提高沪杭高速铁路运输能力的探讨

卢万胜 中国铁路上海局集团有限公司运输部

1 引言

高速铁路的发展在很大程度上缓解了既有铁路运输能力不足的状况，也大大缩短了旅客的在途旅行时间，提高了旅客运输的服务质量，高速铁路逐渐成为铁路发展的趋势。根据《中长期铁路网发展规划》，到2020年，一批重大标志性项目建成投产，铁路网规模达到十五万公里，其中高速铁路三万公里，覆盖80%以上的大城市。目前上海铁路局集团有限公司管辖高铁营业里程已占全路高铁里程的1/6，作为“四纵四横”主通道之一的沪昆高铁也于2016年12月28日全线正式通车。

沪杭高铁作为沪昆高铁的一部分，承担着沪昆通道跨线客流和区域本线客流的双重运输任务，与杭深、杭长、杭黄等多条高铁线路汇集，且随着金丽温客专、杭州东至杭州南站间4线的开通，沪杭高铁列车开行密度越来越大，运输能力也越来越紧张，目前已经接近饱和状态，已成为上海南向高铁通道的进出瓶颈，运能矛盾日益显著。因此，亟需在研究沪杭高铁现有问题和成因的基础上，有针对性的提出沪杭高速铁路运输能力提升措施和运输组织优化方案，在短期内释放沪杭能力，特别是沪杭跨线能力，为满足沪杭高铁运输需求提供决策依据。

2 沪杭高铁开行现状及问题分析

沪杭高速铁路（沪昆高速铁路－沪杭段）连接上海与杭州，是中国“四纵四横”高速铁路网络中沪昆高速铁路的一个组成部分。工程自2009年2月26日动工，2010年10月26日正式通车运营，正线全长158.78 km，其中87%为桥梁工程，最高设计时速350 km/h。全线共设车站9座，在上海境内有上海虹桥站、松江南站、金山北站3座车站，在浙江境内设嘉善南、嘉兴南、桐乡、海宁西、余杭、杭州东站6站。除上海虹桥与杭州东站外，仅嘉兴南站为4台6线，其余各站均为2台4线。

2.1 沪杭高铁开行现状

目前沪杭高速铁路实行的是2019年4月10日运行图，列车对数已达到148.5对。有关参数如表1所示，其中，起、停附加时分分别为2 min和3 min。

表1 沪杭高铁2019年4月10日运行图有关参数

（1）从列车速度上看。时速300 km/h的动车组列车有125.5对，采用“G”字头标识；时速250 km/h的动车组列车有23对，采用“D”字头标识。

（2）从是否为跨线列车看。跨线列车141.5对，本线列车7对。由于本线列车发车频率不高，跨线列车中“D”字头列车票价相对便宜，而且杭州东站与市区地铁、公交交通衔接方便等因素，跨线列车承担了很大部分的本线客流。

2.2 沪杭高铁能力存在问题分析

目前沪杭高铁的运输能力越来越紧张，增开列车对数越来越困难，运行图铺画难度增加，主要原因如下：

（1）沪杭高铁客流需求较大，且以跨线客流为主。沪杭高铁处于特殊的地理位置，上海作为特大城市，客运需求旺盛；同时，沪杭高铁承担沪昆通道跨线客流和区域本线客流的双重运输任务，且与甬台温、杭长、杭黄等多条高铁线路汇集，跨线客流较多。

（2）沿线车站对停站次数要求高。沪杭高铁沿线车站中，除了作为县级市的嘉兴南站客流量较大外，其他各站由于旅游、商务等经济活动旺盛，客流需求也比较大。但由于高速线路上列车速度普遍较高，且高速列车采用的是连续式一次速度控制模式运行，追踪间隔时间也相对较小，使得列车停站时分及起停附加时分对通过能力的影响突出。停站次数的增多会对通过能力产生较大的影响。

（3）速差对通过能力影响较大。当高速铁路采用不同速度等级列车混行的开行模式时，由于中速列车的扣除系数大于高速列车，区段内通过能力会随着中速列车比例的增大先减小后增大；且不同等级列车速差越大，扣除系数越大，对区间通过能力的影响也会越大。目前沪杭通道上还有23对“D”字头列车，对沪杭通道的运能影响较大。

（4）受各类设施设备能力的制约。沪杭段共设7个中间站，除嘉兴南站外其他车站同方向仅设一条到发线，受同方向发接间隔6 min的限制，对通过能力影响较大；同时受到杭州东动车所能力限制，上午时段上行始发列车数较少。

3 沪杭高铁运输能力提高措施

3.1 增加重联列车开行对数

为了应对线路客运需求不均衡、部分区段线路能力紧张的情况，欧洲和日本铁路常采取十分灵活的“翼型”列车开行方案，在干线开行重联动车组列车，在支线节点进行去程分解、回程重联，具有可操作性，且运用较为成熟。

