响。在计算客车通过咽喉区能力时，又把货物列车有关的作业当作固定作业，车站通过能力的多少只看能办理的客车对数，机车走行、车底取送作业也当作固定作业时间。在客运专线中，没有货车，也没有机车走行和车底取送作业，固定作业时间无从谈起。因此，在客运专线车站能力计算中∑t固是不存在的。

普速铁路计算车站能力中的r空是空费系数，是指咽喉道岔间或到发线间在有些情况下可以平行作业，而在另一种情况下又相互敌对，虽然没有实际占用，但又不能利用的时间。普速铁路的客运站除了接发旅客列车作业外，由于有机车走行、客车车底取送等大量的其他作业，在咽喉区进路上，不仅存在接发列车之间的平行进路，还存在接发列车与其他作业之间的平行进路，以及其他作业之间的平行进路，因此，其相互影响经长期大量的调查分析后取一个经验的数值。对于客运专线来说，除了接发动车组列车外，没有其他作业，平行进路只能是动车组列车接发车的平行作业，不会有动车组列车接发与其他作业平行。其平行进路不能利用的时间与不同的股道分工、不同的列车开行方案，以及是不是疏解关系影响很大，所以很难像普速铁路那样用一个经验系数r空来代替，更不可能出现能力不够时挖潜问题。因此，客运专线采用普速铁路的空费系数r空是不合理的。

至于t均即平均一列旅客列车占用到发线的时间。对于中间站来说，只有两种列车占用到发线，一种是停站作业后通过的列车作业，包括列车接发时间和办理旅客乘降作业的时间；另一种是停站作业后立即折返的列车，包含接发列车时间、旅客乘降作业时间和司乘人员换向等技术作业时间。这两种列车不仅占用到发线的时间差别较大，而且即便都是停站通过列车，占用到发线时间也不仅仅取决于旅客乘降时间。从运行图角度，停站通过列车在小站办理旅客乘降1 min，加上起停车附加时分，占用到发线时间约需5 min；对于立即折返列车，旅客乘降及司乘换向作业等约20 min，再加上起停车时分，占用到发线时间需约25 min。这两种列车的作业时间差别很大，对其进行平均不太合理。当客运专线的行车密度较大时，由于列车追踪时间间隔小，列车进到发线停车作业后再进入正线时，需要等待前后行列车拉开时间间隔。如果后续列车连续追踪，没有间隔，则列车的停车时间将很长。立即折返列车没有立折疏解条件时，折返进路与其他列车进路交叉，其停站时间更不好确定。因此，t均只考虑在到发线的纯占用时间是纯理论的，脱离实际。

1.2.7 普速铁路计算能力以设计预测的列车数量作为计算基础的方法不适用于客运专线

在普速铁路的能力计算中，无论是固定作业时间，还是非固定作业时间，都建立在设计文件对列车对数预测的基础上，而设计文件的预测显然与实际的列车对数有差别，甚至差别很大。普速铁路总体的客车对数少，加之能力不够时，车站可以进行扩建，在普速铁路中这种情况不会得到重视。但对于客运专线来说，设计文件的列车对数和开行方案，是设计者预测的客流量和自身所假想的客车径路得出的数量和开行方案，而在客运专线建成投入运营后，实际客流需求和列车开行方案与其相差很大。

产生这种差别主要有三个方面的原因，一是，在现阶段客运专线网还在不断完善，设计的路网结构与建成后的路网结构不同，对开行列车的数量和方案影响很大。客运专线建成后，客运专线网扩大而延伸了径路，显然会增加列车开行的终到站，也会增加开行列车数量，有时出入很大。这种路网变化的外部因素，在设计者最初的预测中是不可能考虑到的。二是，设计者对客流的认识是有局限性的，尤其是建设一条客运专线需要几年的时间，沿线的地方经济和城乡建设是发展变化的，客运专线建成后与实际的客流情况必然有出入，而且有时差别很大，更何况不同的设计者对客流、客车对数以及列车开行方案之间的关系认识也不同。三是，设计文件重点分析近期、远期列车数量和开行方案，对远景只考虑一个数量需求的水平，这对能力计算是不够的。客运专线建成后，再改建是不可能的，改建对运营干扰太大，尤其对无砟轨道来说，更不可能。也就是说不可能像普速铁路那样只考虑近期规模，远期随着列车数量的增长再实施扩建。客运专线远期列车密度更大，远景更不可能改动已建成的基础设施。因此，在如此局限的、纯理论的列车对数基础上，计算车站能力显然是不合理的。

