胶济客专运行图编制能力利用优化方法

□王思敏

胶济客专运行图编制能力利用优化方法

□王思敏

铁路客运；胶济客专；线路铺画；优化

胶济铁路客运专线（简称胶济客专）是连接青岛市与济南市的一条铁路客运专线，是青太客运专线的起点段。胶济客专客流多为胶东半岛与山东省其他地区及全国各地的旅客交流，多年来一直保持10%以上的增长，旅客出行目的包括探亲、商务、旅游等，其中旅游客流增长较快，客流特点呈多成分、多层次、复杂化趋势发展。近年来，随着客运网络的完善、开行动车组数量的增加，旅客运输总量逐年增长。胶济客专自2008年全线开通运营以来，旅客运输总量占济南铁路局旅客运输总量从35.4%增长到38.7%，旅客列车对数也不断增加，在动车组运行有效时段内不能再铺画旅客列车，通过能力已经饱和。笔者试从运行图编制方法上提出一定的优化方法以提高胶济客专的通过能力。

一、影响因素分析

1.速差影响

胶济运专是动车组列车与既有普速列车共线运行的线路，动车组列车的运行时速为200公里/小时，而大部分普速列车上线运行后的速度为120公里/小时，两者之间速度差异较大，导致产生较大扣除系数。在客运业务正常办理时，胶济线上动车组列车追踪间隔为7分钟，一对普速旅客列车扣除动车组对数是3.6对；追踪间隔时间为5分钟时，扣除动车组对数为5.5对。普速旅客列车与动车组列车之间较大的速度差所导致的较大的扣除系数，成为影响胶济客运专线通过能力的重要因素。

2.牵引供电能力受限

胶济客专按照200公里/小时、区间信号机按4分钟追踪间隔布点，按5分钟追踪间隔计算能力设计。目前胶济客专使用的列车为CRH380系列动车组，其使用的功率较大，牵引供电能力由于受到牵引变电所容量的限制，尽管切除50%的动力，胶济客专潍坊西、青州北供电臂内上下行最多也只能同时运行两列CRH380系列的动车组列车，使得整条线路上的动车组列车无法实现以设计时的最小追踪间隔时分追踪运行。这导致胶济客运专线上的CRH380系列动车组列车只能以7分钟的最小追踪间隔来追踪运行，对区间的通过能力造成较大影响。

3.某些中间站站距偏大

目前有31对的普速旅客列车在胶济客专运行，除一对普速旅客列车的最高运行速度是140公里/小时外，其余列车的最高运行速度只有120公里/小时。潍坊—昌邑是胶济客专站间距离最大的区间，区间长度为55.071公里。在此区间运行的动车组列车运行时间比普速旅客列车短9分54秒钟。相邻动车组列车在此区间运行的间隔较短时，普通旅客列车无法到达此大区间的前方站进行待避，而只能提前避让，造成区间通过能力的浪费。

4.中间站线路和站台配置数量不合理

胶济客运专线上的中间站，除了淄博、潍坊等大型的客运站外，其余中间站由于受到发车数量的制约，采取二台夹四线的站台布置形式，上下行均为一条到发线一个站台。这使得普通旅客列车在这些中间站待避动车组列车及客运业务的办理等受到影响，增大了列车待避时间，影响了通过能力。

5.难以铺画跨局旅客列车运行线

目前，在胶济客专运行的普速旅客列车中，跨局直通客车占83.9%。直通客车的运行线往往涉及两局及以上的多条繁忙干线，由于受到线路或者是局界口的运行条件、车底入库整备时间、车底折返接续等因素的制约，其运行线的铺画和调整不能按胶济客专运输能力最大化的要求来实现。

6.尽端式线路上列车铺划有效时段受限

胶济客专对于全路干线路网来说属于尽端式线路，为了能够充分吸引客流和方便旅客的出行，管内列车始发朝发夕至，有效时间段为06：00—20：10，对管内动车组列车而言，终到有效时刻截止到23:00。部分跨局直通客车考虑夕发朝至，在有效时段内不能铺画以上管内动车组列车，从而限制了旅客列车铺画的有效时段。

