张毓：高速铁路运输计划概述

高速铁路运输计划概述

作者：张毓

指导老师：李得伟

二零一三年四月三十日

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张毓：高速铁路运输计划概述

目录

一、高速铁路运输计划 .................................................................................................................. 3

1、 列车运行计划 .......................................................................................................................... 3

1.1列车开行方案 ............................................................................................................................ 3

1.2列车运行图 ................................................................................................................................ 4

2、 动车组运用计划 ...................................................................................................................... 6

2.1动车组运用概述 ........................................................................................................................ 6

2.2动车组周转计划 ........................................................................................................................ 8

2.3动车组分配及检修计划 .......................................................................................................... 10

3、 乘务员运用计划 .................................................................................................................... 10

3.1乘务运用计划的基本概念 ...................................................................................................... 10

3.2乘务运用计划的编制 .............................................................................................................. 11

4、 车站作业计划 ........................................................................................................................ 12

4.1车站作业计划编制原则 .......................................................................................................... 12

4.2编制车站作业计划必备的条件 .............................................................................................. 12

二、京沪高速铁路运输计划浅析 ................................................................................................ 13

1、京沪高速铁路简介 .................................................................................................................. 13

2、旅客列车开行原则 .................................................................................................................. 13

3、列车运行图 .............................................................................................................................. 14

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摘 要：高速铁路运输计划是高速铁路运营调度系统的一部分，给高速铁路运输组织提供依

据，更好的满足旅客的需求，提高铁路设备的使用效率，促进高速铁路运行质量的提升。与

列车运行相关的运输计划主要包括列车运行计划（运行图）、动车组运用计划、乘务员运用

计划、车站作业计划。四个计划既相互独立又相互关联，它们相互配合、相互协调共同完成

列车运行组织任务，因此，将上述四个计划统称为高速铁路综合运输计划，高速铁路列车运

行质量主要由综合运输计划决定。本文将主要介绍高速动车组的综合运输计划及其功能，并

以京沪线为例对其运输计划进行分析和评价。

关键词：高速铁路；运输计划；动车组

一、高速铁路运输计划

高速铁路运输计划是高速铁路运营调度系统的一部分，给高速铁路运输组织提供依据，更好的满足旅客的需求，提高铁路设备的使用效率，促进高速铁路运行质量的提升。与列车运行相关的运输计划主要包括列车运行计划（运行图）、动车组运用计划、乘务员运用计划、车站作业计划。四个计划既相互独立又相互关联，它们相互配合、相互协调共同完成列车运行组织任务，因此，将上述四个计划统称为高速铁路综合运输计划，高速铁路列车运行质量主要由综合运输计划决定。

1、 列车运行计划

1.1列车开行方案

旅客列车开行方案是以客运量为基础，以客流性质、特点和规律为依据，科学合理地安排包括旅客列车开行等级、种类、起讫站、数量、经由线路、编组内容、停站方案、列车客座利用率、车底运用等内容，是从客流到列车流的组织方案。

旅客列车开行方案是铁路旅客运输组织的重要基础，列车开行方案必须良好地反映铁路旅客运输的经营策略和服务质量，并有利于铁路运输组织。对于拟建的高速铁路，列车开行方案编制质量的高低将直接影响到高速铁路能否提供高水平的运输服务和获得预期的经济效益。

列车开行方案一般由以下的几部分组成：旅客列车开行区段；旅客列车开行种类及数量；旅客列车停站方案（一站直达，站站停，大站直达，交替停站）；旅客列车车底运行数量。开行方案的制定一般要受以下几个因素的影响：高速铁路的分工；大车站之间的OD交通量；铁路设备的利用率；旅客列车到发时刻；旅客列车停站的合理性。

