陳 東，吳柏青，李永輝

（1.西南交通大學(xué) 峨眉校區(qū)交通運輸系，四川 峨眉 614202；2.西南交通大學(xué) 牽引動力國家重點實驗室，四川 成都 610031；3.西南交通大學(xué) 峨眉校區(qū)計算機與通信工程系，四川 峨眉 614202）

城際市客帶運規(guī)專劃線和主修要建是的指服在務(wù)人于口經(jīng)稠濟密區(qū)的或都城市市圈群或的城網(wǎng)絡(luò)化快速軌道交通系統(tǒng)，主要承擔(dān)沿線各城市和主要中心城鎮(zhèn)之間的客流，并兼顧城市組團和次中心城鎮(zhèn)之間的客流，采取小編組、高密度、公交化運行的行車組織方式[1]；城際客運專線列車在運行過程中由于受到不良天氣條件，如降雪、降雨、降霧、大風(fēng)及冬季低溫等的影響，可能造成動車組、CTC 設(shè)備、信號系統(tǒng)及地面設(shè)備的故障或帶來安全隱患，從而造成行車延誤[2]。已有研究大多偏重于既有線、新建中長途客運專線或是城市軌道交通的列車運行調(diào)整，較少涉及城際客運專線的運行調(diào)整。城際客運專線在運距、運輸組織模式、開行方案等方面不同于既有線、中長途客運專線，也有別于城市軌道交通。分析城際客運專線的運輸組織特點，制定適合的列車運行調(diào)整目標及策略，對于提高列車運行調(diào)整的針對性、效率和運輸組織水平具有積極意義。

1 城際客運專線運輸組織特點

1.1 列車種類

根據(jù)城際客運專線所處的區(qū)域，列車種類可分為運行本線列車及跨線列車 (假定存在) 和只運行本線列車兩類。本線列車開行方案的制定，已有研究大多傾向于開行一站直達高速列車和站站停中速列車兩類。因此，可將城際客運專線的列車種類分為直達高速列車、中速列車和跨線列車3類。

1.2 技術(shù)特征

城際客運專線具有站距短、小編組、高密度等公交化列車運行的特點，這是由客流成分和旅客平均運距決定的。長短途客流對運輸質(zhì)量的需求存在很大的差異，長途客流主要追求速度和舒適性，短途客流主要追求乘車的便捷、快速。城際客運專線主要是商務(wù)、公務(wù)、上下班通勤、探親訪友、購物旅游等客流，平均運距介于城市交通與中長途運輸之間，旅客能承受的候車時間比較短，適宜開行小編組、高密度的公交化列車，并在高峰時段組織列車密集到發(fā)。

1.3 采用規(guī)格化運行圖

所謂規(guī)格化，是指單元時間內(nèi)開行的列車種類、數(shù)量、停站地點等基本相同。規(guī)格化運行圖(節(jié)拍式開行方案) 由于具有周期性重復(fù)的特點，規(guī)律性強，為旅客乘車提供了極大的便利，同時便于運營管理，能較好地解決列車晚點的運行調(diào)整問題。日本城際鐵路多年來一直采用規(guī)格化運行圖安排列車運行，運營效果較為理想。

1.4 閉塞方式

城際客運專線的閉塞方式采用移動閉塞(Moving Block)。移動閉塞技術(shù)通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信，控制中心可以根據(jù)列車實時速度和位置動態(tài)計算列車的最大制動距離。列車的長度加上這一最大制動距離并在列車后方加上一定的防護距離，便組成了一個與列車同步移動的虛擬分區(qū)[3]，如圖1所示 。由于保證了列車前后的安全距離，兩個相鄰的移動閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時移動，使列車能以較高的速度和較小的間隔運行，從而提高運營效率。采用移動閉塞技術(shù)能方便地調(diào)整前后列車的運行速度，便于運行調(diào)整措施的實現(xiàn)。

