發展中的我國鐵路列車速度、密度、重量

田長海

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 鐵道科學技術研究發展中心，北京100081）

列車速度、密度、重量是表示鐵路運輸能力、運輸質量和技術水平的重要技術指標，是《鐵路主要技術政策》的核心內容，三者之間關系密切、相互制約、相互促進，在我國鐵路不同發展時期三者發展的側重點不同，尤其在進入高速鐵路時代后，三者之間又有了許多新的特征。本文在概述列車速度、密度、重量匹配關系的基礎上，將我國近40年的鐵路發展歷程劃分為挖潛擴能、鐵路提速、發展高速鐵路3個階段，論述在這3個階段中列車速度、密度、重量主要技術指標發展變化過程及鐵路技術政策對其發展的要求；提出未來我國鐵路列車速度、密度、重量發展方向。

1 列車速度、密度、重量匹配關系

1.1 列車速度與密度

列車速度，通常分為最高速度（設計速度）、運行速度、技術速度、旅行速度和貨物送達速度等，是反映鐵路設備性能、運輸組織水平、運輸服務質量和整體技術水平的主要技術指標［1］。最高速度越高，無疑運行速度也會越高；運行速度越高，技術速度也會越高；技術速度提高了，旅行速度也會相應提高。旅客列車旅行速度和貨物送達速度是體現鐵路運送旅客和貨物快慢的最直接的技術指標，旅客關心的是旅行速度，貨主關心的是貨物送達速度，鐵路應著力提高這2 項指標，以便吸引旅客和貨主［2］。

列車密度，也稱為行車密度，是指在一定范圍（如全路或某一條線）和時間內平均每公里線路所擔負的列車數量，通常是指線路區間1晝夜實際通過的行車量（客貨列車數量）。列車密度大小與客貨運輸需求、列車重量（編組）、線路通過能力等因素有關，是反映線路運輸繁忙程度的重要技術指標。列車密度越大，表明線路的負荷越重，運輸繁忙程度也越大［2］。

列車速度與列車密度通過線路通過能力產生關聯。列車速度在很大程度上決定著列車運行圖周期（自動閉塞區段是列車追蹤間隔時間）和平行運行圖通過能力；旅客列車不同停車方案、不同速度列車共線運行對平行運行圖通過能力的占用（產生扣除系數）是不同的，這在很大程度上決定著非平行運行圖通過能力，即線路通過能力。列車密度以線路通過能力為基礎，反映線路通過能力利用情況。線路通過能力低，行車密度不可能高；而線路通過能力大，就為增加行車密度創造了條件。

雙線自動閉塞區段列車追蹤間隔時間I=max {I追，I發，I到，I通}，其中I追為列車區間追蹤間隔時間，I發為列車出發追蹤間隔時間，I到為列車到達追蹤間隔時間，I通為列車通過追蹤間隔時間，它們均與列車速度有關。普速鐵路客貨列車在LKJ控車條件下按四顯示自動閉塞追蹤運行時，列車一般在2 個閉塞分區內完成調速制動（進站停車時列車在進站信號機前降到規定速度），在這樣條件下適當提高列車運行速度有利于壓縮I追，I到和I通［3］。

與普速鐵路相比，高速鐵路裝備CTCS-2/3級列控系統，列車追蹤間隔時間大幅度縮短，線路通過能力顯著提高。高速列車運行速度越高，列控車載設備監控制動距離越長，高速列車速度與I追，I到和I通成反比關系，列車速度越高，列車追蹤間隔時間越大，高速鐵路列車速度與密度呈負相關關系。

對于I發，提高列車運行速度有積極作用，列車在車站范圍限速出站，出清車站即可加速運行，高速列車比普速列車更有利于縮短I發［4-5］。

在CTCS—2 級控車條件下，當高速列車遇長大下坡道，按正常速度運行所需的監控制動距離及安全防護距離、附加時間走行距離之和超過前方最大可接收空閑閉塞分區數量的距離時，就需要限速［6］；為避免限速，往往采取延長閉塞分區長度的辦法，但這會導致列車追蹤間隔時間延長，造成列車速度和列車追蹤間隔時間負相關關系。