以下就是列车开行方案的制定过程：

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图1.1列车开行方案制定过程

1.2列车运行图

1.2.1运行图概述

铁路列车运行图是用以表示列车在铁路区间运行及在车站到发或通过时刻的技术文件，它规定各车次列车占用区间的程序，列车在每个车站的到达和出发（或通过）时刻，列车在区间的运行时间，列车在车站的停站时间以及机车交路、列车重量和长度等，是全路组织列车运行的基础。列车运行图是列车运行时刻表的图解，规定各次列车按一定的时刻在区间内运行及在车站到、发和通过。列车运行图是列车运行的时间与空间关系的图解，它表示列车在各区间运行及在各车站停车或通过状态的二维线条图。

列车运行图是运用坐标原理描述列车运行时间、空间关系，表示列车在铁路各区间运行时间及在各车站停车 和通过时间的线条图。横坐标表示时间，纵坐标表示各分界点（车站），如甲、乙、丙、丁。斜线表示列车，斜线上的数字表示车次。列车运行图按时间坐标，根据不同用途，可分为2分格运行图（即垂直线每格表示2分钟）、10分格运行图、小时格运行图。按列车运行图的特点可分为平行运行图和非平行运行图，以及单线运行图、双线运行图、单双线运行图，成对运行图和不成对运行图，连发运行图和追踪运行图。

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列车运行图是根据国民经济发展的需要和铁路运输能力的情况而编制的。它体现着铁路工作的各种质量指标和数量指标。在编制运行图时充分考虑人民铁路为人民服务的方针，如安排列车运行线时，首先考虑旅客列车，并尽量安排开往大城市的客车在白天到达，在下午或夜间发车。与此同时，安排好货物列车的运行线。列车运行图规定了列车占用区间的次序，列车在每一个车站出发、到达或通过的时间，在区间的运行时分，在车站的停车时分以及列车的重量和长度等。这样一来，列车运行图也就规定了铁路线路、站场、机车、车辆和通信信号等设备的运用和与行车有关各部门的工作。因此，列车运行图是铁路运输工作的综合计划、铁路行车组织的基础，是协调铁路各部门、单位按一定程序进行生产活动的工具。

1.2.2既有线列车运行图编制概况

我国普速铁路列车运行图编制周期一般是两年一次，在铁道部统一领导下，由各铁路局负责做好具体工作。编图涉及的部门主要有：运输、机务、车辆、工务、电务、计划等部门。

全路列车运行图编制过程可划分为四个主要阶段：

（1）编制前的准备阶段；

（2）旅客列车运行图编制阶段；

（3）货物列车运行图编制阶段；

（4）新图实施前的准备阶段；

另外，必要时，各局可在运行图实施期间对管内列车进行局部调整，为了适应运量波动和线路施工的需要，除了编制基本运行图外，还根据具体情况，编制各种分号运行图（如春运图、暑期图、黄金周运行图等）。

1.2.3高速铁路列车运行图编制的新要求

由于高速铁路的服务对象和所提供服务方式的特点，高速铁路在运行图编制提出了许多新的要求：

（1）以满足旅客运输市场需求为目标。

（2）需要方便列车运行调整。

（3）提高移动设备的效率。

1.2.4高速铁路列车运行图要素构成

高速铁路列车运行图和普速铁路列车运行图类似，都是由一些基本要素所组成的。因此，在编制列车运行图之前，必须首先确定组成列车运行图的各项要素。高速铁路列车运行图要素主要包括：列车区间运行时分；列车在中间站的停站时间；动车组在动车段（或运用所）所在站的停留时间标准；列车在车站的主要作业时间标准；列车在车站的间隔时间；追踪列车间隔时间,等等。

1.2.5列车运行图编制特点分析

高速铁路与普速铁路相比有很大的不同，可以概括为高速度、高舒适性、高安全性和高密度。为了保证高质量的运营，编制高速铁路和普速铁路的列车运行图时有较多的不同，特别是采用高速线上200km/h的中速车的组织模式下，产生了许多新的特点：

