國外高速鐵路客流輸送模式研究

顏 穎，崔艷萍

（1.鐵道部 運(yùn)輸局，北京 100844；2.中國鐵道科學(xué)研究院 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

國外高速鐵路客流輸送模式研究

顏 穎1，崔艷萍2

（1.鐵道部 運(yùn)輸局，北京 100844；2.中國鐵道科學(xué)研究院 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

日本和歐洲國家高速鐵路在跨線客流組織、停站設(shè)置、樞紐運(yùn)行組織、動車組運(yùn)用等方面積累了豐富的經(jīng)驗，通過分析國外高速鐵路客流輸送的特點(diǎn)，我國鐵路在注重線路及配套設(shè)施規(guī)劃，盡量直達(dá)、合理中轉(zhuǎn)高速列車，暢通便捷的樞紐運(yùn)輸組織，協(xié)調(diào)動車組配置、運(yùn)用與檢修等方面得到啟示。加強(qiáng)客流輸送模式研究，有助于我國高速鐵路進(jìn)一步適應(yīng)客運(yùn)市場需求，有效提高客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量。

高速鐵路；跨線客流；停站設(shè)置；動車組

日本、法國、德國等國家因其地域特點(diǎn)，高速鐵路客運(yùn)量占鐵路旅客運(yùn)輸總量的比例較低。2010年，日本新干線日均運(yùn)送96.4萬人次，占全國鐵路旅客發(fā)送量的1.5%；法國TGV運(yùn)送旅客1.14億人次，日均31.4萬人次，占全國鐵路旅客發(fā)送量的10.0%。分析其長途客運(yùn)市場可知，日本和歐洲國家在運(yùn)輸距離相對較長的城際線路上，除夜間開行臥鋪列車外，白天幾乎只開行高速列車，高速鐵路已成為歐洲各國和日本鐵路中長途旅客運(yùn)輸?shù)闹髁?。在列車起訖點(diǎn)、列車停站和直達(dá)客流的組織中，國外高速鐵路積累了豐富的經(jīng)驗，除盡量開行直通列車外，在換乘方便性、樞紐組織、停站設(shè)置、車底運(yùn)用等方面也有很多好的做法，給予我國鐵路很多的啟示。

1 跨線客流組織

由于國家的分散型經(jīng)濟(jì)和人口布局決定了高速鐵路網(wǎng)中跨線客流占有相當(dāng)大的比例，即使是帶狀分布的日本新干線，也存在著既有線和新干線的接續(xù)客流。按組織方式劃分，跨線客流組織可分為直通型和換乘型兩類。

1.1 直通型跨線客流組織

直通型跨線客流組織較典型的是法國 TGV，2011 年 TGV 高速鐵路線共計 1 806 km，但通過 T G V 列車下既有線運(yùn)行，通達(dá)范圍可達(dá) 6 000 km，使較為偏遠(yuǎn)的尼斯、巴約訥等地也納入國家高速鐵路網(wǎng)中。另一個典型是東日本旅客鐵道公司經(jīng)營的山形和秋田小型新干線。以秋田新干線為例，秋田縣位于日本東北地區(qū)，距東北新干線較遠(yuǎn)，為吸引秋田前往東京的客流，東日本旅客鐵道公司對既有田沢湖線進(jìn)行了技術(shù)改造，將軌距從1 067 mm拓寬到1 435 mm，具備了新干線下既有線運(yùn)行的技術(shù)條件，2011年東京—秋田每日單向開行 25 列，使用E3系動車組、編組 6 輛，日均客流 3 600 人，旅行時間 4.5 h，客運(yùn)市場占有率為62%。

1.2 換乘型跨線客流組織

（1）分段換乘。分段換乘較典型的是日本，由于新干線與既有線軌距不同，而對既有線實施大規(guī)模改造投資巨大，因此在新干線沿途較大車站充分考慮跨線客流接續(xù)換乘的需要。例如，岡山是本州島去往四國方向的重要交通樞紐，新干線和既有線可實現(xiàn)同站換乘，部分去往四國方向的高等級列車的發(fā)車時刻按照新干線列車的到達(dá)時刻確定，最短可實現(xiàn) 8 min 的接續(xù)；新八代車站由于鹿兒島新干線新八代—鹿兒島開通較早，無法與山陽新干線連通運(yùn)行，在過渡期間，開行了新八代—博多的接續(xù)列車，在新八代站實現(xiàn)既有線和新干線的接續(xù)。但為進(jìn)一步方便旅客，九州旅客鐵道公司特意修建了聯(lián)絡(luò)線，將既有線引入車站的新干線層，實現(xiàn)了同站臺換乘，而且整列換乘時間僅為 3 min。2011年，九州新干線延伸開通至博多，換乘即廢止。類似換乘在法國、德國等國家也大量使用，并且在時刻表中都有明顯標(biāo)注。

