孟玉山
(北京鐵路局調度所,中國 北京 100038)
近年來,我國在高速鐵路運輸中雖然取得了飛速發展,但依然存在一些問題和不足需要改進,在行業快速發展的新時期,加強對高速鐵路運輸組織相關問題的研究,對運輸安全有著重要意義。
高速鐵路的運輸組織模式有三個常見的基本概念:運輸組織模式、列車運行方案和修建模式。運輸組織模式主要是指高速鐵路是客運專列還是客貨混用模式。列車運行方案是指高速鐵路采取全高速旅客列車運行還是高、中速旅客列車共線運行;修建模式是指高速鐵路是采取既有線路改造還是新建等。運輸組織模式是決定高速鐵路主要技術方案與技術標準的前提和基礎與其他鐵路一樣,運輸組織模式與國情、路情和沿線經濟、社會條件等有密切相關,具有很強的地域特征。高速鐵路運輸組織的目的是在高效使用鐵路固定設備、活動設備和人力資源的基礎上滿足旅客的運輸需求,并保持良好的運輸秩序和運營效果。高速鐵路運輸組織的一般流程,首先,通過客流的調查,正確的分析、預測旅客運輸市場需求;其次,綜合考慮鐵路線路、車站、信號、動車組等技術設備條件,計算、準確列車運行的各種參數;根據運輸系統自身的實際情況和市場需求情況確定經營方針、經營策略;最后,給予客流預測、設備條件、經營策略具體編制旅客輸送的框架計劃,即列車開行方案,對列車開興的起訖點、種類、數量、途經車站的停車方案作出具體的規定。高速鐵路列車運行質量主要由綜合運輸計劃決定。建立一套設備先進、安全可靠、功能豐富、使用方便的高速鐵路調度指揮系統,是保證高速鐵路運輸的關鍵。
速度是高速鐵路技術水平最主要的標志,各國都不斷提高高速列車的運營速度。運營速度的概念是相對試驗速度而言的,最高運營速度就是指最高運行速度。除最高運行速度外,旅客更關心旅行速度;因為旅行速度直接決定了旅客全程的旅行時間。在最高設計速度一定的情況下,設計中應追求的目標是盡可能提高平均運行速度;而在平均運行速度一定的情況下,運營管理(尤其是行車組織)追求的目標是盡可能提高旅行速度。在方便旅客乘降的前提下,旅速越高越好。
列車間的間隔越小,運行密度越大,為旅客提供的服務頻率越高,旅客等待乘車的時間就越短,就能吸引更多的客流。列車密度主要決定于最小追蹤列車間隔時間,客運專線(高速鐵路)最小追蹤列車間隔時間技術設備可以達到3min。
正點率是高速鐵路系統設備可靠性和運輸組織水平的綜合反映,也是運輸服務質量的核心。只有列車始發、運行和終到正點,旅客才能有效安排自己的時間。各國都十分重視高速列車的正點率問題,并以此作為與其他交通運輸方式競爭的重要手段。
這里的可靠性是針對安全而言。高速鐵路必須保證行車的高度安全。否則,一旦出事故都將是毀滅性的。各國高速鐵路都有完善的安全保障體系。
高速鐵路使鐵路所固有的技術經濟優勢得以充分發揮。盡管建設投資高于普通鐵路,但建成后能吸引和誘發大量的客流,在能源利用、環境保護、國土開發與利用、安全、準時、舒適等方面優于航空和高速公路,尤其是社會成本遠低于其他現代交通遠輸方式。
3.1.1 客流分類與兩線分工
我國鐵路網主要干線的客流構成除本線各站間到發的本線客流外,還有相當一部分是本線與相鄰線或各相鄰線間交流而通過本線的跨線客流,本線客流又分大站間到發的大站客流和沿線小站間到發的沿線客流。
3.1.2 跨線客流輸送方式的選擇
方案比選時需考慮的主要因素是方便旅客出行,減少旅客換乘次數;將旅行速度作為衡量列車運營質量的重要指標;充分發揮高速鐵路的作用,合理利用兩線通過能力;上、下線方案的前提是兩線列控系統兼容、通過能力允許、運輸經濟上合理;便于鐵路行車組織,確保運輸安全,提高客貨運輸服務質量;高、中速列車共線運行時,應首先滿足高速列車的需要,中速列車設置合理的停站和待避次數,以不降低中速列車原有旅行速度、不影響其合理接續為原則。
3.2.1 車站設置原則
高速鐵路應根據客運的需要,在大中城市、重要交通樞紐和旅游勝地等設置客運站。其站位設置及其圖型設計應方便沿線城鎮居民的旅行需求,盡可能靠近城市或進入市區;減少接發列車作業與車底轉線、車底出入段的干擾,滿足高速列車越行和其他列車技術作業的要求;與其他運輸方式及城市交通設施(如高速公路、城市軌道交通等)相互銜接,方便旅客換乘;與既有鐵路網相銜接,跨線列車有良好的出入高速鐵路的運行條件,同時盡量減少高速鐵路建設對既有鐵路站場、干線運輸的影響。
3.2.2 合理的站間距離
高速鐵路一般為雙線自動閉塞線路,區間平圖通過能力與站間距離關系不大,車站的設置主要決定于客運服務的需要。當同一線路上高、中速列車共線運行,區段內列車間存在越行時,同一區間內高、中速列車運行時間之差,將成為非平圖區間通過能力的關鍵因素,時差越大則對通過能力的影響越大。在不同種類列車速差較大的情況下,站間距離及區間的不均等程度對通過能力有較大的影響。一般而言,站間距越長,高、中速列車運行時分之差越大,中速列車扣除系數越大,通過能力越小。但是,為追求較高的非平圖能力而設站過多,除了增加工程投資和運營費用外,若高速列車頻繁地越行中速列車,將嚴重影響后者的旅行速度,甚至低于既有線原有的速度。
3.2.3 高速鐵路區間通過能力的計算與表達
既有線通常不采用平行運行圖,其平圖通過能力只是能力計算中的一個步驟。既有鐵路通過能力是以犧牲貨物列車旅行速度,換取較小的旅客列車扣除系數,從而得到較大的非平行運行圖通過能力。高速鐵路的通過能力是以高速列車的平行運行圖能力為基礎的,同一區段即使運行的都是高速列車,由于列車分工不同,在區段內的停站地點、停站時間各不相同,相對平行運行圖而言,也有扣除系數。既有鐵路一般以普通貨物列車為主,其他速度的列車產生扣除系數。高速鐵路一般以高速列車為主,其他速度列車產生扣除系數,這在分析方法及概念上有所不同。此外,高速鐵路不能以犧牲中速列車或高速列車的旅行速度來換取通過能力,中速列車旅行速度應保持在一個合理的范圍。由于高速鐵路客流日出行分布的不均勻,使得晝夜能力利用不均衡,形成旅客出行活動的高峰和低谷,這同既有鐵路力求組織均衡運輸、充分利用區間通過能力的運營要求有較大不同。因此,盡管理論上可以在高速鐵路運行圖上鋪畫較多的運行線,而實際上各條運行線所處具體時段不同,所能吸引并完成的客運量卻大不相同。同既有鐵路相比,高速鐵路整體形成的實際輸送能力與理論計算能力之間的差距較大。
高速鐵路運輸組織是一項全面系統復雜的綜合性問題,尤其要加強高速鐵路運輸中常見問題的認識與研究,提高運輸組織的意識,結合實際情況進行分析,加強高速鐵路運輸的安全性。
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