日本新干線客運產品設計及啟示

魏 然，顏 穎，張國平

WEI Ran1, YAN Ying2, ZHANG Guoping3

（1.中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經濟研究所，北京 100081；2.中國國家鐵路集團有限公司 客運部，北京 100844；3.中國鐵路信息科技集團有限公司 辦公室，北京 100038)

(1.Transportation & Economics Research Institute, China Academy of Railway Sciences Corporation Limited, Beijing 100081, China; 2.Department of Passenger Transport, China State Railway Co., Ltd., Beijing 100844, China; 3.General Office, China Railway Information Technology Group Co., Ltd., Beijing 100038, China)

日本新干線從1964年東海道新干線開通運營，至今已經50余年，目前共有東海道、山陽、九州、東北、上越、北陸、北海道7條新干線及秋田、山形2條既有線改造的迷你新干線運營，線路穿越了日本47個都道府縣中的30個，占全部行政區(qū)劃的64%，覆蓋范圍大，運營歷史悠久，客運產品豐富，通過更短的交通時間、更舒適的車內環(huán)境、更有吸引力的服務等措施，吸引了大批通勤、通學以及商務客流。截至2019年底，我國高速鐵路營業(yè)里程達到3.5萬km[1]，高速鐵路已經成為中國公眾最偏好的出行方式之一，2019 年高速鐵路占鐵路出行比例達64.4%[2]，在50萬人口以上城市的覆蓋由2012年的28%擴大到2019年的86%，如京津冀、長三角等城市群內2 h暢行，北京、上海等大城市間實現1 000 km內4 h通達、2 000 km內8 h通達[3]。因此，為推動高速鐵路高質量發(fā)展，借鑒日本新干線客運產品設計經驗，可以為我國高速鐵路旅客提供更加安全、便捷、高效、綠色、經濟的交通運輸服務。

1 日本新干線客運產品特點

日本新干線的客運產品主要指新干線列車產品，由于線路分屬JR東日本、JR西日本、JR東海、JR九州及JR北海道6家株式會社運營，不同會社范圍內新干線列車運用的車輛類型及列車命名基本不同，形成了豐富的新干線客運產品體系。例如，JR東海的東海道新干線與JR西日本的山陽新干線連通，開行希望號、光號、回聲號；山陽新干線與JR九州的九州新干線連通，開行瑞穗號、櫻花號、燕子號；JR東日本的北陸新干線與上越新干線連通，開行光輝號、白鷹號、劍號、淺間號；JR北海道的北海道新干線與JR東日本的東北新干線連通，開行隼號、疾風號；同屬JR東日本的東北新干線與秋田新干線直通運行，由10輛編組的疾風號與小町號連掛，在盛岡摘解，按照各自方向繼續(xù)運行；東北新干線與山形新干線直通運行，由10輛編組的山彥號與翼號連掛，在福島摘解，按照各自方向繼續(xù)運行。日本新干線列車產品體系如圖1所示[4-5]。

新干線安全準點、高速、高頻率、環(huán)境適宜、旅行舒適，其客運產品設計充分考慮了商務出差、休閑娛樂、通勤等不同出行目的旅客的多種需求，具有以下特點。

圖1 日本新干線列車產品體系Fig.1 Japanese Shinkansen service system

（1）壓縮城市間時空距離。日本的人口及經濟活動集中在東京圈—名古屋圈—大阪圈沿線，主要包括東京都、神奈川縣、千葉縣、埼玉縣、茨城縣、靜岡縣、山梨縣、長野縣、愛知縣、三重縣、岐阜縣、滋賀縣、大阪府、京都府、兵庫縣、奈良縣等都府縣，2020年統(tǒng)計該區(qū)域面積約占日本全國的23.7%，人口占比為60.9%，GDP占比為65.4%。與航空相比，東京圈—名古屋圈新干線占據100%的客運市場份額，東京圈—大阪圈新干線占據85%的客運市場份額，可以說東京至大阪間主要運輸通道為東海道新干線。2020年3月東海道新干線統(tǒng)一車輛型號為N700系，全部列車最高運營速度均提高至285 km/h，希望號列車在東京至大阪間運行時間均壓縮至2 h30 min內[6]。JR東海還在建設超導磁懸浮的中央新干線，建成后東京至名古屋最短40 min可達，3大都市圈間時間將大幅壓縮，形成一個新的巨大都市圈。JR東日本也在不斷壓縮城市間的列車運行時間，與1987年成立時相比，東京至函館、青森、仙臺、新瀉、長野、金澤的運行時間分別壓縮了177 min，152 min，46 min，40 min，105 min，151 min，目前正在東北新干線試驗車輛ALFA-X，最高運營速度360 km/h[7]。