（1）运行图铺画目标不同

（2）线路上运行的列车属性和种类不同

（3）运行图编制顺序不同

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（4）运行图的铺画策略不同

（5）运行图的优化调整策略不同

（6）运行图可铺画运行线的时间段不同

（7）旅客列车合理始发、终到时间范围不同

（8）运行图的编制方法不同

1.2.6周期性运行图的编制

铺画周期性运行图时，首先争取一个时间段（一般取1h），将这个时间段上列车的相互关系，即列车的运行顺序、运行时间、越行及待避地点等都用一定图样形式固定下来，并尽可能市该时间段内铺画的列车对数最多，线路通过能力的损失最小。然后依照该时间段的列车运行方式，按时间按顺序逐段的重复铺画，直到铺画出完整的列车运行图。这样在每个小时之内的开行方式基本相同。

在实际运用中，周期性列车运行图并不严格要求各时段完全相同，而是考虑客流在不同季节、周内不同日以及一天内不同时段的波动情况，对列车开行方案和运行方式做相应的调整。

1） 高速铁路周期性列车运行图的优缺点

优点：由于周期性运行图中每个周期内列车出发时刻相对固定，高速列车的开行数量、运行顺序、运行速度、越行或待避车站等都基本上相同，运行图的铺画也充分考虑到不同时段、不同出行目的的旅客要求，方便了旅客的出行。

缺点：由于周期性运行图中列车的运行线路、运行时间相对固定，可能不能充分利用线路的通过能力，从而造成能力的浪费。同时由于列车的停站方案相对固定，可能不能满足部分旅客的出行需求或者为照顾部分旅客的需要额外增加停站。

2） 周期性列车运行图的编制程序

从结构上看，周期性运行图跟普通运行图比较只是增加24h内各时段列车按规律铺画的要求，但是在实现过程中，从开行方案的准备到客流波动的适应都需要进行必要的处理。

（1）开行方案调整

（2）确定周期内高峰小时列车开行方案

（3）编制周期的列车运行图

（4）编制日列车运行图

（5）编制星期列车运行图

（6）特殊季节列车开行图

（7）统计分析

2、 动车组运用计划

2.1动车组运用概述

2.1.1动车组运用特点分析

在常规铁路上，旅客列车的机车和客车车底的运用与管理一般是分离的；机车周转的优化和客车车底使用的优化是分别进行的；高速铁路的旅客运载工具是由牵引动力和运输载体一体化的“动车组”构成，这同常规铁路有很大不同。

高速铁路动车组的运用与管理特点如下：

1）提高了运营效率

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（1）缩短了换挂机车的作业时间，既有利于提高列车的旅行速度，又减少了工作环节，提高了工作效率。

（2）牵引动力（机车）和运输载体（客车车底）的管理合二为一，减少了管理机构和相应的管理人员，同样也提高了运营效率。

（3）超出了常规铁路机车的长交路，形成了所谓的联程交路运用方案。

2）革新了整备和维修体系

高速铁路动车组采用了新的整备和维修体系，提高整备和维修作业质量、缩短整备和维修作业时间，成为高速铁路动车组高质量、高可靠、高效率运营的一项重要表征。

（1）维修方式是指对设备维修时机的控制，也就是说对维修时机的掌握是通过采用不同的维修方式来实现的。

（2）高速动车组可以考虑采用的维修方式有3种：定期维修、状态修和故障修。

（3）国外高速动车组采用状态修与定期修相结合，以状态修为主的检修体制。

（4）定期维修是以使用时间作为维修期限，只要设备到了预先规定的时间，不管其技术状态如何，都要进行规定的维修工作，这是一种强制性的预防修理。

（5）状态修是按实际技术情况来确定维修时机。它不对机件规定维修期限，不固定拆卸分解范围，而是在检查、测试其技术状况的基础上确定各机件的最佳维修时机。

（6）故障修是在机件发生故障之后才进行修理，已不控制维修时机。

3）实现了动车组的运用与整备、维修的一体化

动车组的运用和整备、维修计划是统一编制、统筹安排的，这使运载设备的运用和管理从常规铁路的分散化走向集中化，使动车组摆脱常规铁路客车车底的固定运用方案模式，采用更为高效的运用方案。