由此可见，对于客运专线来说，用普速铁路的能力利用率计算法是不合理的，不能类比和套用。

2 客运专线车站能力的分析方法

客运专线车站能力不能采用普速铁路的计算方法，得按照客运专线的客观规律采用相应的分析方法。之所以称方法而不是算法，是因为分析能力是为了能正确指导车站的设计，而不是证明依据了一个放之四海皆准的公式。公式虽好，容易计算，尤其形成一系列参数，这样对非设计人员来说，更能表现出经验的判断。但客运专线的车站能力是以满足全线运输需求为基本条件的，不是孤立的场站设施，不能封闭地推导自身的计算公式，必须与区间的列车运行方案、区间能力相结合。实际上，客运专线的车站作业比较简单，对于车站通过能力的分析，就是分析接发动车组列车的能力。对于没有立折作业的中间站来说，只有接发动车组列车到发及办理旅客乘降作业的能力；对于有立折作业的中间站来说，一部分是数量较多的接发动车组列车到发及办理旅客乘降作业，另一部分是立折列车办理旅客乘降和立折作业。对于大型客站来说，一般有四类作业，一是动车组列车始发作业，二是动车组列车终到作业，三是动车组列车立折作业，四是通过动车组列车的旅客乘降作业。只要接发动车组列车的条件与区间运行图列车的种类相适应，就说明车站的布局是合理的；如果满足区间运行图设计近远期的列车对数，就说明车站能力与设计的预测运量需求是相适应的；如果再能满足按照线路技术标准铺画的运行图能力要求，如最小追踪3 min间隔和区间的最大能力需求，就说明车站的设计能力与区间的设计能力是相匹配的，也就是说，整个客运专线系统设计是完整的。否则就是有缺陷的，这种缺陷也反映了投资效果的合理性，因为投资基础设施所得到的能力是以瓶颈的最小能力来衡量的。由此可见，与区间合理的列车运行图相适应的前提是在设计时先分析合理的列车运行图。或者说，设计一条客运专线，遵循所有的车站布置都是为了满足基本的列车运行图这一基本原则，在基本的列车运行图指导下，配置系统的所有设施。否则，孤立地分析车站的设备配置毫无意义。研究车站通过能力，首先要研究什么是合理的列车运行图。

2.1 对设计理论上的列车运行图的分析

2.1.1 设计运行图的指导意义

显然，设计的运行图与实际的运行图很难做到完全一致，除非是一条孤立的与路网不连接的客运专线。不能与实际的运行图一致，并不等于设计的运行图没有了必要。设计的运行图对于实际的运行图来说，应该是一种指导意义，而不是模板，是为了达到建设客运专线的目的，而做出的列车开行方案的目标。指导意义主要体现在几个方面：

第一，设计运行图的基本参数，一定是与实际的运行图一致，如线路长度、车站分布、站间距离、线路平纵断面、列车运行速度。尤其是前几个参数，如果做不到一致，那么设计的运行图与所针对的项目无关。至于列车运行速度，设计的旅客列车最高运行速度是线路技术标准所确定的，如果设计的高速铁路区间最高运行速度是350 km/h，那么铺画运行图时就应该是350 km/h，而不能是300 km/h；如果设计的最高运行速度是250 km/h，那么铺画运行图时就应该是250 km/h，而不能是200 km/h。至于实际的运行速度可能与设计的运行速度不同，也不影响理论运行图对设计的指导意义。因为实际的旅客列车最高运行速度不会也不可能高于设计的旅客列车最高运行速度，而且有些是在某一个时间段内有所差别，如设计旅客列车最高运行速度350 km/h的高速铁路，实际开通时，有的初期是300 km/h。