（2）基本固定列車發(fā)送時刻。以東海道新干線列車產品為例，列車開行數量多、密度大，發(fā)送時刻基本固定。2019年定期列車日均開行回聲號83列，光號65列，希望號230列，加上不定期列車，日均開行數量高達378列，最小追蹤間隔時間3 min。希望號單小時單方向最高開行數量從10列增加到12列，平均每5 min發(fā)送一列。希望號、光號、回聲號的開行時刻較為固定，每個時段的0/20/30/40/50等整零時刻基本為希望號，3/33時刻基本為光號，27/57時刻基本為回聲號。

（3）形成既有線與城市軌道交通協(xié)作的都市圈通勤系統(tǒng)。在JR東海運營范圍內，東京—大阪間除東海道新干線外，還有12條既有線，主要服務于名古屋圈、靜岡圈，營業(yè)里程約1 400 km，作為新干線的補充，承擔區(qū)域內部的通勤、通學客流，形成鐵路運輸網絡，JR東海鐵路網如圖2所示。東京圈軌道交通更為復雜，除東北、上越、北陸新干線，山手線、中央線、總武線、常盤線等既有線，還有私鐵、公私合營鐵路以及東京地鐵線路等，共同構成發(fā)達的東京都市圈通勤系統(tǒng)[8]。

（4）靈活運用不同車型及編組。一是通過靈活的列車編組及采用雙層列車實現與旅客運量的匹配。2019年，東海道新干線旅客數量達到1.68億人，周轉量達到540.27億人公里，其線上列車全部采用了16輛編組；山陽新干線旅客數量達到0.72億人，周轉量達到193.25億人公里，其線上列車采用了8輛、16輛2種編組形式；東北新干線旅客數量達到0.89億人，周轉量達到154.90億人公里，采用了6輛、7輛、10輛編組的形式，組合列車可達17輛編組；上越新干線旅客數量達到0.42億人，周轉量達到48.25億人公里，采用了8輛、10輛、12輛3種編組形式，還采用雙層列車(E4系，兩列重聯(lián)載客量高達1 634人)開行max朱鹮、max谷川號[9]。二是線路條件與車輛運用相匹配。東海道新干線全部更新為N700系，充分利用該車型過彎速度高的特性，提升平均旅行速度；山陽新干線主要運用500系、700系、N700系車型；九州新干線最高運營速度260 km/h，且九州地區(qū)多山，起步加速度要求高，因此本線主要采用起步加速度高達2.5 km/h/s的800系(最大速度260 km/h)車型，跨線采用N700系。

圖2 JR東海鐵路網Fig.2 Railway network of JR-East

（5）設計開行主題旅游列車。日本的主題旅游列車從上世紀90年代開始出現，本世紀逐漸增多，但主題旅游列車主要分布在既有線上，新干線開行很少，比較知名的有2016年起開行于上越新干線的現美新干線列車，2018年JR西日本開行的Hello Kitty專列，2019年JR九州開行的米奇專列，2020年9月JR九州開行的WAKU WAKU ADVENTURE新干線列車等。除現美新干線列車為藝術專列外，日本的主題旅游列車大多采用多姿多彩的日本動漫文化，主要方式為改造車體，豐富車身涂裝及主題內飾，提供與主題相關的特色服務等，在豐富文化生活的同時，帶動旅游客流，增強經濟活力。由于大都市旅游資源豐富，日本主題旅游列車在相對偏遠的地方居多，主要是利用主題旅游列車來吸引游客。