雙線自動閉塞區段，不論是高速鐵路還是普速鐵路，當不同速度列車共線運行時，列車間速差越大，列車扣除系數越大，線路通過能力越低［7］。兼顧普通旅客列車的高速鐵路，高速列車最高速度不超過250 km·h-1，普通旅客列車最高速度不超過160 km·h-1，普通旅客列車與高速列車間存在較大速差，對通過能力的影響較大，高速鐵路行車密度較低［8］。高速鐵路要提高通過能力，采用相同速度等級列車運行是較為有效的措施；當然，高速鐵路列車不均衡停站和跨線列車到發時刻的剛性約束，也是影響通過能力的重要因素。

半自動閉塞區段，列車運行圖周期由限制區間列車運行時分和列車車站間隔時間組成，提高列車運行速度直接降低列車區間運行時分，壓縮列車運行圖周期，有利于提高線路通過能力、增加行車密度。

1.2 列車重量與速度

列車重量，是指機車牽引重量，即車列的自重和載重之和。線路（區段）方向上規定的列車重量標準，通常稱為列車牽引定數。在統計上，列車平均牽引總重，是指一定時期和一定范圍內，平均每臺本務機車公里所完成的總重噸公里數［9］。旅客列車重量主要體現為列車編組數量，動車組列車編組相對比較固定，絕大部分是8 輛編組和16 輛編組，2 列同型號8 輛編組的動車組可重聯運行。貨物列車重量水平，通常作為貨物列車的發展標志，與運輸需求、基礎設施條件、機車車輛牽引制動能力等因素有關。

列車重量與速度關系密切，列車重量的確定一般應滿足在限制坡道上列車不低于持續速度運行、在平直道上列車達到最高運行速度后仍應擁有規定的加速度［10］等條件，前者關系見公式（1），后者關系見公式（2）。

式中：Q限坡，Q平坡分別是由限制坡道、平直道上保有加速度確定的列車重量，t；Fc，Fg分別是機車持續牽引力、列車以規定的最高速度運行時的機車牽引力，kN；ω′0，ω″0分別是機車、車輛單位運行基本阻力，N·kN-1；P是機車計算重量，t；λy是機車牽引力使用系數；ix是線路限制坡度，‰；γ是回轉質量系數；g是重力加速度，m·s-2；α 是列車以規定的最高速度運行時的剩余加速度，旅客列車不小于0.03 m·s-2，貨物列車不小于0.01 m·s-2，動車組列車一般不小于0.05 m·s-2。

剩余加速度α，除了表示列車在平直道達到規定的最高速度時還具有相應的加速度外，還表示在α 值對應的上坡道上，列車能夠以規定的最高速度等速運行。例如，當高速列車運行速度vax＝350 km·h-1，要求α＝0.05 m·s-2時，表示在平直道上，高速列車按照350 km·h-1速度勻速運行時，還具有0.05 m·s-2的加速度；同時也表示在5‰的上坡道上，高速列車可以保持350 km·h-1速度勻速運行。

從公式（1）和公式（2）可知：列車重量與速度成反比關系，列車速度越高，列車牽引重量越小。對于旅客列車，在列車重量（編組輛數）不變的前提下提高速度，必須采用性能更好的機車車輛。對于貨物列車，在運行速度不降低的前提下，提高牽引重量最有效的辦法就是采用大功率機車，在長大上坡地段采用雙機甚至多機牽引。

公式（1）檢算的列車重量一般比公式（2）的大，公式（1）的主要作用是確定線路需要使用雙機或補機的地段。一般用公式（2）確定列車重量后，可用公式（1）檢算列車重量與速度匹配條件下相應的限制坡道。2 個公式各有側重，當線路區段限制坡度較大時，列車重量（主要是貨物列車重量）主要受公式（1）計算結果限制；當線路平縱斷面條件較好，或者限制坡度較大但采用補機、雙機或多機牽引時，區段列車重量主要按公式（2）檢算確定。普通旅客列車重量（編組）主要按公式（2）檢算結果和客流需求確定。高速動車組列車采用動力分散技術，牽引制動能力都較大，16 輛編組的牽引制動能力是8 輛編組的2 倍，重量對速度的影響很小，反倒是長大上坡道對速度的影響很大，例如西（安）成（都）高鐵設計速度250 km·h-1，最高速度200～250 km·h-1的動車組列車穿越秦嶺地段25‰上坡道時運行速度都達不到140 km·h-1。