目前沪杭高速铁路图定列车开行对数已达148.5对，图定单组运行的有38对，图定重联但实际按单组运行的有8对，实际单编运行的有46对，占总运行对数的31%。其中，上海局担当的图定单组列车有28对。根据客流和线路运输能力的实际情况，在充分考虑重联成本、沪昆浙江段以外客流不饱满现状、重联列车在杭州东站及其以远进行解编和重联操作可行性的基础上，可以考虑采取灵活的动车组列车开行方案，在沪杭这一黄金段都采用重联运行，可在现有能力的基础上提高15%左右。

3.2 增开“G”字头列车

由表1可知，目前沪杭高铁开行的“D”字头列车有23对（包括5对动卧列车），较高速列车运行速度慢、停站次数多。为了提高沪杭线的区段运输能力，可以考虑将除动卧外的其余18对“D”字头列车换成“G”字头列车。同时，合理安排动卧列车的铺画方式，可以考虑将其安排至停站较多的“G”字头列车间，尽量缩小其与前行、后行列车的速度差，减小动卧列车的扣除系数，并在一定程度上避免其待避，缩短动卧列车的旅行时间。

3.3 采用分号运行图

针对沪杭高铁平日部分运能虚糜、周末或节假日旅游客流增多能力紧张的情况，铁路客运部门可以采取平日基本运行图和周末分号运行图分时运用的措施。在周一至周四期间实行平日基本运行图，在周五至周日以及节假日期间实行分号运行图。

（1）基本运行图。在日常时段，沪杭线以商务、通勤和少量旅游客流为主，运行图主要需要考虑旅客的便捷和舒适度。在无越行情况下，高速列车在区段内最有利的停站方式是交错停站（如图1），即前行列车停靠远方站，由远及近依次停站。增加高速列车在途停站次数，有利于增加所在地区居民的出行便利性，但对通过能力的影响较大（一次停站至少会增加6 min的额外时间）。因此，可以在充分考虑车站到发线数量和客运需求的基础上，沿用现有停站方案，或按各站停站次数均衡等原则以及旅客出行特点进行进一步优化，按照最优方式铺画运行图。

图1 最优停站方式

（2）分号运行图。在小长假等高峰时段，沪杭线以苏、锡、常、沪的旅游客流为主，其目的地是杭州及其以远。高峰时段沪杭段的重点任务应该是输送中长途旅客。因此，可以考虑在周末及小长假期间实施以通道能力最大化为目标的分号运行图，沪昆通道长途列车在沪杭段采取直通运营的模式，合理调整其余列车在中间小站的停站率，并加开以宁波、黄山、金华方向为目的地的管内客车，充分释放沪杭高铁通道能力。

3.4 挖掘无效时间带潜在通过能力

为了满足设备日常维修的需要，高速铁路均设置有综合维修天窗，天窗时间为4h左右，在每日的0:00-6:00间进行，天窗类型为垂直天窗。高速列车通常在6:00后始发、在0:00前终到。因此，每个区段对于长线列车存在一个无效时间带，0:00前距离始发站越近，无效时间带越长；6:00后距离始发站越远，无效时间带越长，如图2所示，图中斜纹部分即为无效时间带。

图2 天窗形成的无效时间带示意图

针对长线列车无效时间带通过能力虚糜的问题，可根据实际的客运需求，开行短交路列车。在无效时间带加开短途列车，一定程度上能够提高通过能力利用率。

3.5 根据沪杭高铁各站实际站型确定起停附加时分

列车的起停附加时分与列车动力、速度、站场的咽喉区长度、司机操作水平等有关。建议机务部门根据沪杭运行的动车组种类、各站的站场情况，依据理论计算及现场写实，确定各站的起停时分。经初步计算得出以下可行的起停时分，如表2所示。

表2 沪杭高铁各占可行起停附加时分（单位：min）

由表2可知，现行的起停附加时分仍有优化空间。

3.6 利用闲置的运行线在高峰时段开行管内列车

利用沪杭高铁闲置的长途线G1385/6、G1353/4次（长期不曾开行）开行管内短途列车，在周末及节假日作为能力补充，增加沪杭运输能力。

4 结束语

目前沪杭高铁能力已处于接近饱和状态，根据上述优化方式，结合对沪杭高铁既有运行图提高运能的预铺画，得出在不改变现有运行图框架的基础上，通过增加重联列车开行对数、增开“G”字头列车、采用分号运行图并优化停站方案、挖掘无效时间带潜在通过能力、依据沪杭高铁各站实际设定中间站起停附加时分、利用闲置的运行线在高峰时段开行管内列车等措施，可以在一定程度上释放沪杭能力，增加上海南-嘉兴南间运行线15对左右，嘉兴南-杭州东间运行线11对左右，满足沪杭本线以及杭黄跨线快速增长的客流需求。