国外高速铁路客流输送模式研究

2012-02-02崔艳萍

铁道运输与经济 2012年8期

关键词：跨线新干线停站

颜颖，崔艳萍

（1.铁道部运输局，北京 100844；2.中国铁道科学研究院运输及经济研究所，北京 100081）

国外高速铁路客流输送模式研究

颜颖1，崔艳萍2

（1.铁道部运输局，北京 100844；2.中国铁道科学研究院运输及经济研究所，北京 100081）

日本和欧洲国家高速铁路在跨线客流组织、停站设置、枢纽运行组织、动车组运用等方面积累了丰富的经验，通过分析国外高速铁路客流输送的特点，我国铁路在注重线路及配套设施规划，尽量直达、合理中转高速列车，畅通便捷的枢纽运输组织，协调动车组配置、运用与检修等方面得到启示。加强客流输送模式研究，有助于我国高速铁路进一步适应客运市场需求，有效提高客运服务质量。

高速铁路；跨线客流；停站设置；动车组

日本、法国、德国等国家因其地域特点，高速铁路客运量占铁路旅客运输总量的比例较低。2010年，日本新干线日均运送96.4万人次，占全国铁路旅客发送量的1.5%；法国TGV运送旅客1.14亿人次，日均31.4万人次，占全国铁路旅客发送量的10.0%。分析其长途客运市场可知，日本和欧洲国家在运输距离相对较长的城际线路上，除夜间开行卧铺列车外，白天几乎只开行高速列车，高速铁路已成为欧洲各国和日本铁路中长途旅客运输的主力。在列车起讫点、列车停站和直达客流的组织中，国外高速铁路积累了丰富的经验，除尽量开行直通列车外，在换乘方便性、枢纽组织、停站设置、车底运用等方面也有很多好的做法，给予我国铁路很多的启示。

1 跨线客流组织

由于国家的分散型经济和人口布局决定了高速铁路网中跨线客流占有相当大的比例，即使是带状分布的日本新干线，也存在着既有线和新干线的接续客流。按组织方式划分，跨线客流组织可分为直通型和换乘型两类。

1.1 直通型跨线客流组织

直通型跨线客流组织较典型的是法国 TGV，2011 年 TGV 高速铁路线共计 1 806 km，但通过 T G V 列车下既有线运行，通达范围可达 6 000 km，使较为偏远的尼斯、巴约讷等地也纳入国家高速铁路网中。另一个典型是东日本旅客铁道公司经营的山形和秋田小型新干线。以秋田新干线为例，秋田县位于日本东北地区，距东北新干线较远，为吸引秋田前往东京的客流，东日本旅客铁道公司对既有田沢湖线进行了技术改造，将轨距从1 067 mm拓宽到1 435 mm，具备了新干线下既有线运行的技术条件，2011年东京—秋田每日单向开行 25 列，使用E3系动车组、编组 6 辆，日均客流 3 600 人，旅行时间 4.5 h，客运市场占有率为62%。

1.2 换乘型跨线客流组织

（1）分段换乘。分段换乘较典型的是日本，由于新干线与既有线轨距不同，而对既有线实施大规模改造投资巨大，因此在新干线沿途较大车站充分考虑跨线客流接续换乘的需要。例如，冈山是本州岛去往四国方向的重要交通枢纽，新干线和既有线可实现同站换乘，部分去往四国方向的高等级列车的发车时刻按照新干线列车的到达时刻确定，最短可实现 8 min 的接续；新八代车站由于鹿儿岛新干线新八代—鹿儿岛开通较早，无法与山阳新干线连通运行，在过渡期间，开行了新八代—博多的接续列车，在新八代站实现既有线和新干线的接续。但为进一步方便旅客，九州旅客铁道公司特意修建了联络线，将既有线引入车站的新干线层，实现了同站台换乘，而且整列换乘时间仅为 3 min。2011年，九州新干线延伸开通至博多，换乘即废止。类似换乘在法国、德国等国家也大量使用，并且在时刻表中都有明显标注。

（2）枢纽换乘。在客运站布局较为分散的枢纽城市，旅客在枢纽内的换乘组织较为困难，跨线客流的接续组织尤为重要。例如，法国巴黎枢纽共有 6 个始发站，分布在城区不同的位置。TGV 线路是以巴黎为中心向外放射的格局，东南线、大西洋线、北方线、东部线始发站各不相同，换乘客流主要依靠市域快速线 (Regional Expressed Railway，RER)和地铁线路完成，但旅客中转耗费时间较长。因此，法国国营铁路公司(SNCF)在巴黎枢纽外围修建了高速铁路联络线，同时对部分既有线进行改造，开行不进入巴黎市区的跨线 TGV 列车，最大限度避免跨线客流进入城区换乘造成的不便。德国柏林、法兰克福、慕尼黑等在城市中心修建中央车站，使所有干线铁路直接相连，并引入地区铁路、城铁、地铁，方便旅客同城换乘。