（2）樞紐換乘。在客運(yùn)站布局較為分散的樞紐城市，旅客在樞紐內(nèi)的換乘組織較為困難，跨線客流的接續(xù)組織尤為重要。例如，法國巴黎樞紐共有 6 個始發(fā)站，分布在城區(qū)不同的位置。TGV 線路是以巴黎為中心向外放射的格局，東南線、大西洋線、北方線、東部線始發(fā)站各不相同，換乘客流主要依靠市域快速線 (Regional Expressed Railway，RER)和地鐵線路完成，但旅客中轉(zhuǎn)耗費(fèi)時間較長。因此，法國國營鐵路公司(SNCF)在巴黎樞紐外圍修建了高速鐵路聯(lián)絡(luò)線，同時對部分既有線進(jìn)行改造，開行不進(jìn)入巴黎市區(qū)的跨線 TGV 列車，最大限度避免跨線客流進(jìn)入城區(qū)換乘造成的不便。德國柏林、法蘭克福、慕尼黑等在城市中心修建中央車站，使所有干線鐵路直接相連，并引入地區(qū)鐵路、城鐵、地鐵，方便旅客同城換乘。

2 列車停站設(shè)置

2.1 設(shè)置停站模式

由于高速列車途經(jīng)沿線大多為人口稠密地區(qū)，世界各國高速鐵路的列車停站間隔距離均很短，其中以日本和德國較為典型，其路網(wǎng)上均未安排一站直達(dá)的高速列車。以日本東海道新干線為例，東京和大阪都是日本的大都市，兩個區(qū)域間的日均鐵路客流達(dá) 9.9 萬人次，占全部客流量的 26%，從客流量上具備了開行東京—大阪一站直達(dá)列車的條件。但在實際列車開行中，為增加沿途其他大城市的服務(wù)頻率，所有列車在沿途的橫濱、名古屋、京都為必停站，最長停站間距為 340 km。

德國 ICE 高速列車也遵循了“多設(shè)停站，方便沿途”的理念，ICE 列車在鐵路網(wǎng)中的大中城市均設(shè)停站。例如，漢諾威—維爾茨堡高速鐵路的哥廷根和卡塞爾均為人口不足 20 萬人的中等城市，但所有 ICE 高速列車均停站?？坡　R茵/美茵高速鐵路新線全長177 km，3 個中間站均為小鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每日單向開行 52 列，直達(dá)列車僅 16 列，占 30%。

2.2 一站直達(dá)模式

法國TGV采用了不同于日本和德國的列車停站模式，為充分發(fā)揮高速鐵路的競爭優(yōu)勢，SNCF在巴黎—馬賽、巴黎—斯特拉斯堡等區(qū)段均開行了一站直達(dá)高速列車，最大限度壓縮列車旅行時間。以法國TGV東南線為例，根據(jù)客流方向和客流量，對列車開行區(qū)段和停站種類劃分得較為細(xì)致，如SNCF將里昂(Lyon)和馬賽(Marseille)方向的客流分開，開行終到里昂既有站(Lyon Part Dieu)的列車輸送里昂方向的客流(粗紅線)，開行終到馬賽站但不經(jīng)停里昂既有站和里昂機(jī)場站(Lyon-St Exupery)的列車輸送馬賽方向的客流(細(xì)紅線)，如圖 1 所示。

3 樞紐運(yùn)輸組織

（1）市郊運(yùn)輸。歐洲國家和日本市郊鐵路發(fā)達(dá)、城區(qū)客運(yùn)站眾多，特別是德國主要城市的中央車站均屬于集城際、市郊、市內(nèi)鐵路為一體的大型樞紐站，樞紐內(nèi)多種列車混行，行車和客運(yùn)組織較為復(fù)雜。例如，法蘭克福中央站(見圖 2 )共銜接 8 個方向，設(shè) 24 個站臺，日均客流 35 萬人次，每日開行列車 1 732 列，其中長途列車 342 列、區(qū)域列車 290 列、市郊列車 1 100 列。為滿足市郊列車開行需求，柏林、法蘭克福、慕尼黑等城市市郊列車開行密度大的區(qū)段均有獨(dú)立的市郊專用線，通道內(nèi)多線并行，城際列車與市郊列車互不干擾。市郊列車在城市主客運(yùn)站有單獨(dú)車場，與城際列車到發(fā)不存在交叉干擾。

