加強武廣客運專線通過能力探討

□ 田伯文

武漢至廣州鐵路客運專線于2009年開通運營，屬京廣客運專線南段，是我國鐵路“四縱四橫”快速客運網的重要組成部分。在2013年7月1日運行圖中，武廣客專共開行列車99.5對（含確認車），其中武漢至長沙南段行車量73對、長沙南至廣州南行車量91對。為滿足快速增長的客運需求，需要增開列車對數。從目前運行圖分析，武漢至長沙南段全天、上行廣州南站17：00—21：00間始發、下行長沙南站07：00—09：00間始發，通過能力有一定富余；由于受行車間隔和停站方案等影響，長沙南至廣州南段上行廣州南站始發時段07：00—17：00、下行長沙南站始發時段09：00—21：00線路能力比較緊張，在不改變目前運行圖方案的基礎上增開列車比較困難。因此，有必要對武廣客專目前能力存在的問題以及解決方案進行研究。

一、影響既有通過能力的主要因素

根據現場調研情況以及對武廣客專運行圖的分析，影響武廣客專通過能力的主要因素有4個方面：一是不同運輸組織模式的列車開行方案、停站方案對線路能力的影響；二是車站延續進路對通過能力的影響；三是行車間隔時分對車站能力的影響；四是動車整備、檢修能力對增開列車的影響。

筆者以前3個因素為研究重點，分析各因素對通過能力的影響，尋求增加通過能力的解決方案。

二、影響通過能力的主要因素及解決方案

1.列車開行方案對通過能力的影響及解決方案

（1）開行方案對能力的影響分析。武廣客專目前主要開行交錯停站高速列車，同時開行少量的大站直達高速列車和站站停動車，采用的是大站直達列車越行交錯停站高速列車、站站停動車，交錯停站高速列車越行站站停動車的運輸模式。

武廣客專主要始發站為武漢、長沙南和廣州南3站，由于受到區段運行時間和綜合維修天窗時間0：00—04：00的影響，晚上始發車的始發時間在21：00之前；早上主要受客流影響，始發列車的始發時間在07：00之后，全天的始發列車時間集中在07：00—21：00之間。根據對武廣客專高峰期運行圖分析，在09：00前和20：00后，運行圖形成明顯的能力空費三角區。

不同的停站方案、越行方案對線路能力有不同的影響，導致行車間隔較大。目前，武廣客專區間最小追蹤間隔為3分鐘，由于受停站和越行的影響，平均行車間隔武漢～長沙南為11.8分鐘、長沙南至廣州南為9.3分鐘，從行車間隔上看優化客車開行方案可提高通過能力。從不同的停站方案對能力扣除的影響可以看出，高速列車武漢至廣州南平均停站次數小于3.5次，由于停站少，扣除系數小，對線路的能力影響較小。動車雖然采用高速車底，但武廣全線除烏龍泉、樂昌東越行站未停站外，其他各站均停車，全線平均被越行約9次，對通過能力影響較大。

（2）解決方案。從現狀運行圖分析，目前長沙南至武漢區段能力較富余，可增加長沙南以北的列車對數；在基本不影響停站頻率和次數的前提下，優化列車開行方案，對部分列車的停站方案調整后，可縮短行車間隔，增加列車對數。由于開行的站站停動車嚴重影響線路能力，應盡量減少動車的開行，可采取目前高速列車的交錯停站方案。對現狀列車開行方案合理調整后，鋪畫列車運行圖分析通過能力運行圖如圖1所示。

圖1 局部調整開行方案后武廣客專列車運行圖

通過鋪畫列車運行圖可知，武廣客專在現狀運行圖的基礎上，下行武漢至長沙南間可以開行152列、長沙南至廣州南間可以開行129列；上行武漢至長沙南間可以開行153列、長沙南至廣州南間可以開行127列。調整現狀開行方案下增開列車的運行圖與現狀列車運行圖的指標對比分析見表1所列。

表1 調整列車開行方案的增開列車運行圖指標分析表

2.延續進路對運輸能力的影響及解決措施

（1）延續進路對車站作業影響分析。武廣客專目前有武漢、岳陽東、赤壁北、長沙南、衡山、衡陽東、郴州西、樂昌東、廣州北、廣州南等10個車站設置有延續進路。延續進路設置形式有：延續至安全線、維修保養點等線路以及正向進站或反向進站的進站信號機處。

從延續進路對中間站作業的影響看，無論延續進路設置形式為正線還是隔開設備，共用同一延續進路的車站不能同時辦理2列及以上停站列車的作業。由于延續進路的影響，使得在中間站停站的列車追蹤間隔時間（停停）增加3～4分鐘；相比無延續進路的（到通）和待避列車的停站時間均也將增加0～2.5分鐘。

從延續進路對大型客站作業的影響看：以武廣客專各站作業量、區間行車量和延續進路對車站作業的影響程度，選取始發站長沙南分析延續進路對大型客站的通過能力影響。受延續進路影響，車站上行正線左側股道的接發車作業之間的干擾較大，1至4道延續進路延至安全線、5至7道的延續進路延至出站口，除1至4道的接車與5至7道能同時接發車外，其他股道的接車間和接發車間作業均相互干擾。