2 列车停站设置

2.1 设置停站模式

由于高速列车途经沿线大多为人口稠密地区，世界各国高速铁路的列车停站间隔距离均很短，其中以日本和德国较为典型，其路网上均未安排一站直达的高速列车。以日本东海道新干线为例，东京和大阪都是日本的大都市，两个区域间的日均铁路客流达 9.9 万人次，占全部客流量的 26%，从客流量上具备了开行东京—大阪一站直达列车的条件。但在实际列车开行中，为增加沿途其他大城市的服务频率，所有列车在沿途的横滨、名古屋、京都为必停站，最长停站间距为 340 km。

德国 ICE 高速列车也遵循了“多设停站，方便沿途”的理念，ICE 列车在铁路网中的大中城市均设停站。例如，汉诺威—维尔茨堡高速铁路的哥廷根和卡塞尔均为人口不足 20 万人的中等城市，但所有 ICE 高速列车均停站。科隆—莱茵/美茵高速铁路新线全长177 km，3 个中间站均为小乡镇，每日单向开行 52 列，直达列车仅 16 列，占 30%。

2.2 一站直达模式

法国TGV采用了不同于日本和德国的列车停站模式，为充分发挥高速铁路的竞争优势，SNCF在巴黎—马赛、巴黎—斯特拉斯堡等区段均开行了一站直达高速列车，最大限度压缩列车旅行时间。以法国TGV东南线为例，根据客流方向和客流量，对列车开行区段和停站种类划分得较为细致，如SNCF将里昂(Lyon)和马赛(Marseille)方向的客流分开，开行终到里昂既有站(Lyon Part Dieu)的列车输送里昂方向的客流(粗红线)，开行终到马赛站但不经停里昂既有站和里昂机场站(Lyon-St Exupery)的列车输送马赛方向的客流(细红线)，如图 1 所示。

3 枢纽运输组织

（1）市郊运输。欧洲国家和日本市郊铁路发达、城区客运站众多，特别是德国主要城市的中央车站均属于集城际、市郊、市内铁路为一体的大型枢纽站，枢纽内多种列车混行，行车和客运组织较为复杂。例如，法兰克福中央站(见图 2 )共衔接 8 个方向，设 24 个站台，日均客流 35 万人次，每日开行列车 1 732 列，其中长途列车 342 列、区域列车 290 列、市郊列车 1 100 列。为满足市郊列车开行需求，柏林、法兰克福、慕尼黑等城市市郊列车开行密度大的区段均有独立的市郊专用线，通道内多线并行，城际列车与市郊列车互不干扰。市郊列车在城市主客运站有单独车场，与城际列车到发不存在交叉干扰。

（2）客流组织。德国和日本铁路非常注重同城客流的组织，高速列车在大城市设有不止 1 处停站。日本东京都的东京、品川、上野、大宫站均为新干线列车必停站，充分方便市内各不同区域客流的乘车需要。同城客流组织最为典型的柏林枢纽，其枢纽路网为环形加十字型布局，如图 3 所示。城际列车的始发站大多设在列车运行方向的城市对侧以充分照顾城市客流，如柏林西行去往汉诺威方向的列车始发站设在城市东侧的柏林东站，所有方向的列车均在十字路网交叉的中央车站停靠。但这一组织方式的前提条件是城区内铁路网发达，柏林东西线和南北线均为 4 线，城际列车与市郊列车完全分线运行。另外，欧洲国家和日本也非常注重城际铁路和城市铁路的连接，主要枢纽车站可以实现不同交通方式间的换乘，换乘时间大多不超过10 min，方便旅客的同时，极大提高了客流疏散效率。

（3）与其他交通方式的衔接。高速铁路与机场紧密连接是欧洲铁路运营的一大特点，其中以德国最为典型。科隆—莱茵/美茵高速铁路在法兰克福机场设站，所有 ICE 列车均在此停车。在科隆枢纽，为强化科隆—波恩机场的交通条件，专门在两端修建了连接科隆—莱茵/美茵高速铁路的联络线，便于 ICE 列车驶入。此外，德国杜塞尔多夫、法国巴黎戴高乐、里昂机场等大型机场也均有高速铁路连接。

4 动车组运用

图1 法国TGV列车停站示意图

动车组固定编组、加减速性能好等特点决定了动车组运用的效率和灵活性优于普通车辆，其中以动车组在运行中途站连挂和解连最为突出。这种运输方式可以充分适应客流，实现车辆运力和线路通过能力的优化匹配，列车的连挂和解连站一般位于铁路网中衔接多方向的枢纽车站，在客流方向上表现出很强的分叉特征，但单位小时内的客流强度都不大。以盛冈站为例，前后两列动车组到达间隔为 4 min，自前列到达至整列出发的作业全过程仅为 6 min。相比而言，德国 ICE 列车的全过程作业时间稍长，两项时间分别为 9 min 和 12 min。