（2）客流組織。德國和日本鐵路非常注重同城客流的組織，高速列車在大城市設(shè)有不止 1 處停站。日本東京都的東京、品川、上野、大宮站均為新干線列車必停站，充分方便市內(nèi)各不同區(qū)域客流的乘車需要。同城客流組織最為典型的柏林樞紐，其樞紐路網(wǎng)為環(huán)形加十字型布局，如圖 3 所示。城際列車的始發(fā)站大多設(shè)在列車運(yùn)行方向的城市對側(cè)以充分照顧城市客流，如柏林西行去往漢諾威方向的列車始發(fā)站設(shè)在城市東側(cè)的柏林東站，所有方向的列車均在十字路網(wǎng)交叉的中央車站停靠。但這一組織方式的前提條件是城區(qū)內(nèi)鐵路網(wǎng)發(fā)達(dá)，柏林東西線和南北線均為 4 線，城際列車與市郊列車完全分線運(yùn)行。另外，歐洲國家和日本也非常注重城際鐵路和城市鐵路的連接，主要樞紐車站可以實現(xiàn)不同交通方式間的換乘，換乘時間大多不超過10 min，方便旅客的同時，極大提高了客流疏散效率。

（3）與其他交通方式的銜接。高速鐵路與機(jī)場緊密連接是歐洲鐵路運(yùn)營的一大特點(diǎn)，其中以德國最為典型?？坡　R茵/美茵高速鐵路在法蘭克福機(jī)場設(shè)站，所有 ICE 列車均在此停車。在科隆樞紐，為強(qiáng)化科隆—波恩機(jī)場的交通條件，專門在兩端修建了連接科隆—萊茵/美茵高速鐵路的聯(lián)絡(luò)線，便于 ICE 列車駛?cè)?。此外，德國杜塞爾多夫、法國巴黎戴高樂、里昂機(jī)場等大型機(jī)場也均有高速鐵路連接。

4 動車組運(yùn)用

圖1 法國TGV列車停站示意圖

動車組固定編組、加減速性能好等特點(diǎn)決定了動車組運(yùn)用的效率和靈活性優(yōu)于普通車輛，其中以動車組在運(yùn)行中途站連掛和解連最為突出。這種運(yùn)輸方式可以充分適應(yīng)客流，實現(xiàn)車輛運(yùn)力和線路通過能力的優(yōu)化匹配，列車的連掛和解連站一般位于鐵路網(wǎng)中銜接多方向的樞紐車站，在客流方向上表現(xiàn)出很強(qiáng)的分叉特征，但單位小時內(nèi)的客流強(qiáng)度都不大。以盛岡站為例，前后兩列動車組到達(dá)間隔為 4 min，自前列到達(dá)至整列出發(fā)的作業(yè)全過程僅為 6 min。相比而言，德國 ICE 列車的全過程作業(yè)時間稍長，兩項時間分別為 9 min 和 12 min。

圖2 法蘭克福中央車站

圖3 柏林樞紐示意圖

歐洲國家和日本非常注重動車組檢修的均衡性，即通過合理安排動車組交路，相對均衡地安排全天各時段的檢修數(shù)量，避免出現(xiàn)夜間集中和白天空費(fèi)的情況。因此，動車組在白天的非運(yùn)用時間較多，動車組早間入庫和晚間出庫的情況比較普遍。同時，在動車組檢修和存放能力設(shè)計方面，除考慮動車組總配屬數(shù)量外，還與動車組交路(運(yùn)用和檢修時段安排)，運(yùn)行圖三角區(qū)運(yùn)輸組織(中間站存車能力)等諸多因素相協(xié)調(diào)。例如，日本東海旅客鐵道公司目前共配屬動車組 134 組，全部為 16 輛編組動車組，檢修庫分布在東京、名古屋和大阪三地。其中，東京運(yùn)用所設(shè) 12 線庫、41條存車線，名古屋運(yùn)用所設(shè) 2 線庫、11 條存車線，大阪運(yùn)用所設(shè) 9 線庫、42 條存車線，另在中間站三島設(shè) 12 條存車線，合計檢修庫線為 23 條、存車線 106 條，共 129 條。

5 國外高速鐵路客流輸送模式的特點(diǎn)及啟示

5.1 注重線路及配套設(shè)施規(guī)劃

高速鐵路屬超大型投資建設(shè)項目，加之建成后將對城市經(jīng)濟(jì)和人口布局產(chǎn)生重大影響。因此，各國在高速鐵路建設(shè)中均十分注重線路及配套設(shè)施的規(guī)劃，特別是在長遠(yuǎn)運(yùn)輸規(guī)劃的制訂和短期項目的優(yōu)化方面。例如，連接日本本州和北海道的青函隧道于 1961 年開工，當(dāng)時日本全國干線鐵路均為窄軌，新干線尚未開通，日本國鐵在規(guī)劃伊始就提出了增加隧道橫截面、預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)軌距，便于實現(xiàn)今后新干線直通北海道的設(shè)想，雖然增加了工程量，但為新干線進(jìn)入北海道奠定了基礎(chǔ)。按照目前的規(guī)劃，東北新干線將于 2015 年延伸至北海道。