第二，设计铺画的运行图一定是在动车组可开行的合理时间段内。也就是说无论理论铺画的列车运行图与实际的运行图差别多大，图上所画的每条动车组列车运行线，一定是在合理的时间段范围内。这其中包括，不能在“矩”形维修天窗内画运行线，或者在不可能的时间段内安排动车组列车到达和出发，安排动车组列车出入段等等。

第三，理论铺画的运行图开行列车的种类要与实际的相同。也就是说，理论铺画的列车运行图与实际运行图的始发终到列车、立折列车、通过列车的数量可能有出入，但列车种类应相同。如，对于一般中间站来说，如果只办理通过列车作业，那么就不能在运行图上铺画立折列车；如果有立折列车作业时，就不能在运行图上漏掉这类列车；对于大型客站来说，有始发终到列车、立折列车、通过列车时，在设计的运行图上都应该有这类列车。至于每一种类具体列车的数量，可以与实际有所差别。

第四，就是要符合运营规律。这个规律既是指动车组运用规律，也是指客流规律。对于动车组列车来说，就是指在可运行的时间段内运行。当动车组列车到达终到站后还可以继续折返运行时，一定要按照立折的列车进行铺画，否则就会出现上午动车组入段，或者下午动车组出段的明显不切实际的情况。对于客流规律来说，早发车和晚到达的时间一定是在人们出行可接受的时间段内，发车密度最高的时段也一定是旅客出行最方便的时段。以早发车为例，如果时间定在早6：00左右，列车的上座率将很低，因为乘车人要赶上列车，留出吃饭和整理行李的时间后，最少也得5：00起床，住地远的得4：00起床。这么早的时间，出行极不方便。

第五，就是列车在车站的最少作业时间要与实际相符。如在中间站办理通过列车停站作业的纯占用到发线作业时间，这不包括列车躲避后续列车运行而产生多余的待避时间；立折列车纯占用到发线作业时间；始发终到列车纯占用到发线作业时间等等。实际上无论是理论运行图，还是实际运行图，由于受到列车追踪间隔的限制、接车进路条件的限制，都会出现部分列车在股道的占用时间超出必要的作业时间，但无论如何，最短的纯作业时间要符合实际，否则，就会出现实际利用效率与理论能力相距甚远或超过理论能力100%的不可理解情况。

第六，就是列车在车站的待避条件，要与车站实际配置的到发线数量相符。不能出现为了满足需要开行的列车数量，在运行图上成捆地组织某一种类列车集中到达某站，而车站的到发线数量却不具备相应的条件，这显然是非常脱离实际的。

第七，当铺画跨线的超长途列车径路时，要考虑动车组在超长途径路运行时间上的可能性。不能只考虑本线的合理运行时段，如晚上出发的跨线超长途动车组列车，当运行至相邻线时，或下午出发的跨线超长途动车组列车跨多条客运专线而运行至末端区段时，处在某条客运专线的“矩”形维修天窗范围内，显然这种列车开行方案是不可行的。

2.1.2 理论运行图与实际的差别

按照上述指导原则铺画的列车运行图，理论运行图与实际有四个方面的差别。一是，每种列车仅在数量上有差别，如，理论铺画的运行图可能有10对立折，而实际只有5对。二是，铺画的每列车具体时间点有差别，如理论运行图安排的发车时间在早7：30，而实际可能是7：28。三是，在列车纯作业时间外的其他作业时间上有差别。如中间站办理通过列车作业，除纯接发车及旅客乘降作业时间外，个别列车为了等待后续列车的时间间隔，理论铺画的运行图可能延长20 min，实际运行图可能待避越行的列车较多，需要延长40 min。四是，运行图最小追踪间隔参数有差别。理论铺画运行图完全按照设计线路标准进行铺画，如“前通后到”列车最小追踪间隔设计铺画采用3 min，而实际铺画时采用的是5 min；“前到后通”的列车最小追踪间隔设计铺画采用5 min，实际铺画时可能采用6 min等等。

