浅谈高速动车组列车车底交路接续与优化

单仕平 上海铁路局客运处

随着高速铁路的开通，高速动车组列车大量开行，高密度的运行线尤其体现出列车交路接续的重要性。作为运行图重要组成部分的动车组列车交路，将运行线按指定条件进行连接，形成连续性，列车、人员则以此为依据进行有效周转。对于高密度运行的高速铁路来说，列车交路运用得当、合理，可以有效节约车底、人员，有利于调度指挥、调整，便于站场作业。完整的列车交路能够从安全、秩序、效益等角度体现出高铁运行图的优劣。

1 高速动车组列车交路的影响因素

主要包括计划列车开行对数、运行图技术条件及要求、检修要求、站场条件。

（1）计划列车开行对数。根据基础客流分析、客流吸引范围调查、沿线经济发展水平及长期规划需要，所得出的最佳列车开行方案，决定了列车开行对数、开行区段分布，是铺划列车运行图的基础。

（1）运行图技术条件。包括列车起停附件时分、列车停站时间、列车间隔时间、站折时分、站车各相关工种作业时分标准等一系列因素，要求在勾划交路时统筹考虑各工种作业、整条线路乃至整个循环交路。

（3）检修要求。从现行情况来看，由于动车组生产厂家、技术结构有异，存在着指定动车所一级修检修地点的现状，检修地点的限制，使得在勾划高铁列车交路时必须考虑好上线车与收兵车的交路关系，在规定检修公里、检修时间内进入指定动车所检修。以沪杭高铁开通初期采用的CRH380A车底来说，必须在虹桥动车所进行一级修，因此，要求沪杭高铁的所有高速动车组交路必须在规定检修周期内安排所担当车底进入虹桥动车所检修。

（4）站场条件。站场高铁列车到发线数量、接发列车进路上的道岔设置、站台及天桥、地道分布以及加水、吸污条件，均影响着列车交路的接续。

2 列车交路的勾划

一是交路先行法，是根据列车开行对数、区段、时段、区间运行时分、车底数等先决条件，先勾划好列车交路，再根据交路铺划列车运行图的方法，即先定交路后落图。交路现行法利于实现车辆运用、检修计划，利于安排乘务人员作业方案，但对运行图铺划提出要求较高，从线路角度来说，交路先行法显然更加适用于新开通线路。

二是满图调整法，是根据高铁运营时段、区间运行时分、列车间隔等运行图基本要素以及其平行线路调整方案将运行图铺满，之后按照列车开行方案择取运行线勾划可行性交路，最后将不用的运行线删除。此方法综合考虑了平行线路列车调整对高铁的影响，从实际应用来看，当有较多既有列车改经新开通高铁线路时，比较适用这一方法。

三是现图调整法，是在已成型的高铁运行图基础上进行交路勾划，同时根据需要对运行图进行调整的方法。

3 高铁列车交路的可行与优劣

无论使用哪种交路勾划方法，列车交路都需要在满足列车运行图、车底检修、站车作业的前提下，实现列车运行线之间的有机连接，并实现交路循环。循环交路不代表交路可行，尤其对于高铁交路来说，一个完整交路往往包括多列列车的接续，同时还涉及回送车底、指定检修地点等多种必要条件。对于整张高铁运行图来说，全部交路实现可行，必须交路循环，检修周期、地点满足要求，车底停留数符合站场股道能力。

高速动车组列车交路的优劣评价：

（1）使用车底组数。以前期根据列车开行方案预测的车底组数为基准，实际使用组数与其相比较，越少则方案越优。

（2）同一交路中站折时间的搭配。整个交路的站折时间都比较贴近规定时间，站场停留时间较少，可以节约车底使用、节约股道能力，但同时也会造成调整余地小、发生突发情况时易造成大范围影响；而交路时间较长则与之刚好相反。从实际应用来说，列车运行过程中突发情况的发生无法避免，因此，在条件允许的情况下，交路中站折时间优先选择长短合理搭配，以便于突发情况时调度人员调整车底、尽快恢复列车运行秩序。

4 列车交路实现与调整优化应用

以沪杭高铁开通初期高速动车组列车交路（以下简称"10.26"图交路）为例，对初期交路的实现进行说明，并就下一步优化方案进行探索。

4.1 沪杭开通初期高铁列车交路的实现与优缺点

"10.26"图沪杭高铁交路概况。开行50对350 km/h高速动车组、经由30对250 km/h动车组列车。50对高速动车组中，杭州至南京5对、杭州至上海5对、杭州至上海虹桥40对，使用12组CRH380A车底、6个交路混套运行。主要限定条件为沪杭线运行跨线动车组列车多、CRH380A车型必须在虹桥动车所检修以及杭州站股道运用紧张，综合以上限定条件，决定选用满图调整法勾划50对350 km/h高速动车组列车交路。