圖1 移動閉塞系統(tǒng)的安全行車間隔示意圖

從以上運輸組織特點可知，城際客運專線具有列車種類單一，運行調(diào)整難度小；站間距離短、開行密度高、公交化特征明顯；采用規(guī)格化運行圖、移動閉塞方式等特點，為列車的運行調(diào)整提供了良好的條件。同時也決定了當(dāng)列車發(fā)生延誤時，本線客流容易流失，而當(dāng)站站停中速列車單純以“趕點”形式恢復(fù)運行秩序時，可能造成緊跟前車進站的后車座席大量虛靡。因此，合理的運行調(diào)整目標是解決此類問題的關(guān)鍵。

2 城際客運專線列車運行調(diào)整策略

2.1 列車運行調(diào)整目標

盡快恢復(fù)運行秩序是各類列車運行調(diào)整的總目標，在這一總目標下，具體目標可表述為總晚點時間最短、總晚點列數(shù)最少等[4]?；诔请H客運專線的運輸組織和客流特點分析，將本線一站直達高速列車、跨線列車定義為一類列車，將站站停中速列車定義為二類列車，對這兩類列車分別采取不同的調(diào)整目標。將一類列車的調(diào)整目標簡化為總晚點時間及總晚點列數(shù)最少；二類列車的調(diào)整目標簡化為盡快恢復(fù)合理到發(fā)間隔。

（1）加權(quán)總晚點時間最少。其計算公式為：

式中：tD為列車的總晚點時間；n為列車總數(shù) (站站停中速列車除外)；m 為列車停站總數(shù)；Tik和 Ti'k分別為列車 i 在 k 站的實際到達時間、計劃到達時間；wi為不同種類列車的權(quán)重。

公式的具體含義可表述為：列車的總晚點時間最少可以理解為加權(quán)晚點時間最少。在城際客運專線中，將一站直達高速列車及跨線中長途客運專線列車設(shè)為高等級列車，將跨線中速列車設(shè)為低等級列車，并賦予其不同的權(quán)重。站站停中速列車的晚點時間不予以考慮，并假定站站停中速列車不引起該類列車的連帶晚點。

（2）總晚點列車數(shù)最少。其計算公式為：

式中：ND為總晚點列車數(shù)量。

（3）列車到發(fā)最均衡。站站停中速列車為沿線城鎮(zhèn)客流服務(wù)，在功能上和城市軌道交通系統(tǒng)極為相近。當(dāng)城際客運專線的站站停中速列車發(fā)生延誤時，單純以“趕點”的形式恢復(fù)時刻表的調(diào)整措施將可能導(dǎo)致前車剛走，后車緊隨而至，從而造成后車座席虛靡，對運力是一種浪費。在此種情況下，旅客服務(wù)并沒有明顯的改善。因此，對于站站停中速列車，應(yīng)以盡快恢復(fù)合理的到發(fā)間隔為主要的調(diào)整目標。其計算公式為：

式中：l 為站站停中速列車總數(shù)；m 為列車停站總數(shù)；tp為 j 站經(jīng)停列車平均到達間隔時間；tv為 j 站第 k+1 列車和第 k 列車的到發(fā)間隔時間與該站 m列車的平均到發(fā)間隔時間的差值，T'jk為列車 k 在 j 站的實際到達時間。

2.2 運行調(diào)整策略

運行調(diào)整策略是指一定的運行調(diào)整原則和措施。借鑒相關(guān)研究方法[5]，通過對城際客運專線運輸組織特點、客流特征和調(diào)整目標的分析，提出以下調(diào)整原則和措施。

2.2.1 運行調(diào)整原則

（1）區(qū)別對待站站停中速列車及其他種類列車，根據(jù)前述調(diào)整目標，將站站停中速列車作為相對獨立的一類車進行考慮。①其他種類列車是否越行站站停中速列車，根據(jù)列車相互之間的權(quán)重進行判斷。如果其他種類列車權(quán)重高于中速列車，則越行；否則，不越行。②站站停中速列車不越行一站直達及跨線高速列車。③站站停中速列車是否越行跨線中速列車，視列車權(quán)重而定。