此外，當(dāng)項目實施或運(yùn)輸需求出現(xiàn)變更后，相應(yīng)的規(guī)劃也動態(tài)調(diào)整。例如，日本東北新干線在規(guī)劃之初為引入東京都的新宿站，但由于征地方面的原因未獲通過，開業(yè)之初始發(fā)站設(shè)在東京都北部的大宮站，為進(jìn)一步方便旅客乘車，日本國鐵耗費(fèi) 9 年時間最終將東北新干線延伸 30 km 引入了位于都區(qū)中心的東京站。

5.2 盡量直達(dá)、合理中轉(zhuǎn)高速列車

高速列車通過跨線至較低等級線路運(yùn)行，或者在樞紐車站與普速列車接續(xù)換乘，擴(kuò)大高速列車運(yùn)行輻射范圍，是世界各國的通行做法，特別是高速列車下線運(yùn)行，可以產(chǎn)生數(shù)倍于高速線路里程的列車運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。歐洲國家和日本的高速列車組織理念，最大限度地組織直通運(yùn)輸、減少旅客換乘，可以有效提高客運(yùn)產(chǎn)品的競爭力；部分山區(qū)或偏遠(yuǎn)地區(qū)，時速 300 km 高速列車下線至?xí)r速 160 km 以下線路運(yùn)行，充分體現(xiàn)了運(yùn)營商對擴(kuò)大市場份額的追求。同時，在部分不具備高速列車下線運(yùn)行技術(shù)條件或客流量較小的區(qū)段，通過同車站、同站臺短時間接續(xù)換乘和緊密銜接的方式吸引旅客。

5.3 暢通便捷的樞紐運(yùn)輸組織

巴黎、柏林等都是高速列車集中始發(fā)終到的城市，但同時跨線客流也占有一定比例，若通過旅客進(jìn)入城市實施換乘，將面臨城市交通設(shè)施配套的問題，尤其是像巴黎這類每個方向都在不同車站的城市，組織難度和客流損失都會相當(dāng)大，通過修建樞紐聯(lián)絡(luò)線、在各主要跨線方向開行跨線列車是歐洲各國的普遍做法。另外，歐洲國家和日本在市郊運(yùn)輸方面積累了豐富的經(jīng)驗，故在城際列車開行方案上也充分考慮城市客流，即在城市中的多個車站均安排停車，最大限度地減少旅客在城市交通中的換乘。同時，部分國家的高速鐵路與機(jī)場相連接，在構(gòu)建綜合交通體系方面又更進(jìn)了一步。

5.4 協(xié)調(diào)動車組配置、運(yùn)用與檢修

從動車組的配置上，由于各國發(fā)展高速列車的技術(shù)路線和策略不同，動車組型號呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，但不同型號動車組有其各自特定的區(qū)域和線路，在同一條線路上，動車組型號相對單一，特別是運(yùn)用數(shù)量較大的線路上，動車組的定員應(yīng)盡量統(tǒng)一。同時，各國在安排動車組交路時，均考慮與車輛檢修的均衡協(xié)調(diào)關(guān)系，動車組交路基本上不采用緊接續(xù)，以有利于靈活安排日常檢修，同時可以更加有選擇性地將上線運(yùn)用時間段安排在客流需求較大的時段，避免出現(xiàn)因車底緊交路造成客座率不高的情況，也能有效提高動車組單位走行公里的效益。安排部分動車組白天檢修，有利于動車組檢修設(shè)施的均衡利用，同時也為客流量較大但無檢修設(shè)施的中間站在運(yùn)行圖三角區(qū)開行列車創(chuàng)造良好的條件。

6 結(jié)束語

我國高速鐵路運(yùn)營里程長，服務(wù)覆蓋面廣，近年來對我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。目前，我國高速鐵路正經(jīng)歷著路網(wǎng)逐步完善、客流快速增長的階段，在客運(yùn)組織方面還需要進(jìn)一步完善與提升。加強(qiáng)客流輸送模式研究，有助于我國高速鐵路進(jìn)一步適應(yīng)客運(yùn)市場的需求，有效提高客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量。

1003-1421(2012)08-0029-05

F531.3；U292.3+5

B

2012-07-02

2012-07-23

何瑩