2 我國高速鐵路產品設計啟示

2.1 高速鐵路列車產品特點

我國鐵路系統(tǒng)對內加速整合不同線路開行的列車資源，不斷通過調圖的方式提高干線、城際鐵路的旅客列車規(guī)?；?、現代化的組織能力和效率，支持市郊列車開行，推動形成干線暢通、區(qū)域便捷的旅客運輸市場，對外銜接城市軌道交通和航空運力，加強與機場、城市綜合交通樞紐的緊密銜接，為推動構建便捷順暢的城市群一體化交通網，促進經濟高質量發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐。在“內循環(huán)為主”的經濟發(fā)展大方向指引下，我國將加速構建“通道+樞紐+網絡”的現代綜合交通體系，推動形成區(qū)域經濟新發(fā)展格局，更好地設計符合我國經濟社會發(fā)展的高速鐵路產品。目前，我國的高速鐵路客運產品具有以下特點。

（1）車輛類型多。我國高速鐵路列車運用的車輛類型較多，和諧號動車組與復興號動車組并存，和諧號動車組包括第一代的CRH1型、CRH2型、CRH3型、CRH5型以及第二代的CRH380A 型、CRH380BL 型、CRH6 型、CRH5G 型、CRH2G 型等車型，復興號動車組包括CR400AF型、CR400BF型、CR300型、CR200J型等車型，復興號動車組定員普遍大于和諧號動車組。CR300系列的中高速動車組目前尚未投入運營；CR200J型動車組運營時速160 km/h，不適用高速鐵路網；CR400系列動車組最高運營時速350 km/h，目前運用較多，分8輛、16輛、17輛編組。

（2）列車分類簡單。目前我國高速鐵路列車主要開行高鐵(G)、動車(D)、城際高速(C)3大類高速鐵路列車產品，目前列車命名只能直觀體現列車性質與速度，部分列車有僅限于廣告效應的獨特命名，該命名無法體現列車特點。而日本新干線不同線路上開行的列車具有不同的命名，一般都帶有特殊的含義，部分來源于日本文化，部分來源于人名，部分來源于速度比較。如九州新干線開行端穗號，“瑞穗國”是日本的雅稱，象征伴隨著九州與山陽新干線開始直通運行之后，從日本谷倉的九州地區(qū)帶來豐饒之實的意義；秋田新干線開行小町號，名稱由來是出身自秋田縣湯澤町的平安時代早期著名女和歌詩人小野小町；東海道新干線中“光”和“回聲”的組合，以光速和音速的差異來代表列車速度的差別。

（3）列車停站方案復雜。日本列車的命名可以直觀體現運行速度及停站方式，如希望號、瑞穗號、隼號是大站停的特快列車，光號、櫻花號、疾風號是主要車站擇站停的快速列車，而回聲號、燕子號、山彥號則是站站停的列車。我國高速鐵路目前跨線列車多，停站方案復雜。以北京南至上海虹橋為例，按照2020年11月14日(周六)列車時刻表，共有高速鐵路列車34列(其中復興號動車組列車為28列)，中間車站停站數1～11個，全程運行時分 4 h 18 min ～ 6 h 17 min，除 G1，G3，G7，G11共4列沿途只停濟南西、南京西2個車站的列車外，其余列車停站方案均不相同。

2.2 高速鐵路產品設計啟示

（1）打造立體綜合交通網。緊隨國家政策導向，我國城市群的發(fā)展需要全方位立體交通予以支持，應努力打造高速鐵路動車組全體系客運產品，統(tǒng)籌協(xié)調高速鐵路與普速鐵路、鐵路干線與城際鐵路、市域鐵路、城市軌道交通產品的無縫銜接。城市群之間，以及核心都市圈之間的交通主要選用航空以及高速鐵路的方式，高速鐵路應以一站直達及大站停列車為主以滿足干線客流需求；城市群、都市圈內部及周邊吸引區(qū)內則應大力開行城際列車與市域列車，以實現短途客流的即時、大量、多OD輸送，滿足都市圈內的通勤需求；都市圈內各城市鐵路車站需與城市軌道交通緊密銜接，統(tǒng)籌設計旅客集疏運產品，為旅客提供無縫中轉服務，方便車站客流快速集散。