1.3 列車密度與重量

列車密度與重量決定了鐵路輸送能力或實際完成的運輸量。提高列車重量、增加行車密度，是提高鐵路輸送能力最直接、最有效的措施。

貨物列車密度與貨物列車重量的關系為［11］

式中：n貨是貨物列車密度，列；Γ貨是單方向年貨運需求量，萬t·年-1；Q是貨物列車重量，t；φ載是貨物列車載重系數；γ滿是貨物列車滿軸系數。

從公式（3）可見，貨物列車行車密度與貨物列車重量呈反比關系。為了提高輸送能力或完成一定的貨運量，首先采取的措施往往是提高貨物列車重量，甚至開行重載列車，在不增加行車密度條件下緩解通過能力緊張狀況；在通過能力充?；蛴袟l件提高通過能力的情況下，也常會采取增加貨物列車密度的措施。提高貨物列車重量要考慮機車牽引能力、線路縱斷面條件、到發線有效長、貨車靜載重、技術站作業能力等諸多因素；增加貨物列車密度要考慮線路通過能力、技術站作業能力、機車數量及交路等諸多因素。目前，為適應貨運市場競爭，滿足貨主多樣化運輸需求，我國鐵路推出了集裝箱專列、貨物班列、冷藏列車、快運列車等多種類型的輕快貨物列車，貨物列車重量正在多樣化發展；同時，出于保證貨物運到期限等目的，有些貨物列車不一定集結到滿重或滿長才開車，會按運到期限（計劃）要求快編、快發。這些都需要一定的線路通過能力做保障［12］。

對于旅客運輸，列車重量主要通過列車編組體現，擴大旅客列車編組、增加旅客列車數量，是提高客運輸送能力的重要措施。旅客列車密度與旅客列車重量（編組）的關系為

式中：n客是旅客列車密度，列；P客是單方向年客運需求量，萬人·a-1；A是旅客列車平均定員，人；η是旅客列車平均上座率。

確定旅客列車密度和重量（編組）時，更多考慮各去向客流量大小、服務頻率、便捷性、舒適度，以及與其他運輸方式競爭的能力。為解決客流高峰期間運輸或線路通過能力緊張的問題，往往采用長編組擴大載客量，但是旅客列車重量（編組）并非越大越好，它不僅受去向別客流量大小的限制，還受旅客舒適度、便捷程度、等候時間等因素的限制。增加服務頻率，不僅滿足旅客對量的需求，也滿足旅客對質的需求。高速鐵路（特別是城際鐵路）、市域鐵路和普速鐵路的短途旅客運輸，一般都密集開行小編組列車，就是為了增加服務頻率，滿足旅客隨時舒適出行的要求，提高鐵路客運競爭力。在我國鐵路越來越重視旅客運輸的情況下，旅客運輸更應該在增加列車對數和提高服務質量上下功夫。

2 列車速度、密度、重量發展特點

受國情和路情決定，我國鐵路必須建立客貨并重，數量與質量兼顧，列車速度、密度、重量合理組合、協調發展，高新技術與適用技術并重，不同層次技術裝備并存的具有中國特點的技術體系。所謂合理組合，主要是根據不同的線路條件及其承擔的客貨運輸任務，采用相應的列車速度、密度、重量，達到提高運輸效率與效益的目的。所謂協調發展，主要是要處理好列車速度、密度、重量三者間的關系，使三者的組合能有效地提高運輸質量、擴大運輸能力［12］。為適應經濟社會發展需要，我國鐵路在不同時期對列車速度、密度、重量發展的重點是不同的。