出现这些差别的情况是可以理解的，因为铺画理论运行图是为了说明项目按照其设计标准及建设方案所能提供或实现的开行列车的情况，检算线路能力的目的不是为了满足一个时期的能力，而是表达设备的最大适应性，也就是最终能力的状况。同样，对于车站来说，检算其能力是为了说明其与设计线路能力的相互关系，而不是只适应某一个时期某一个开行方案的运输需求。实际的运行图不仅要考虑线路的技术条件，还要考虑实际的客流需求、设备投入的效益，根据客流的增长情况，确定达到设计技术标准的时间段。如有的客运专线初期列车最小追踪间隔8 min，过一段时间压缩到5 min，远期压缩到4 min或者3 min。因此，只要符合技术标准、与设计的设备配置不脱节、不出现不符合客运专线规律的情况，理论铺画的运行图能力大于实际铺画的运行图能力需求，其得出的运行图铺画方案是可行的，可以作为指导相关设施配置的依据。

2.1.3 理论运行图的数量

然而，理论铺画的运行图并非只是一张图，因为设计中往往是以设计的近远期预测的列车种类和列车对数铺画运行图，对于远景的列车对数，没有画运行图，只是进行一些分析。设计预测的近远期列车对数比最终实现的开行列车对数少，所以按照近远期预测的列车种类和列车对数铺画的运行图，只能说明近远期开行列车的情况，不能说明线路通过能力情况。要说明线路通过能力的情况，应按照线路的技术标准、平纵断面条件、车站布局方案，以及各种设施的配置情况，画出最多列车开行的数量，或者至少按照远景需要的列车数量铺画运行图。要做到这一点，靠一张图比较困难。因为不同的开行方案对铺画的运行图影响很大，如途停中间站作业的列车或在中间立折的列车数量不同，其铺画出的最多列车数量就不同。即便是途停中间站作业的列车数量相同，但途停的车站不同，铺画的最大列车数量也可能不同。所以要想追求跟未来的实际情况相一致是不现实的，这就需要包络的思维和对趋势水平的衡量，也就是说，只要能说明线路通过能力的情况就行。

如此多的不确定因素，显然需要不止一张运行图，至少要三张才能说清楚线路通过能力问题：第一张是按照最有利的条件铺画的运行图，也就是把影响运行图能力较大的列车种类的数量降到最少时所铺画的运行图，如立折列车数量按近期数量不变，远期及以后只增加直通或少量途停列车数量。第二张是按照近期或远期所预测的不同种类列车之间的比例，同比增加所铺画的运行图。第三张是根据客流的出行规律，按照最大吸引客流确定不同种类列车开行的频率所铺画的运行图，如为了更多地吸引城市旅客出行的需要，位于城市人口较少的一般小站平均2 h内有1趟列车到发；位于城市人口较多的中间站，平均1 h内有一趟列车到发；对于有城际交流的两城市间，平均上午和下午各有2趟立折列车满足短途客流需求等等。这样第一张图是包络图，也就是无论以后实际的开行方案如何变化，其总的列车对数都不会超出这个数量；第二张和第三张运行图说明的只是一个趋势，也就是说，如果按照近、远期预测的列车种类发展，或者按照比较有规律的组织不同种类列车开行方案，那么线路所能满足的最多开行列车数量的情况。这样，再加上按照设计预测的近远期列车所铺画的运行图，总共四张图，既表达了近远期列车开行方案的情况，又客观地说明了线路最终所能提供的运输条件。因此，可作为分析车站能力的依据，可以指导车站以及其他相关设施设计。只有依据这样的运行图，所确定的车站布局和规模才能做到与项目的目标相一致，而不像普速铁路那样出现不断的改扩建情况。

2.2 对车站能力的分析方法

有了列车运行图，就可以按照各种列车开行方案，在预设计的车站平面布置上对运行图上的所有列车到发及相关作业进行仿真。仿真的目的有二个：一个目的，是检算设计的车站布置是否满足运行图中所拟定的技术作业时间，如接发列车占用进路的时间与运行图设定的时间是否一致。个别大站由于咽喉区太长，出现列车占用进路时间过长，影响了接发列车间隔，甚至列车追踪间隔，这时应调整优化车站布局。如果车站布局无法调整，也应调整铺画运行图的相应时间，否则基本的时间不一致，其铺画的运行图和车站仿真得出的结果就都是错误的。另一个目的，就是分析车站的能力。车站的能力也不是一个定数，应是一个按照不同的列车运行图，在一定的车站布局方案条件下，所能实现的情况。也就是说，要通过仿真弄清楚上述不同的运行图在车站是否能够实现，否则脱离了运行图，车站通过能力再大也毫无意义。