可以根据运用期间的所有动车组数量、设备状态、所在位置、累计运营里程和定检期限，安排滚动式的运用方案，在保证完成运输任务和按期进段检修的前提下，使动车组的利用效率达到最高。

2.1.2动车组运用分类

根据高速铁路动车组运用与整备、维修一体化的思想，高速动车组的运用方案主要有三种：

1）固定运行区段的使用方式

这种方式与既有铁路客车车底的运用方式一致，高速动车组只在固定的区段内往返运行。固定方案又分为站间固定周转方式和两区段套跑周转方式。

图2.1动车组固定使用方式示意图

2）不固定运行区段的使用方式

不固定使用方式以全线（或高速线路网）为系统，统筹考虑动车组的使用与维修来安排动车组的运用。它的含义是，在假定各动车组无差别的前提下，不固定各动车组的运行区段，而是根据需要和可能，可以在任何高速区段之间运行。

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图2.2动车组不固定使用示意图

3）半固定运行区段的使用方式

半固定使用方式是一些动车组采用固定使用方式，而其余动车组采用不固定使用方式。它是介于固定式方式和不固定使用方式之间的一种方式。

2.1.3动车组运用计划的构成

动车组的运用主要由动车组周转计划、动车组分配计划和动车组检修规定。

（1）周转计划主要规定了按什么顺序担当列车，但并不规定具体的动车组。

（2）分配计划指定具体的动车组担当周转计划中的具体交路，保证每个交路有质量良好的动车组完成。

（3）检修计划规定了动车组在基地检修的时间、内容、检修线等具体内容，供动车组基地检修使用。

2.2动车组周转计划

动车组运用计划是动车组周转接续和维修的综合计划，也就是根据给定的列车运行图、有关动车组检修修程的法律规定以及检修基地条件等，对动车组在什么时刻、在哪个车站、担当哪次列车、在什么时间、什么地点、进行哪种类型的检修等作出具体安排， 以确保用状态良好的动车组实现列车运行图。