沪杭高铁350 km/h高速动车组列车交路的实现。一是尽量维持30对跨线250 km/h动车组列车分界口时刻；二是根据运营时段、运行标尺等运行图条件铺划350 km/h高速动车组列车运行线，其中5对杭州至南京列车利用前期预留的沪宁高铁运行线条在上海虹桥站与沪杭高铁运行线贯通后实现；三是根据运行线条勾划初步单日循环或半循环交路；四是根据有关车站股道能力、接发列车等限制条件对交路进行调整，对不满足条件运行线按交路需求进行对应增减及微调；五是根据检修条件、确认列车开行要求，对循环交路、半循环交路进行混套，最终实现全部50对350 km/h高速动车组列车的交路可行。

沪杭高铁开通初期交路的优缺点。初期交路由于受限于使用车底检修地点、杭州站股道运用紧张等客观条件，整个交路大都紧凑连接，优点是节约车底和股道能力，缺点是调整余地小、抗干扰能力弱。

4.2 沪杭高铁交路优化设想

优化背景与目标。随着新造CRH380BL动车组车底的陆续到位，杭州动车所具备检修该车型的能力，为交路调整提供了先行条件。从能力上来看，CRH380BL定员1004，超过CRH380A定员494的一倍多，因此，如果可以通过调整交路，将客流高峰时段、上座率较高的列车使用CRH380BL车底担当，不仅方便旅客出行，同时可以提高运输效益。通过2011年2月下旬客流分析表可以看出，杭州至南京的5对高速动车组列车除G7389外，其余上座率均超过100%，其中5列超过200%，假设将5对杭州至南京高速动车组列车单独勾划交路，全部使用大编组车底运行，在满足旅客需求的同时，更有利于突发事件时的车底调整，减少对沪宁、沪杭两条高铁造成的影响。

优化方法的选择。为维持运行图的稳定性、持续培养高铁客流，选择现图调整法进行优化，尽量利用既有列车运行图线条重新勾划交路，同时进行局部优化。一是根据杭州至上海虹桥上行7：00左右能力紧张、20：00左右能力虚靡情况，减少一根上行20：00后运行线，增加一根上午运行线（杭州7：05开、上海虹桥8：05到）；二是勾划5对杭州至南京列车交路；三是对其余40对杭州是上海虹桥、5对杭州至上海高速动车组列车进行交路勾划；最后对勾划完成的交路与折返站进行对接，通过调整交路顺序、微调运行线等办法实现交路的可行。

交路优化后，仍使用12组车底。杭州至南京5对高速动车组列车交路情况：共使用3组车底，其中杭州至南京2对使用1组车底构成单日循环交路，杭州至南京1.5对、南京至杭州1.5对各自形成2个半循环交路使用2组车底进行混套。其他45对高速动车组列车交路：杭州站起上海站止与上海站起杭州站止2组半循环交路使用2组车底混套；杭州站起止循环交路3个使用3组车底，可各自形成单独交路，也可择取2个交路混套；上海虹桥起止循环交路4个，可各自形成单独交路，也可择取2个交路混套。

与"10.26"图相比，该优化交路维持原图运行线基本不变，没有增加车底使用组数，却大大增加了车底运用方案选择性，在运用上显得更加灵活，折返时间松紧搭配也更合理。5对杭州至南京高速动车组列车形成单独交路，有利于客流变化时通过调整车底来增减运能。缺点是对杭州动车所检修、股道存放能力要求较高。

5 高铁列车交路勾划展望

研究高速动车组交路计划的模型与算法有很多，但列车交路显然不仅仅是列车的接续，还与检修、列车运行、站车作业等密不可分。理论的局限性在于其研究的单一性或不全面，而在实际应用中，越是高密度的高速动车组列车交路，其实现越是需要人工干预，交路的优化往往需要列车运行图的同步调整。当然，建立交路模型，计算动车组交路最优解，可以作为衡量实际运行图质量水平的有力手段。

目前，计算机自动勾划交路只能从技术上运用特定限定条件、公式来实现初步勾划，而由于存在着类似检修地点限制、列车到发交叉等非公式、非数据型因素，勾划交路常常需要进行人工干预。如何通过计算机软件让动车组列车车底交路由连接到可行，再由可行到优化完善，最终投入实际应用，需要不断探索与思考。