2.1 鐵路挖潛擴能階段（1978年—1996年）

20 世紀70年代后期，我國作出了以經濟建設為中心、實施改革開放的重大戰略決策，國家和社會面貌發生了重大改變，經濟取得快速發展，運輸需求日益增長，鐵路運輸能力開始全面緊張，買票難、運貨難現象飽受社會責難，迫切需要以鐵路為骨干的交通運輸行業快速發展，大幅度提升運輸能力。這期間，受國家財力的限制，大規模鐵路建設并不多，所以挖潛擴能成為這一時期鐵路發展的重點，即充分利用有限的財力，針對運輸能力的關鍵瓶頸實施更新改造。這一思路體現在列車速度、密度、重量發展的先后次序和不同側重點上，可從先后頒布的幾版《鐵路主要技術政策》中得到佐證。1983年5月原鐵道部頒布的《鐵路主要技術政策》（第1版）規定：“逐步提高列車重量，增加行車密度，在此基礎上適當提高行車速度”，將“提重增密”放在鐵路發展的首要位置，以達到較大幅度提高鐵路輸送能力，獲得較好經濟效益的目的。1988年11月頒布的《鐵路主要技術政策》（第2 版）進一步強調了要“大力提高列車重量，積極增加行車密度，適當提高行車速度。在三者組配優化的基礎上，實現大重量、高密度、中速度，以顯著提高運輸能力，獲得較好的社會效益和經濟效益”，凸顯出“提重增密”在推動鐵路發展和滿足運輸需求中的重要性和緊迫性。1994年6月頒布的《鐵路主要技術政策》（第3 版）仍維持了重量、密度、速度三者的提法和順序，表述為“大力提高列車重量，積極增加行車密度，努力提高行車速度。以大幅度提高運輸能力并獲得較好的經濟與社會效益為目標，實現重量、密度、速度的優化組配”，但將“適當提高行車速度”改為“努力提高行車速度”，表明這一時期鐵路運輸在仍把“提重增密”放在首位，按照“重密速”先后順序發展的同時，開始有預見性地要重視行車速度的提高［13］。

“提重增密”是這一時期鐵路發展的主題。在提高列車重量方面：通過大幅度提高內燃、電化鐵路比例，延長車站到發線有效長等措施提高貨物列車重量，車站到發線有效長850 m 線路的貨物列車重量由3 500 t逐步提高到4 000 t；有條件又有需要的線路區段，到發線有效長延長到1 050 m，列車重量提高到5 000 t；大秦運煤專線到發線有效長1 700 m，列車重量最高達到10 000 t；旅客列車逐步增加編組輛數，從12～14 輛增加到14～16 輛，部分擴編至20 輛［14］。在增加行車密度方面：不斷提高雙線和自動閉塞線路的比重，雙線自動閉塞區段列車追蹤間隔時間從10 min 壓縮到8 min，甚至7 min，線路區段最大客貨列車行車量達到110～120 對；單線鐵路通過增設中間站或線路所，采用半自動閉塞設備，把平行運行圖通過能力提高到40 對以上，線路區段最大客貨列車行車量達到30～35對［14］。

通過既有線挖潛改造和少量新線建設，鐵路運輸設備質量得到提高，鐵路貨物列車重量和行車密度大幅度提升，詳見表1（為了便于對比，將鐵路提速階段中的2007年和發展高速鐵路階段的2018年的數據也列入表1中）。由表1可知：1996年與1980年相比，內電比從18.1%提高到69.3%，自動閉塞線路里程比例從12.1%提高到26.9%，載重60 t 及以上貨車占比從35.8%提高到81.4%，貨物列車平均重量從1 994 t 提高到2 603 t，提高30.2%；線路客運密度提高112.3%，貨運密度提高99.5%。盡管在該階段鐵路運輸能力大幅度提升，但仍不能滿足我國快速增加的客貨運輸需求和日益增長的服務質量要求。

表1 我國鐵路列車速度、密度、重量主要技術指標

2.2 鐵路提速階段（1997年—2007年）

自20 世紀90年代，在國家進一步擴大開放政策的推動下，交通運輸業中的公路、民航、水運充分利用各自的有利條件得到飛速發展，完成的客貨運量和客貨周轉量逐年增長，而鐵路由于自身和外在的多種原因，發展相對滯后，沒有充分發揮其應有的作用，在全社會客運量逐年上升的情況下，1995年、1996年、1997年鐵路客運量和市場份額卻在連續下降，鐵路運輸能力和運輸質量嚴重不適應社會發展要求。形勢迫切要求鐵路不僅要擴大運輸能力，滿足客貨運量不斷增長的需求，而且要把加快旅客、貨物送達，提高客貨運輸質量，實現安全、快速、舒適、經濟、方便的客貨運輸放在重要位置。為此，鐵路開始對既有線實施提速，即對既有線進行技術改造，更換機車車輛等技術裝備，多次組織既有線提速重大綜合試驗和技術攻關，形成既有線列車提速理論，大幅度提高既有線列車速度。同時，積極調整運輸產品結構，開行“夕發朝至”、“朝發夕歸”、“一日到達”等多種形式的特快、快速旅客列車，以及行包專列、“五定”班列等多種形式的快捷貨物列車。與此同時，2000年10月頒布的《鐵路主要技術政策》（第4 版）也將列車重量、密度、速度的順序調整為列車速度、密度、重量，提出“普遍提高行車速度，積極增加行車密度，合理確定列車重量”的新政策。