一是延續進路對車站作業間隔時分的影響。按CRH3動車組、最高速度300公里/小時，采用CTCS-3列控方式，圖定停站通過列車的停站時間按2分鐘，當接車的延續進路對相關作業產生影響時，與列車到達相關的各種作業間隔時分變化見表2所列。因延續進路的影響，與列車到達作業相關的行車間隔均有較大幅度增加。其中，廣州端的追蹤到達間隔由4分鐘增加到了6.5分鐘，增加了62.5%；停站通過列車的追蹤間隔4分鐘增加到了8分鐘，增加了100%。

表2 列車作業間隔時分表/分鐘

二是車站能力。以綜合延續進路對其他股道作業的干擾情況及車站各種行車間隔，通過鋪畫1小時的滿股道占用圖，分析車站理論上的接發車能力（見表3所列）。

表3 長沙南上行側股道小時接發車能力表/列

從表3可知：若沒有延續進路，車站接車能力為15列/小時、發車能力24列/小時，或均停站作業通過能力15列/小時，股道及站臺均可靈活使用。通過設置隔開設備，車站股道分線束形成兩個作業區域，延續進路按線束分別接至隔開設備和正線時，全部為停站通過列車的通過能力為10列/小時，較無延續進路降低了33%?？蓪崿F廣州端最大的接車能力為13.5列，此時發車能力6.5列，較無延續進路仍降低了接車能力16%、降低發車能力72%。

（2）解決方案。為解決我國高速鐵路因延續進路帶來的行車安全與運輸效率的矛盾，國內外專家、學者進行了大量的研究和論證。通過對車站接發車作業過程中各相關設備運用、運營管理等環節進行全面、系統的安全分析，研究設置延續進路的邊界條件，進而找到延續進路制約運輸效率的解決辦法，即在確保安全的前提下取消延續進路。

因此，筆者建議取消延續進路。在取消的同時，采取一系列措施加強安全管理，比如從技術和管理上改進列控系統，建議動車組采用逐級限速措施，加強對故障列車運行組織監督管理等。

3.行車間隔對通過能力的影響及解決方案

（1）取消延續進路后行車間隔分析。根據《CTCS-3級列控系統總體技術方案》中區間追蹤間隔時間、車站間隔（包括到達、出發間隔）時間的計算公式，按照300公里/小時最高運營速度分別計算3個主要始發客站到發間隔見表4所列。

表4 始發客站到發間隔表/分鐘

又表4可知，按照300公里/小時最高運營速度計算，3個主要始發客站的到達間隔均大于3分鐘。根據計算，出發間隔和區間追蹤間隔可以達到3分鐘；由于受咽喉區長度影響，武廣客專取消延續進路后，大站武漢、長沙、廣州南的到達間隔大于3分鐘，在3～3.5分鐘之間；與現狀運行圖相比，取消延續進路后，原受延續進路影響的到達間隔、到通間隔可以縮短，大站的發車間隔可以縮短至3分鐘，大站到達間隔可以縮短至3.5分鐘。

（2）取消延續進路后通過能力分析。通過取消延續進路縮短行車間隔時分后，為準確分析通過能力，有必要通過鋪畫列車運行圖分析武廣客專的通過能力。運行圖鋪畫以提高通過能力為基本原則，通過調整車站間隔時分、優化列車開行方案、取消D字頭動車組、增開短途列車等措施提高通過能力（如圖2所示）。

通過鋪畫列車運行圖分析可知，武廣客專在現狀運行圖的基礎上，下行武漢至長沙南間最大區段可開行192列、長沙南至廣州南間最大區段可開行183列；上行武漢至長沙南間最大區段可開行191列、長沙南至廣州南間最大區段可開行189列。

圖2 調整行車間隔和部分開行方案后武廣客專列車運行圖

從增開列車的時間范圍來看，06：00—07：00和21：00后武漢至長沙南間共增開24對，約占增開列車的21%；長沙南至廣州南間共增開26對，約占增開列車的26%。雖然從能力上看，早晚可以增開較多列車，但結合早晚的客流量分析，07：00之前和21：00之后增開的列車實際使用上1/3以內比較合理。

調整行車間隔和現狀列車開行方案下增開列車的運行圖與現狀列車運行圖的指標對比分析見表5所列。

表5 調整行車間隔和現狀列車開行方案的增開列車運行圖指標分析表

從停站率上看，增開列車后每列車平均停站次數較現狀運行圖下降明顯，主要是受武漢至長沙南間、長沙南至廣州南間以及短途城際列車的影響。取消延續進路后，采取安全防護方案，同時優化目前的列車開行方案，通過能力可有較大提高。

三、結論

受既有開行方案和延續進路的影響，在2013年7月1日運行圖現狀基礎上很難直接增加列車；在現狀運行圖基礎上，不調整運行圖參數，僅調整現狀列車開行方案，此方案可增加較少的列車，主要保障措施是調整部分本線列車的開行方案；取消延續進路、調整運行圖參數方案由于對既有開行方案特別是本線列車開行方案調整較大，且不受延續進路的影響，較現狀可大幅增加列車。目前已開通運營和在建的客運專線上普遍設置有延續進路，能否取消、何時取消延續進路需進一步深入研究和論證。（作者單位：中鐵第四勘察設計院集團有限公司）