图2.3列车运行图

图为需要完成的列车运行图，斜线为运行线，旁边的数字为列车车次，假定日常检修和定期检修只能在车站B进行。

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图2.4动车组周转计划

2.2.1编制动车组周转计划的约束条件

编制动车组周转计划时，一些物理的、法律的以及逻辑上的因素必须予以考虑，主要包括：

（1）列车运行图的约束

（2）检修的约束

（3）交路的约束

（4）交路短的约束

（5)其他约束

2.2.2动车组周转计划的种类

由于旅客需求、动车组归属、动车组种类等不同，动车组周转计划更进一步可以分为不同的类型：

（1）平日运用计划与假日运用计划；

（2）单基地与多基地动车组周转计划；

（3）单车种和多车种动车组周转计划。

2.2.3动车组周转计划评价标准

使用的动车组数量越少越好；回送列车开行的次数越少越好；检修次数越少越好；用下面指标来评价运用方案：

（1）使用的动车组数；

（2）定期检查次数；

（3）日常检查的次数；

（4）回送列车的次数；

（5）回送列车里程。

2.2.4编制动车组周转计划的需要数据

（1）列车运行图数据；

（2）动车组基础（类型、数量等）数据；

（3）检修基地及运用所的有关数据；

（4）动车组运用、检修规则；

（5）车站动车组折返、整备作业时间；

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（6）动车组出入基地及运用所的方式及时间；

（7）车站夜间动车组驻留能力。

2.3动车组分配及检修计划

2.3.1动车组分配计划

动车组周转计划中对列车周转计划接续进行了安排，形成了周转交路，但没有指定具体的动车组。

动车组分配计划要充分考虑动车组的位置、累计走行公里、已进行过的各类检修情况等条件，一般是在模拟未来使用计划基础上编制的。

图2.5动车组分配计划的编制过程

动车组分配计划的编制结果必须以适当形式表示，并明确动车组编号、初始位置、担当的交路编号、运用后的驻留位置、运用后的状态等内容。

2.3.2动车组检修计划

动车组的编制地点、检修项目等所作的计划称为动车组检修计划。

动车组检修计划根据交路计划、车辆分配计划、动车设备履历、修程、修制、动车走行统计数据和列车故障情况、检修基地的作业能力等实际情况编制。

动车组检修计划的主要依据为：动车组检修的长期规划、检修基地的检修能力、动车组的实际状态。

动车组检修分配计划的编制结果必须以适当形式表示，并明确动车组编号、检修项目、检修地点、检修时间等内容。

3、 乘务员运用计划

3.1乘务运用计划的基本概念

乘务运用计划是动力车乘务员（组）的综合乘务计划，也就是根据给定的列车运行图、有关乘务员乘务规程、乘务基地条件等，对乘务员（组）在什么时间、什么地点出乘，在什么时刻、担当哪次列车，在什么时间、什么地点退乘等做出具体安排，以确保列车开行计划的实现。

乘务计划主要分为乘务日计划及月度计划：

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）日计划由全体乘务交路构成，表示完成一日的运行图任务需要的乘务员数量以

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及各乘务员担当的乘务交路。

（2）乘务交路就是一个乘务员（组）一日的工作计划，每一行是一个乘务交路，每条线段上的字符表示车次。

（3）月度计划描述各乘务员（组）在指定月度中各日担当的乘务交路及休息计划。

图3.1乘务交路及日计划示意图

表3-1乘务员月度乘务计划表

3.2乘务运用计划的编制

3.2.1乘务方式

动车组采用不固定区段使用的方式，与之相对乘务员运用方式也应与既有方式略有不同，称为不固定方式，即在其乘务基地的乘务范围内，只要满足乘务规则乘务员可以担当任意列车的驾驶任务。

由于乘务时间过长或出于其他乘务组织的考虑，一般以可换乘车站（relief point）为分界点将一条运行线分割成几个独立部分，称为乘务片断。

图3.2乘务员运用方式示意图

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3.2.2乘务规则—日本

在日本，乘务员归乘务段或运转所管理。乘务员出勤的时候首先在运转所报道，报到时要领取、确认当天的值乘内容，要注意运行图有无变更等；乘务工作结束后要向所属的乘务段或运转所报告乘务任务的完成情况。

1）乘务月度计划编制的规则：

? 公休日

? 特别休息日

? 深夜乘务

? 平均劳动时间

? 在家休息时间

? 驾驶执照的种类

? 乘务组间的条件

? 各乘务小组

2）乘务计划的评价标准

日计划主要考虑在完成运行图任务的基础上，使用的乘务员数量越少越好，即交路数越少也好；对日计划中的每个乘务交路，它的各种指标越接近理想值越好。

月度乘务计划则主要考虑乘务组间劳动时间越均衡越好、各乘务组的平均劳动时间越接近给定值越好、编制的月度计划与前一个时期的月度计划差异性越小越好等等。

3）编制的主要流程：

（1）基础数据的准备

（2）乘务片段的划分

（3）乘务交路的制定

（4）确定乘务交路选择的优化评价准则

（5）必选确定优化的乘务计划

（6）确定可行的乘务交路方案集合

（7）确定月度乘务员运用计划

4、 车站作业计划

4.1车站作业计划编制原则

编制高速铁路车站作业计划时，必须首先搜集必要的原始资料，即关于各站场、股道、各种进路专门化资料，道岔和信息相互联锁情况的资料，列车运行和调车占用车站咽喉以及股道的时间标准，列车到发时间表，车底整备作业的时间标准等。