二、能力利用优化方法

1.均衡济南枢纽各站间发车量

胶济线改造后，济南站的发车间隔时间是7分钟，而济南西和济南东站的发车间隔时间均可达到5分钟，而从济南西站和济南东站始发、济南站通过的列车可支持全线5分钟追踪。这使得从济南站单独发出的列车无法形成5分钟的追踪，区间线路能力浪费严重。考虑到济南站在吸引客流上最为便利的因素，故可安排济南站发车量与从济南西站和济南东站的发车量总数相等，并且间隔发车，对比图1中的（a）（b）可看出，采用此种方法既可充分利用线路区间的通过能力，又能保证济南站吸引更多的客流量。

2.用相邻越行站间的大区间插画更多普速旅客列车运行线

胶济客专各区间距离中，站间距最大的区间潍坊—昌邑，区间距离为55.071公里，相邻越行站的平均距离仍大于胶济客专全线站间距最大的越行距离。结合胶济客专的实际情况，根据相关基础数据，得出普速旅客列车在胶济客专平均相隔2.6个区间办理一次技术停站作业以供高速列车越行。

考虑到胶济客专较大的越行站相隔距离，可以在两个越行站相隔的区间（一般大于2个区间）内，利用普速旅客列车与高速旅客列车由于速差产生的空费空间插画普速旅客列车运行线，以增加区间通过能力（如图2、图3所示）。

图2 相邻越行站间未利用空费空间

图3 相邻越行站间利用空费空间

当两个越行站之间的大区间包含多个区间时，可以在普速旅客列车与高速旅客列车由于速差产生的空费空间内，通过高速旅客列车在不同技术作业办理站越行不同普速旅客列车的方式，插画更多的普速旅客列车运行线。当两个越行站之间的距离足够大，使得两列相邻的普速旅客列车在同一车站的出发间隔时间I发大于普速旅客列车的最小追踪间隔时间I追时，便有条件按照图3所示的运行图铺画方式在两个越行站之间铺画普速旅客列车运行线，以提高线路的能力利用率。

胶济客专上普速旅客列车平均相隔2.6个区间办理一次技术停站作业以供高速列车越行，考虑到胶济客专部分运行区间距离相隔很小，两个越行站之间的大区间完全有条件包含3个及其以上的运行区间。因此，胶济客专有条件按照图3所示的普速旅客列车运行线的铺画方式，利用相邻越行站之间普速旅客列车和高速旅客列车由于速差产生的空费空间，插画更多的普速旅客列车

运行线，以提高胶济客专的能力利用率。

3.减少不同等级列车间速差影响

针对动车组列车与普通旅客列车混跑运行速差对通过能力影响相大的问题，笔者提出以下几种建议。（1）提高普通旅客列车速度，减少速差。

在条件允许的情况下，尽量对普速旅客列车的车辆和机车型号进行升级，提高列车的最高行驶速度，减少速差，降低扣除系数，提高通过能力。

（2）两种列车各自成组铺画在合适运行时间段。比较图4中（a）和（b）可知，当两组速度不同的列车分别成组铺画时，可减少因两种列车之间的速度差而导致的运行图能力的浪费，同时可降低列车之间的相互干扰，增大区间通过能力。由图4也可以看出，当铺画的成组追踪列车数越多时，每一列车占用运行图的时间越少，两种速度等级列车之间的影响就越小，从而可铺画出更多的列车总数。

图4 两种不同速度列车间铺画方式对比图例

在列车运行图上铺画旅客列车时，由于在凌晨常常受天窗等因素的影响，昼夜能力不均衡，对列车的运行产生一定的干扰。在胶济客运专线上运行的跨局、跨线普速旅客列车的运行时间和运行距离都较长，其对运行时段合理性的要求相对较低，通常只要保证其始发终到的合理时间范围，尽量保证在途中大站的到发时间范围合理即可。因此，在夜间宜成组铺画跨局或跨线的普速旅客列车，以充分利用此时间段的线路通过能力。

而在白天旅客列车运行的黄金时间段，胶济客专则可利用在夜间铺画跨局、跨线普速旅客列车而释放的部分日间通过能力。为保证动车组列车的服务质量和利用效率，减少其受干扰的程度，可以集中铺画动车组列车的运行线，使其尽可能以追踪运行的方式运行。