（2）豐富車型并加密網絡。應加快全車型復興號動車組車底投入，運營網絡全面覆蓋，核心區(qū)域車次加密。作為中國高速鐵路自有品牌，復興號動車組應不斷擴大開行范圍。2019年，中國新型城鎮(zhèn)化發(fā)展正式進入都市圈時代，除港澳臺之外，全國共有33個中心城市都市圈[10]。烏魯木齊圈、西寧圈與蘭州圈通過中速高鐵線路連接，可以考慮采用CR300系列動車組在蘭州—西寧—烏魯木齊間開行復興號動車；哈爾濱圈、長春圈、沈陽圈、大連圈有高速鐵路線路連通，可以考慮以沈陽圈為中心，投放高寒復興號動車組，打造東北區(qū)域內的復興號動車組區(qū)域循環(huán)網；首都圈、長三角連綿區(qū)、珠三角連綿區(qū)復興號動車組開行經驗豐富，車底配屬量充足情況下應繼續(xù)加密復興號動車組開行線路?？紤]到整個高速鐵路網拓撲結構，為照顧到邊緣地區(qū)加密需求，在網絡拓撲的重要中心節(jié)點武漢圈應加大復興號動車組配屬，形成軸輻狀的復興號動車組開行方式。考慮到首都圈的巨大虹吸功能，周邊太原圈、石家莊圈、濟南圈、青島圈宜加大投入，以濟南圈為中心投放復興號動車組，以此形成以首都圈、長三角連綿區(qū)、珠三角連綿區(qū)為主，以武漢圈、沈陽圈、濟南圈為輔“三主三輔”的復興號動車組運用方式。

（3）增加列車定員以增強運輸能力。連接首都圈、長三角連綿區(qū)、珠三角連綿區(qū)的京廣高速鐵路(北京西—廣州南)、京滬高速鐵路(北京南—上海虹橋)客流飽滿，運輸能力緊張。京滬高速鐵路目前列車追蹤間隔時分是5 min，少部分列車發(fā)車間隔4 min，與日本新干線的3 min間隔仍有差距。因多種因素限制，通過壓縮追蹤間隔的方式提升通過能力在我國繁忙干線難度較大。因此，目前我國鐵路客流飽滿同時線路能力緊張的區(qū)段應考慮擴大列車編組和采用雙層客車等方式，提高單列車定員數量以增強運輸能力。京滬高速鐵路根據需要逐步擴大17輛編組復興號動車組的運用，京廣高速鐵路及其他客流飽滿區(qū)段應加速以定員數較大的復興號動車組替換和諧號動車組。

（4）提升列車服務質量。一是提高列車運行速度，壓縮運行時間，打造名片效應。JR東海新建中央新干線后品川—名古屋最短運行時分將從86 min壓縮至40 min，品川—大阪間最短運行時分將從142 min壓縮至67 min，可知高速鐵路列車的旅行時間受運行速度影響較大。因此，應探索更高速度的線路及列車設計，同時已建成線路盡量以最大允許速度運營，以壓縮全程運行時間。二是根據不同都市圈的特點以及都市圈間客流現狀，在尚處于客流培育階段的線路區(qū)段創(chuàng)新旅游動車組產品設計，通過車體改造及運行線路規(guī)劃，創(chuàng)建動車組旅游生態(tài)鏈，推廣不同的地域文化及特產，既能增加鐵路客運量同時也有利于沿線地方經濟發(fā)展。

3 結束語

日本新干線客運產品在提速、加密、周期運行、都市圈內多交通方式協(xié)調、車底運用、吸引客流等方面進行了很多有益的探索，為我國高速鐵路客運產品設計提供了可供借鑒的經驗。隨著交通強國、都市圈和城市群建設、新型城鎮(zhèn)化建設、區(qū)域一體化發(fā)展等國家及地方發(fā)展戰(zhàn)略不斷推進，我國鐵路應牢牢把握改革機遇，堅持加大線路、車輛等建設投入，堅持科技賦能和精細管理，提升運行速度壓縮城市時空距離，拓展服務輻射范圍，加速區(qū)域交通一體化聯(lián)動，不斷完善產品體系，提高服務品質，豐富旅客出行體驗，更好滿足目前旅客多樣化出行需求。