由于车站接发车进路及能力与车站到发线使用方式密切相关，因此在仿真前，应先对股道按照避免交叉、有序的原则进行分配。先用仿真检查每列车到发的时间、占用进路时间，尤其是在共用进路、交叉进路、敌对进路上，不能出现两列车同时占用，要有足够的安全间隔时间。当车站衔接多个方向时，对不同方向同时到达的动车组，要考虑其间隔不小于追踪的时间。按照这个原则进行仿真得出的适应不同运行图的情况，就是车站设计能力。如果仿真的结论满足不了按照设计近远期的列车对数及开行方案所铺画的运行图，那么车站的设计就是错误的，应该调整；如果仿真的结论能够满足按照设计近远期的列车对数及开行方案所铺画的运行图，但满足不了按照线路标准所铺画的各种运行图，说明车站的布置和规模与线路能力是不匹配的。或者说，该客运专线的系统能力受车站能力的限制，这时车站仿真所能铺画的列车数量就是全线的最终能力情况，除非对车站设计进行调整。如果仿真的结论能够满足按照线路标准所铺画的各种运行图，说明车站的布置和规模与线路能力是匹配的，设计的车站布置及规模满足系统需要。当然，如果担心车站规模过大，则可以调整车站规模再进行仿真。此外，对于仿真的结论满足近远期设计文件预测的列车数量，而不满足线路技术标准所对应的能力需求的情况，还得认真分析。如果该客运专线是路网中的干线，或者虽然是支线，但沿线经济发达、人口众多，需要较大的列车开行密度，那么说明设计的车站布置和车站规模不合理，应该优化调整。如果该客运专线是支线，而且沿线经济据点较少，客运量最终的密度也不大，那么，只要车站仿真的列车数量，高于设计远景预估的列车数量，其车站布置和规模也是可以接受的。

总之，对于客运专线车站的能力分析，不能照搬普速铁路的计算方法，先进的交通工具要用符合其客观规律的理念、先进的技术手段进行设计。客运专线投入大，技术复杂，建成后不能更改，有必要在项目前期充分做好对关键环节、关键问题的分析工作，以利建成后实现所设定的目标。

3 结束语

目前我国的客运专线已经有了成熟的建设经验和运营经验，且客运专线网发展较快，对方便旅客出行、促进地方的经济发展影响显著。随着客运专线网的不断完善，客流量和动车组列车数量的不断增加，客运专线上运行的客车会越来越多，尤其在干线上运行的列车密度会越来越大，系统能力对运营的影响会逐渐显现出来。设计时正确地分析系统能力对今后的发展是有利的，更何况每建设一条客运专线耗资巨大，不可更改。为了更好地指导设计，明确其建成后的运输条件和适应性，在能力上进行足够的分析和必要的仿真，显然是值得的，对投资规模和投资效益也有指导意义。因此，在一开始设计时，就应考虑周到，在充分尊重客观规律的基础上，使设计更加严密和细致，只有这样才能让建设的客运专线更好地发挥作用，实现客运专线的运输效益和目标，才更有利于客运专线的发展。

[1]GB 50091—2006铁路车站及枢纽设计规范[S].北京：中国计划出版社，2006

[2]铁路工程设计技术手册站场及枢纽[S].北京：中国铁道出版社，2004

[3]铁路工程设计技术手册站场及枢纽[S].北京：人民铁道出版社，1977

[5]TB 10621—2014高速铁路设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2014

（责任编辑：魏艳红）

Correct analysis of station capacity is the basis of station scale. There are a lot of differences between passenger dedicated line and normal railway line, such as speed, type, density and schedule. Thus, the organizations of transport has big gaps, so as the analysis method of station capacity.Based on the reason that method for normal railway line station capacity is not an option,this paper proposes a new method for passenger dedicated line station capacity according to the relationship between station layout and capacity.

passenger dedicated line；normal railway line；station capacity；analysis method

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1004-9746（2015）03-0005-08

2015-05-19）