（3）增大动车组列车的比例。根据胶济铁路通道上的特点，胶济客专目前动车组运行有利时段的能力紧张，而既有胶济线的通过能力利用率则较低，可以在既有胶济线有条件的情况下增开部分普速旅客列车。因此，在线路设备条件允许并且满足客流需求的情况下，可以将部分胶济客专运行的普速旅客列车分流至既有胶济线，增大动车组列车的比例。通过在动车组行车的有利时段组织动车组追踪运行，可以在很大程度上提高胶济客运专线的通过能力和运输组织效率。此外，动车组列车比例增加，还能在一定程度上减少列车运行晚点率，吸引更多的客流量。

4.选择合理停站方案

根据客流的变化情况以及旅客运输需求，普通旅客列车在胶济客运专线上的运行时间需控制在6小时之内，从而也决定了胶济客运专线上每列车停站的时间和地点。而在列车运行图的铺画方式上，某一列车的停站时间和地点不同对于通过能力的影响不一样。图5中（a）采取由近而远依次停站的停站方式，（b）采取前行车停远方站，由远及近依次停站的停站方式。（b）中后行列车可以有效利用前行列车停站形成的空费时间，而（a）中后行列车无法利用前行列车停站形成的空费时间，浪费较大的能力。因此，选择合理的停站地点和停站时间，既在各站保证一定的服务水平，满足旅客上下乘车需求，又使通过能力的损失为最少。

图5 不同停站方式影响通过能力

5.合理安排列车停靠时间点

旅客列车在站停留时间在一定程度上影响了列车在该站吸引客流的能力，胶济客专既有的旅客列车在胶济线沿途一些主要的客运站（如济南、淄博、潍坊、青岛等）停靠时间大部分不适宜，大部分列车的停靠都在夜间甚至凌晨，对于旅客乘车非常的不方便。可以通过调整列车运行图，改善旅客列车在主要站的停靠时间，以此来吸引更多的客流。同时，也可在旅客乘车的黄金时间增开列车，加大列车的开行密度。对于个别站间，客流量非常大的，可以在这些站间加开短途列车，以适应客流。

6.铺画列车备用线

在胶济客专运行的列车，尤其是跨线普速旅客列车，运行距离较长，再加上设备故障、气候条件、意外事件及其他人为因素等的影响，都会影响到列车的运行，导致列车晚点频率较高。为了使列车在运行秩序出现紊乱时尽快恢复正常，来保证列车按图行车的状态，可以在胶济客专列车运行线间以一定比例铺画备用列车运行线，让晚点列车按就近的备用线运行，减少列车因晚点对正点列车造成的影响。列车备用运行线的铺画应均衡分布在列车运行图的各个时间段内，保证不同时间段内晚点的列车都有备用运行线利用。同时，备用线的铺画时应安排较多的停站，以备灵活运用。一般节假日期间以及其他高峰时期的列车运行线均可作为平日里的备用线。

7.缓冲时间的设置

缓冲时间的设置主要是为了抑制晚点在列车之间的传播，但过多的设置缓冲时间既会造成大量能力空费，又会增大列车的旅行时间。因此，缓冲时间的设置就应有所重点取向。如一些容易发生延误的重点区域，等级高的列车等就应多设置缓冲时间。

（1）枢纽站、大型客运站以及换乘客流较大的车站应分配较多的缓冲时间。胶济客运专线上济南、青岛、潍坊、淄博等站作业复杂、站场能力紧张、设备负荷重、客流换乘较大，是干扰高发区域。在这些大站之前设置较多缓冲时间可以减少这些可能的干扰带来的冲击，将缓冲时间设于大站前还可增加缓冲时间的使用率，即可保证列车在之前的运行不空设缓冲时间。

（2）列车运行高峰期、列车换乘连接时段等干扰易发时点应适当分配缓冲时间。在胶济客专动车组列车运行的有效时间范围内，列车铺画较为密集，运行的微小干扰很容易引发列车大范围的延误，在能力利用允许的前提下应该考虑对此时段运行的列车增加缓冲，而且应该优先考虑在运行线间或运行线群间设置缓冲时间。

（3）对准时性很敏感的列车（如高速动车组列车或高等级跨线列车等）应多分配缓冲时间，设置一定的缓冲时间以增大运行准点的可靠性。

（作者单位：西南交通大学交通运输与物流学院）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.7.033