《鐵路主要技術政策》中列車速度、密度、重量次序的演變及用詞強度的變化，反映這一時期普遍提高列車速度——特別是旅客列車的速度，是鐵路發展的重點，并通過提速同時實現擴能，反映我國鐵路從以貨運為主到客貨并重，從重視運輸數量的增長到數量與質量兼顧，從強調擴大運輸能力、提高經濟效益到以滿足運輸市場需求、提高經濟與社會效益為目標的轉變［15］。

基于這樣的現實狀況和政策要求，從1997年到2007年的10年間，我國鐵路連續實施了6 次大面積提速，主要內容和效果見表2。通過改造小半徑曲線、更換提速道岔、鋪設無縫線路、更換新型軌枕、整治線路病害、道口平改立、封閉柵欄、三顯示改四顯示自動閉塞、裝設通用機車信號、采用提速機車車輛等［16］，把延展里程2.2 萬km 設計速度不超過120 km·h-1的線路提速到140，160 或200 km·h-1及以上，與1996年相比，2007年旅客列車技術速度和旅行速度分別提高34.2% 和39.2%（見表1）。既有線提速同時帶動了鐵路列車密度、重量相應提高。通過提速改造，列車追蹤間隔時間進一步壓縮，動車組列車追蹤間隔時間最小縮短至5 min，普通旅客列車追蹤間隔時間最小縮短至6 min，貨物列車追蹤間隔時間最小縮短至7 min；采取列車成束連發等運輸組織措施，行車密度得到提高，部分線路客貨列車開行數量超過130 對，與1996年（見表1）相比，2007年客運密度、貨運密度分別提高85.0%和52.4%。通過提速改造，雙線鐵路、電氣化鐵路、到發線有效長1 050 m 線路均有增加，列車重量得到提高，貨物列車平均重量提高22.7%，京滬、京廣、京哈線等繁忙干線普遍開行5 000，5 500 t貨物列車［17］。

通過提速，200 km·h-1動車組列車、160 km·h-1普通旅客列車與5 000 t 貨物列車共線運行，創造了中國鐵路既有線提速改造挖潛擴能新紀錄，實現了提速兼顧擴能的目的，初步緩解了鐵路運輸“瓶頸”制約，是促進既有線列車速度、密度、重量三者協調發展的成功實踐，為國民經濟和社會發展做出了重要貢獻，得到全社會廣泛高度的評價?！疤崴佟币辉~成為當時改變既有落后觀念和做法，實施加快發展、快速前進的代名詞，鐵路提速使我國既有線提速技術達到世界先進水平，為后來高速鐵路的發展打下了良好的基礎。

2.3 發展高速鐵路階段（2008年—現今）

經過10年鐵路提速，特別是到了提速后期，鐵路人普遍意識到，僅靠既有線提速遠不能滿足人們方便、快速出行需求，更無法滿足大幅度提高運輸能力、解決運貨難的問題，需要實行客貨分線、客運高速的發展模式，發展高速鐵路就成為一種必然的趨勢，所以2004年8月頒布的《鐵路主要技術政策》（第5 版）在繼續強調“普遍提高列車速度，積極加大列車密度，適當增加列車重量”的同時，提出了“認真執行《中長期鐵路網規劃》”，“在大中城市間發展客運專線，在人口稠密地區發展城際鐵路”，“客運專線行車速度200～350 km·h-1”，“列車追蹤間隔時間3～4 min”，“建立客運高速、貨運重載、行車高密度協調發展”的鐵路發展總目標?？梢姷? 版《鐵路主要技術政策》在維持列車速度密度重量發展順序的同時，開始把發展的重點轉向高速鐵路［13］。

事實上，鐵路第6 次大面積提速，不僅是既有線的一次大規模提速，同時也是發展高速鐵路的一次預演。提速列車采用的是“交—直—交”動力分散高速動車組和CTCS—2 級列控系統，地面采用列控中心和應答器，提速線路大面積使用PD3 鋼軌、重型軌枕、Ⅰ級道砟、18 號道岔和1.25 m 高站臺，這些都是后來高速鐵路采用的技術裝備和標準。

