加强武广客运专线通过能力探讨

□ 田伯文

武汉至广州铁路客运专线于2009年开通运营，属京广客运专线南段，是我国铁路“四纵四横”快速客运网的重要组成部分。在2013年7月1日运行图中，武广客专共开行列车99.5对（含确认车），其中武汉至长沙南段行车量73对、长沙南至广州南行车量91对。为满足快速增长的客运需求，需要增开列车对数。从目前运行图分析，武汉至长沙南段全天、上行广州南站17：00—21：00间始发、下行长沙南站07：00—09：00间始发，通过能力有一定富余；由于受行车间隔和停站方案等影响，长沙南至广州南段上行广州南站始发时段07：00—17：00、下行长沙南站始发时段09：00—21：00线路能力比较紧张，在不改变目前运行图方案的基础上增开列车比较困难。因此，有必要对武广客专目前能力存在的问题以及解决方案进行研究。

一、影响既有通过能力的主要因素

根据现场调研情况以及对武广客专运行图的分析，影响武广客专通过能力的主要因素有4个方面：一是不同运输组织模式的列车开行方案、停站方案对线路能力的影响；二是车站延续进路对通过能力的影响；三是行车间隔时分对车站能力的影响；四是动车整备、检修能力对增开列车的影响。

笔者以前3个因素为研究重点，分析各因素对通过能力的影响，寻求增加通过能力的解决方案。

二、影响通过能力的主要因素及解决方案

1.列车开行方案对通过能力的影响及解决方案

（1）开行方案对能力的影响分析。武广客专目前主要开行交错停站高速列车，同时开行少量的大站直达高速列车和站站停动车，采用的是大站直达列车越行交错停站高速列车、站站停动车，交错停站高速列车越行站站停动车的运输模式。

武广客专主要始发站为武汉、长沙南和广州南3站，由于受到区段运行时间和综合维修天窗时间0：00—04：00的影响，晚上始发车的始发时间在21：00之前；早上主要受客流影响，始发列车的始发时间在07：00之后，全天的始发列车时间集中在07：00—21：00之间。根据对武广客专高峰期运行图分析，在09：00前和20：00后，运行图形成明显的能力空费三角区。

不同的停站方案、越行方案对线路能力有不同的影响，导致行车间隔较大。目前，武广客专区间最小追踪间隔为3分钟，由于受停站和越行的影响，平均行车间隔武汉～长沙南为11.8分钟、长沙南至广州南为9.3分钟，从行车间隔上看优化客车开行方案可提高通过能力。从不同的停站方案对能力扣除的影响可以看出，高速列车武汉至广州南平均停站次数小于3.5次，由于停站少，扣除系数小，对线路的能力影响较小。动车虽然采用高速车底，但武广全线除乌龙泉、乐昌东越行站未停站外，其他各站均停车，全线平均被越行约9次，对通过能力影响较大。

（2）解决方案。从现状运行图分析，目前长沙南至武汉区段能力较富余，可增加长沙南以北的列车对数；在基本不影响停站频率和次数的前提下，优化列车开行方案，对部分列车的停站方案调整后，可缩短行车间隔，增加列车对数。由于开行的站站停动车严重影响线路能力，应尽量减少动车的开行，可采取目前高速列车的交错停站方案。对现状列车开行方案合理调整后，铺画列车运行图分析通过能力运行图如图1所示。

图1 局部调整开行方案后武广客专列车运行图

通过铺画列车运行图可知，武广客专在现状运行图的基础上，下行武汉至长沙南间可以开行152列、长沙南至广州南间可以开行129列；上行武汉至长沙南间可以开行153列、长沙南至广州南间可以开行127列。调整现状开行方案下增开列车的运行图与现状列车运行图的指标对比分析见表1所列。

表1 调整列车开行方案的增开列车运行图指标分析表

2.延续进路对运输能力的影响及解决措施

（1）延续进路对车站作业影响分析。武广客专目前有武汉、岳阳东、赤壁北、长沙南、衡山、衡阳东、郴州西、乐昌东、广州北、广州南等10个车站设置有延续进路。延续进路设置形式有：延续至安全线、维修保养点等线路以及正向进站或反向进站的进站信号机处。

从延续进路对中间站作业的影响看，无论延续进路设置形式为正线还是隔开设备，共用同一延续进路的车站不能同时办理2列及以上停站列车的作业。由于延续进路的影响，使得在中间站停站的列车追踪间隔时间（停停）增加3～4分钟；相比无延续进路的（到通）和待避列车的停站时间均也将增加0～2.5分钟。

从延续进路对大型客站作业的影响看：以武广客专各站作业量、区间行车量和延续进路对车站作业的影响程度，选取始发站长沙南分析延续进路对大型客站的通过能力影响。受延续进路影响，车站上行正线左侧股道的接发车作业之间的干扰较大，1至4道延续进路延至安全线、5至7道的延续进路延至出站口，除1至4道的接车与5至7道能同时接发车外，其他股道的接车间和接发车间作业均相互干扰。