图2 法兰克福中央车站

图3 柏林枢纽示意图

欧洲国家和日本非常注重动车组检修的均衡性，即通过合理安排动车组交路，相对均衡地安排全天各时段的检修数量，避免出现夜间集中和白天空费的情况。因此，动车组在白天的非运用时间较多，动车组早间入库和晚间出库的情况比较普遍。同时，在动车组检修和存放能力设计方面，除考虑动车组总配属数量外，还与动车组交路(运用和检修时段安排)，运行图三角区运输组织(中间站存车能力)等诸多因素相协调。例如，日本东海旅客铁道公司目前共配属动车组 134 组，全部为 16 辆编组动车组，检修库分布在东京、名古屋和大阪三地。其中，东京运用所设 12 线库、41条存车线，名古屋运用所设 2 线库、11 条存车线，大阪运用所设 9 线库、42 条存车线，另在中间站三岛设 12 条存车线，合计检修库线为 23 条、存车线 106 条，共 129 条。

5 国外高速铁路客流输送模式的特点及启示

5.1 注重线路及配套设施规划

高速铁路属超大型投资建设项目，加之建成后将对城市经济和人口布局产生重大影响。因此，各国在高速铁路建设中均十分注重线路及配套设施的规划，特别是在长远运输规划的制订和短期项目的优化方面。例如，连接日本本州和北海道的青函隧道于 1961 年开工，当时日本全国干线铁路均为窄轨，新干线尚未开通，日本国铁在规划伊始就提出了增加隧道横截面、预留标准轨距，便于实现今后新干线直通北海道的设想，虽然增加了工程量，但为新干线进入北海道奠定了基础。按照目前的规划，东北新干线将于 2015 年延伸至北海道。

此外，当项目实施或运输需求出现变更后，相应的规划也动态调整。例如，日本东北新干线在规划之初为引入东京都的新宿站，但由于征地方面的原因未获通过，开业之初始发站设在东京都北部的大宫站，为进一步方便旅客乘车，日本国铁耗费 9 年时间最终将东北新干线延伸 30 km 引入了位于都区中心的东京站。

5.2 尽量直达、合理中转高速列车

高速列车通过跨线至较低等级线路运行，或者在枢纽车站与普速列车接续换乘，扩大高速列车运行辐射范围，是世界各国的通行做法，特别是高速列车下线运行，可以产生数倍于高速线路里程的列车运行网络，经济效益十分显著。欧洲国家和日本的高速列车组织理念，最大限度地组织直通运输、减少旅客换乘，可以有效提高客运产品的竞争力；部分山区或偏远地区，时速 300 km 高速列车下线至时速 160 km 以下线路运行，充分体现了运营商对扩大市场份额的追求。同时，在部分不具备高速列车下线运行技术条件或客流量较小的区段，通过同车站、同站台短时间接续换乘和紧密衔接的方式吸引旅客。

5.3 畅通便捷的枢纽运输组织

巴黎、柏林等都是高速列车集中始发终到的城市，但同时跨线客流也占有一定比例，若通过旅客进入城市实施换乘，将面临城市交通设施配套的问题，尤其是像巴黎这类每个方向都在不同车站的城市，组织难度和客流损失都会相当大，通过修建枢纽联络线、在各主要跨线方向开行跨线列车是欧洲各国的普遍做法。另外，欧洲国家和日本在市郊运输方面积累了丰富的经验，故在城际列车开行方案上也充分考虑城市客流，即在城市中的多个车站均安排停车，最大限度地减少旅客在城市交通中的换乘。同时，部分国家的高速铁路与机场相连接，在构建综合交通体系方面又更进了一步。

5.4 协调动车组配置、运用与检修

从动车组的配置上，由于各国发展高速列车的技术路线和策略不同，动车组型号呈现多样化特点，但不同型号动车组有其各自特定的区域和线路，在同一条线路上，动车组型号相对单一，特别是运用数量较大的线路上，动车组的定员应尽量统一。同时，各国在安排动车组交路时，均考虑与车辆检修的均衡协调关系，动车组交路基本上不采用紧接续，以有利于灵活安排日常检修，同时可以更加有选择性地将上线运用时间段安排在客流需求较大的时段，避免出现因车底紧交路造成客座率不高的情况，也能有效提高动车组单位走行公里的效益。安排部分动车组白天检修，有利于动车组检修设施的均衡利用，同时也为客流量较大但无检修设施的中间站在运行图三角区开行列车创造良好的条件。