表2 我國鐵路6次提速主要內容及效果［12］

2008年8月1日我國第1 條高速鐵路京津城際鐵路投入運營，標志著中國鐵路全面進入高速鐵路時代。隨后，每年都有幾千公里的高速鐵路投入運營，所以2013年1月頒布的《鐵路主要技術政策》（第6 版）提出“加快形成以‘四縱四橫’為骨架的快速客運網”，“城市密集區優先建設不同速度等級的客運專線”，“構建完善客運高速、便捷，貨運重載、快捷，速度、密度、重量合理匹配”，表明這一時期鐵路發展的重點是高速鐵路；同時《鐵路主要技術政策》（第6版）對高速鐵路、重載鐵路、客貨共線鐵路分別進行了定義，對3種類型鐵路各自速度、密度、重量的技術指標提出了要求。

這一時期，我國國力明顯增強，對鐵路的投入明顯加大，鐵路營業里程快速增長，平均每年投產新線6 600 多km，其中高速鐵路投產近3 000 km。截至2019年底，我國鐵路營業里程達到13.9萬km，其中高速鐵路營業里程3.5 萬km，形成了300～350 km·h-1，200～250 km·h-1多種速度等級的高速鐵路，350 km·h-1高速鐵路達到1.23 萬km；列車追蹤間隔時間達到4 min，日行車量最高達到160 對；動車組列車編組有8 輛、16 輛和少量17 輛（2019年開始在京滬高速鐵路運營）。

目前，高速鐵路已成網運營，路網結構更加優化，運輸能力大幅度提升，鐵路滿足客貨運輸需求的能力日益增強，運輸能力緊張的局面基本消除，“限制口”基本消滅，運輸“瓶頸”和短板明顯減少，列車速度、密度、重量發展的先后順序沒有以前那樣明顯的偏向性，不必再強調“大力”發展誰、“普遍”發展誰、“適當”發展誰，所以列車速度、密度、重量發展方向已不同于前2 個階段，處在按需發展、共同發展的新階段。

3 列車速度、密度、重量發展方向

近40年我國鐵路發展，列車速度經歷了“適當提高”“努力提高”“普遍提高”“發展高速”等幾個階段，列車密度經歷了“增加”“積極增加”“積極加大”等幾個階段，列車重量經歷了“逐步提高”“大力提高”“合理確定”“適當增加”幾個階段，不同階段三者發展重點不同。挖潛擴能階段偏重于內涵式發展，提速階段是挖潛擴能階段的延伸和升級，使鐵路挖潛擴能上升到了一個新階段和較高的水平。當今我國鐵路進入高速鐵路發展時期，發展規模遠超規劃，不論是每年投產線路，還是在建線路、規劃線路，規模都很大，我國鐵路正處在擴大再生產的發展歷史新階段，鐵路運輸格局出現根本轉變，鐵路運輸正在從能力限制性、適應型向高質量服務型轉變，這種發展趨勢推動鐵路列車速度、密度、重量三者向更高水平發展。

3.1 列車速度

我國普速鐵路經過6 次大面積提速，已形成旅客列車最高運行速度160 km·h-1、普通貨物列車最高運行速度80和90 km·h-1、快捷貨物列車120和160 km·h-1的格局。未來機車牽引的旅客列車應逐步被160 和200 km·h-1動力分散動車組和新型動力集中動車組替代，最高運行速度可仍保持160 km·h-1，但客運服務質量將有大幅度提升。設計速度200 km·h-1客貨共線鐵路線間距4.4 m，經過多次研究和試驗，在對貨物列車采取一定安全措施后，高速列車與貨物列車可以在區間正常共線運行，無需規定客貨列車不見面。高速鐵路使得旅客列車運行速度、技術速度、旅行速度和服務質量有了大幅度提升，高速鐵路應逐步恢復按設計速度運行，并進一步研究發展400 km·h-1等級的高速鐵路成套技術，開行400 km·h-1高速列車，推動鐵路技術水平上升到一個新水平。高速鐵路在始發終到端技術作業條件具備后可開行高速貨物列車，目前應重點解決始發終到作業、車站裝卸作業、樞紐走行線路及技術經濟性等問題。