一是延续进路对车站作业间隔时分的影响。按CRH3动车组、最高速度300公里/小时，采用CTCS-3列控方式，图定停站通过列车的停站时间按2分钟，当接车的延续进路对相关作业产生影响时，与列车到达相关的各种作业间隔时分变化见表2所列。因延续进路的影响，与列车到达作业相关的行车间隔均有较大幅度增加。其中，广州端的追踪到达间隔由4分钟增加到了6.5分钟，增加了62.5%；停站通过列车的追踪间隔4分钟增加到了8分钟，增加了100%。

表2 列车作业间隔时分表/分钟

二是车站能力。以综合延续进路对其他股道作业的干扰情况及车站各种行车间隔，通过铺画1小时的满股道占用图，分析车站理论上的接发车能力（见表3所列）。

表3 长沙南上行侧股道小时接发车能力表/列

从表3可知：若没有延续进路，车站接车能力为15列/小时、发车能力24列/小时，或均停站作业通过能力15列/小时，股道及站台均可灵活使用。通过设置隔开设备，车站股道分线束形成两个作业区域，延续进路按线束分别接至隔开设备和正线时，全部为停站通过列车的通过能力为10列/小时，较无延续进路降低了33%。可实现广州端最大的接车能力为13.5列，此时发车能力6.5列，较无延续进路仍降低了接车能力16%、降低发车能力72%。

（2）解决方案。为解决我国高速铁路因延续进路带来的行车安全与运输效率的矛盾，国内外专家、学者进行了大量的研究和论证。通过对车站接发车作业过程中各相关设备运用、运营管理等环节进行全面、系统的安全分析，研究设置延续进路的边界条件，进而找到延续进路制约运输效率的解决办法，即在确保安全的前提下取消延续进路。

因此，笔者建议取消延续进路。在取消的同时，采取一系列措施加强安全管理，比如从技术和管理上改进列控系统，建议动车组采用逐级限速措施，加强对故障列车运行组织监督管理等。

3.行车间隔对通过能力的影响及解决方案

（1）取消延续进路后行车间隔分析。根据《CTCS-3级列控系统总体技术方案》中区间追踪间隔时间、车站间隔（包括到达、出发间隔）时间的计算公式，按照300公里/小时最高运营速度分别计算3个主要始发客站到发间隔见表4所列。

表4 始发客站到发间隔表/分钟

又表4可知，按照300公里/小时最高运营速度计算，3个主要始发客站的到达间隔均大于3分钟。根据计算，出发间隔和区间追踪间隔可以达到3分钟；由于受咽喉区长度影响，武广客专取消延续进路后，大站武汉、长沙、广州南的到达间隔大于3分钟，在3～3.5分钟之间；与现状运行图相比，取消延续进路后，原受延续进路影响的到达间隔、到通间隔可以缩短，大站的发车间隔可以缩短至3分钟，大站到达间隔可以缩短至3.5分钟。

（2）取消延续进路后通过能力分析。通过取消延续进路缩短行车间隔时分后，为准确分析通过能力，有必要通过铺画列车运行图分析武广客专的通过能力。运行图铺画以提高通过能力为基本原则，通过调整车站间隔时分、优化列车开行方案、取消D字头动车组、增开短途列车等措施提高通过能力（如图2所示）。

通过铺画列车运行图分析可知，武广客专在现状运行图的基础上，下行武汉至长沙南间最大区段可开行192列、长沙南至广州南间最大区段可开行183列；上行武汉至长沙南间最大区段可开行191列、长沙南至广州南间最大区段可开行189列。

图2 调整行车间隔和部分开行方案后武广客专列车运行图

从增开列车的时间范围来看，06：00—07：00和21：00后武汉至长沙南间共增开24对，约占增开列车的21%；长沙南至广州南间共增开26对，约占增开列车的26%。虽然从能力上看，早晚可以增开较多列车，但结合早晚的客流量分析，07：00之前和21：00之后增开的列车实际使用上1/3以内比较合理。

调整行车间隔和现状列车开行方案下增开列车的运行图与现状列车运行图的指标对比分析见表5所列。

表5 调整行车间隔和现状列车开行方案的增开列车运行图指标分析表

从停站率上看，增开列车后每列车平均停站次数较现状运行图下降明显，主要是受武汉至长沙南间、长沙南至广州南间以及短途城际列车的影响。取消延续进路后，采取安全防护方案，同时优化目前的列车开行方案，通过能力可有较大提高。

三、结论

受既有开行方案和延续进路的影响，在2013年7月1日运行图现状基础上很难直接增加列车；在现状运行图基础上，不调整运行图参数，仅调整现状列车开行方案，此方案可增加较少的列车，主要保障措施是调整部分本线列车的开行方案；取消延续进路、调整运行图参数方案由于对既有开行方案特别是本线列车开行方案调整较大，且不受延续进路的影响，较现状可大幅增加列车。目前已开通运营和在建的客运专线上普遍设置有延续进路，能否取消、何时取消延续进路需进一步深入研究和论证。（作者单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司）