（2）明確跨線高速列車和本線一站直達高速列車的等級，根據(jù)列車等級選擇調(diào)整策略。根據(jù)列車等級的不同，可以有以下調(diào)整原則：①低等級列車不得引起高等級列車連帶晚點；②高等級列車在必要時可接受低等級列車一定時間的連帶晚點；③部分高等級列車可接受低等級列車一定時間的連帶晚點，其他列車絕對優(yōu)先。

（3）明確站站停中速列車和跨線中速列車的等級，根據(jù)列車等級選擇調(diào)整策略。其調(diào)整原則同上。

（4）站站停中速列車之間，盡快恢復(fù)合理的到發(fā)間隔。基于這一原則，站站停中速列車在發(fā)生晚點時，晚點列車采取“趕點”運行的同時，后車可根據(jù)前后列車情況采取“趕—壓”結(jié)合方式，即前車趕點，后車延點，使這類列車在車站的到發(fā)時間分布相對均衡。城際客運專線采用的移動閉塞技術(shù)，為這一調(diào)整措施的實施提供了技術(shù)保證。

2.2.2 運行調(diào)整措施

基于上述調(diào)整原則，城際客運專線中可能采取的調(diào)整措施主要包括：變更列車到發(fā)時刻；變更列車到發(fā)順序；改變列車車站行車方式；變更列車區(qū)間運行時間；增開列車；取消列車 (謹慎使用)，建議僅限于站站停中速列車；中速列車下線運行；變更列車運行交路，組織列車在具備條件的中間站折返；變更動車組交路；啟用熱備車組；通過空車調(diào)撥運用其他站空閑動車組；變更列車接續(xù)時間；變更?？空九_等。

在使用不同的調(diào)整措施時會有不同的難度和應(yīng)用效果，應(yīng)根據(jù)列車晚點對運行秩序的影響程度判斷采用的具體措施或幾種措施的組合。同時，還應(yīng)參考已有城際客運專線的實際運營經(jīng)驗[6]，在調(diào)整時注意與客運服務(wù)系統(tǒng)的信息溝通，將各種調(diào)整措施的負面影響減至最小，避免客運組織失誤。

2.2.3 運行調(diào)整措施評價及分析

基于上述調(diào)整原則所采取的各種措施，在實際應(yīng)用時，需要對其調(diào)整效果 (或是否可行) 進行評價?；谏鲜稣{(diào)整目標、原則和措施，建立了基于城際客運專線運行調(diào)整策略的運行仿真平臺，該平臺的工作流程如下。

步驟 1：根據(jù)待調(diào)整列車集合，確定列車種類及調(diào)整目標和調(diào)整原則。

步驟 2：從調(diào)整措施集合中選取適當(dāng)?shù)恼{(diào)整措施 (可人工干預(yù))。根據(jù)列車運行約束條件，推演該調(diào)整措施的執(zhí)行效果，并判定沖突點。

步驟 3：運用列車運行狀態(tài)推導(dǎo)、運行圖平移等方式，消除沖突點，如不能消解，轉(zhuǎn)步驟 2。

步驟 4：對運行調(diào)整措施進行指標評價，如滿意，則得到應(yīng)用調(diào)整措施。否則，轉(zhuǎn)步驟 2。

在列車運行調(diào)整措施的執(zhí)行中，沖突的消解一直是難點，仿真平臺采用平移運行線的方法進行沖突消解，當(dāng)無法消解時，重新選擇調(diào)整措施，直至得到可行調(diào)整措施為止。得到可行調(diào)整措施后，運用調(diào)整指標，對該措施進行評價，如果滿意，即得到可執(zhí)行措施。

3 結(jié)束語

在分析城際客運專線列車運行組織特點的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同種類的列車指出其應(yīng)采用不同的調(diào)整目標。通過闡述在調(diào)整目標下的運行調(diào)整原則，列舉了可能采取的運行調(diào)整措施，并提出了運行調(diào)整措施仿真平臺的構(gòu)建流程。但是，在研究中尚未深入分析運行沖突消解的具體措施，同時運行調(diào)整指標也有待進一步深入研究。

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