3.2 列車密度

普速鐵路列車運行監控裝置LKJ 應采用速度連續控制模式，逐步推廣應用CTC 中心站集中控制模式、調度集中、移動閉塞和機車自動駕駛技術，對改進鐵路行車組織，壓縮列車追蹤間隔時間，增加行車密度，保障行車安全具有很大的促進作用。雙線自動閉塞區段，動車組列車追蹤間隔時間最小可壓縮到5 min，普通旅客列車可壓縮到6 min，貨物列車7 min，平行運行圖通過能力提高10%～20%，列車密度可達到110～120 對·d-1，當旅客列車在50 對·d-1時，線路區段年貨運量可達到7 000 萬t 以上。單線鐵路推廣應用自動站間閉塞，平行運行圖通過能力可達到50 對以上，最大行車密度可提高到35對·d-1以上。

高速鐵路目前最大行車密度達到160 對，為進一步提高繁忙線路行車密度，縮短列車追蹤間隔時間、實現3 min 設計目標仍是一個重要途徑。目前影響高速列車3 min 追蹤間隔時間的主要因素是大型客運站咽喉結構復雜、列車進路太長，以及動車組制動能力利用和列控系統參數配置的限制等。壓縮列車追蹤間隔時間，要優化線路設計，銜接方向多、到發線多的車站盡量分場設計，縮短車站咽喉區長度；要提高動車組制動能力利用率，壓縮進路辦理時間，全部取消高速鐵路延續進路，采用移動閉塞和自動駕駛系統（ATO），優化接發列車作業辦法和到發線使用方法，同一線路區段采用相同運行速度，避免列車間產生速差［18］。采取上述措施后，列車追蹤間隔時間壓縮到3 min、最大行車密度達到190對·d-1以上是可能的。市域鐵路站場結構相對簡單，設計速度低于高速鐵路，采用優化后的列車運行控制系統，列車追蹤間隔時間可實現2.5 min，高峰小時最大列車開行對數可實現24對［19］。

3.3 列車重量

旅客列車方面，動車組列車編組目前主要是8輛、16 輛和少量17 輛。未來客流量較大去向和時段（節假日、周末）、繁忙區段可采用16 輛編組，城際鐵路、市域鐵路多采用8 輛短編組。普通旅客列車編組根據需求確定，最高不超過20 輛；動力集中動車組將逐步替代現行機車牽引的旅客列車，長編組可達到19輛。

貨物列車方面，未來貨物運輸將繼續朝著重載、快捷、高效方向發展。160 km·h-1快捷貨物列車軸重不超過17 t，120 km·h-1快捷貨物列車軸重不超過18 t，列車重量約1 500 t；高速快運貨物列車重量不超過1 000 t。普通貨車軸重目前以23 t 為主，專用貨車軸重25 t，將來還應推廣軸重27 t 通用貨車，研究發展軸重30 t 貨車，所以大軸重貨車數量還會有一定幅度的增長。從2006年開始，除特種貨車和專用貨車外，國家鐵路不再采購載重70 t以下的貨車，這為進一步提高貨車靜載重創造了條件。2017年國家鐵路標記載重70 t及以上貨車占總量的49.8%，煤炭貨車靜載重平均達到69.8 t。實際中車輛每延米重量可達到6.54 t·m-1（＝93.6÷14.3）?；谶@些條件，有效長為850 m系列的到發線貨物列車重量最高可提高到5 000 t（≈（850－40－30）×6.54），換長70；有效長為1 050 m 系列的到發線貨物列車重量最高可提高到6 400 t（≈（1 050－40－30）×6.54），換長可提高到89。所以，將有效長為850 m 系列和1 050 m 系列到發線的線路貨物列車重量分別確定為4 500～5 000 t和5 500～6 400 t是適宜的。

4 結 語

列車速度、密度、重量是鐵路運輸能力和運輸質量最具代表性的指標，三者之間緊密聯系。我國經濟社會發展格局及其對交通運輸的需求，決定我國鐵路必須列車速度、密度、重量三者兼顧。鐵路40年來的發展實踐也一直在促使三者兼顧，且在不同時期具有鮮明的特征，推進三者共同協調向前發展，達到世界先進技術水平，提升了我國鐵路運輸能力和運輸質量。目前，我國鐵路進入一個新的發展階段，強基礎、保安全、提質量、增效益的任務繁重，既要繼續擴大路網規模，大力發展高速鐵路，還要更加注重提高鐵路經營效率和效益，這給鐵路列車速度、密度、重量賦予了新的內涵和要求。隨著鐵路發展和運輸需求變化不斷調整，以及鐵路新技術的推廣應用，我國鐵路列車速度、密度、重量還會朝著更高水平方向發展，為社會提供更強的運輸能力和更好的運輸服務。