（1）设备独占性原则

（2）合理性原则

（3）线路固定使用的原则

（4）接发列车优先的原则

（5）交叉进路最少的原则

4.2编制车站作业计划必备的条件

编制车站作业计划要具备以下条件：

（1）列车运行计划

（2）动车组运用计划

（3）接发列车及调车作业的进路集合

（4）调车线的配置

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（5）各类调车作业的时间标准

（6）动车组出入基地方式及时间

（7）各种进路占用冲突的判断与冲突疏解

（8）作业人员的类型、数量

车站作业计划的编制质量主要考虑下述因素：

（1）作业次数越少越好

（2）各种作业时间越接近规定的时间按标准越好

二、京沪高速铁路运输计划浅析

1、京沪高速铁路简介

京沪高速铁路位于我国东部沿海地区，线路自北京南站西端南侧引出，沿既有西黄线、京沪线，经廊坊、天津南站并修建联络线引入天津西站，天津西站改造为高速始发站；向南与京沪高速公路大体平行，过沧州西、德州东，在京沪高速公路黄河桥下游3km处跨黄河，在济南市西侧新设济南西站；向南与京福高速公路大体平行，经泰山西、曲阜东、滕州东、枣庄西，沿京福高速公路东侧南行至江苏省境内，跨京福高速公路后，在徐州市东部新设徐州东站；过宿州设宿州东站，于新淮河铁路桥下游1．2 km处跨淮河后新设蚌埠南站，在南京长江三桥上游1．5km的大胜关跨长江后新设南京南站，东行至镇江南6km处新设镇江西站；沿沪宁高速公路北侧东行，先后设常州北站、无锡东站、苏州北站、昆山南站，终到上海虹桥站。天津、济南、徐州、蚌埠、南京、上海等枢纽地区通过修建联络线引入既有站。线路全长1318km，较既有京沪线缩短约140km。设计时速为350公里，初期运营时速为300公里，规划输送能力为单向运送8000万人/年。

2、旅客列车开行原则

高速铁路、城际客运专线及既有线的分工应本着确保运营生产安全为前提，以高效、有序地组织列车正常运行和提供方便、快捷、优质的客货运输服务为基础，以充分、合理地利用线路运输能力，最大限度吸引客货流，并创造最优的经济效益和社会效益为目标。

1）城际铁路、高速铁路均为客运专线

高速铁路主要承担本线大站间旅客交流和跨京沪线运行的衔接路网的主要大站间交流(跨线交流)；城际客运专线承担其沿线各站点间的绝大部分城际旅客交流；既有线以货运为主，并承担沿线小站问交流和剩余跨线交流；

2）以大站间0D交流量为依据，考虑高速铁路高密度、公交化特点，组织旅客列车开行

3）为合理配置铁路运输设备，提高设备利用效率；尽量减少列车始发终到站数量 京沪高速铁路办理始发终到旅客列车的车站为北京南、天津西、济南西、南京南和虹桥站，徐州东站为预留始发终到车站，苏州北、无锡东、常州北、蚌埠南、曲阜东、泰山西有办理始发列车条件；其它车站的旅客，采取通过车带流方式输送。

4）对于起讫点均在京沪高速铁路的客流尽量组织开行时速300km／h的高速列车

5）京沪高速铁路只接发天津、德州、济南、徐州、蚌埠、南京、上海7处衔接站的跨线旅客列车

6）对于具备相应客流条件且在高速铁路上运行距离较长的大站间尽量组织上高速铁路运行的300km／h跨线车，初期组织少量200km／h的跨线高速列车

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3、列车运行图

从20xx年12月12日零时起，京沪高铁实施新列车运行图。实施新图后，京沪高铁列车将按日常、周末、高峰日三种运行图模式开行，高峰日运行图最多安排开行92对动车，其中涉及上海铁路局管内的有76对，比调图前增加26对，旅客乘坐高铁出行将更加便捷。在76对动车中，有时速300公里动车组60对；有时速250公里动车组16对。

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