利用鐵路既有線開行虹橋—楊行市域列車探討

張 煒 中國鐵路上海局集團有限公司上海站

研究利用既有鐵路線路或通道資源開行市域列車，對深化市域軌道交通線網規劃，發展多層次的軌道交通系統，豐富完善城市綜合交通體系，加快市域軌道交通發展，助力城市發展意義重大。利用既有鐵路開行市域列車，是各大城市“十四五”綜合交通規劃的重要組織成部分之一，可大大減少成本，提高鐵路設備利用率，有利于實現城市與鐵路“雙贏”，有效解決市域行政區域內中心城區與市郊之間高峰時段客流擁堵嚴重的問題。根據上海鐵路樞紐市郊鐵路規劃，S4線首末站為虹橋、楊行站，途徑封浜、桃浦、北郊、張廟站，通過改造既有南何支線進行修建，共計43.5 km。S4 線作為上海市域軌道交通系統的重要組成部分，可提供一條中心城區東北-西南通道，填補市域線網的服務空白，提高線網密度，完善虹橋國際開放樞紐軌道交通體系，加強虹橋國際開放樞紐的東北向輻射。本文重點對S4 線開行市域列車的可行性進行分析計算，以便為該線運輸組織提供輔助決策。

1 S4線開行市域列車客流預測

S4 線串聯寶山吳淞創新轉型區、大場機場轉型區、桃浦智創城、虹橋商務區等城市發展重點地區，能支撐沿線重點功能區發展，為沿線地區客流提供公交化運營服務。該線客流預測是在既有的軌道交通線網規劃和經濟交通規劃基礎上，通過對全市及沿線各區段吸引范圍及人口分布、土地開發利用情況和客流特征分析，對交通需求進行預測，得到本線斷面客流量。

1.1 沿線社區及規劃

上海市北部地區支線位于上海主城區內，涉及六個行政區，除部分戰略留白區外，大部分都為建成區。沿線分布有眾多的居住小區，有著堅實的客流需求基礎，串聯吳淞創新城、桃浦智創城、大場機場轉型區等重點發展地區，能進一步促進區域發展和人員的流動。如表1所示。

表1 S4線沿線社區及規劃

1.2 客流預測

客流條件是開行市域列車的必要條件。S4 線沿線分布有眾多的居住小區，有著堅實的客流需求基礎。S4線鐵路通道初期、近期、遠期全日客運量分別為14、18、22.2 萬人次，早高峰小時最大斷面客流分別為0.34、0.51、0.65 萬人次/時，如表2 所示。結合我國鐵路動車組運用現狀，如采用鐵路制式載客量最大的CRH6F型動車組，初期、近期、遠期客流換算成列車對數分別為70、90、111對/日。

表2 S4線客流總體指標

2 S4線運輸組織分析

2.1 通過能力計算概述

通過能力是在采用了一定類型的機車車輛和一定的行車組織方法的條件下，鐵路區段各種固定的設備，在一定單位時間內（一般指一晝夜）所能夠放行通過的標準列車數或列車對數，一般地按照鐵路區段或方向確定。通過能力的計算思路為：對一定類型的平圖的通過能力，首先確定有效時間，在此期間能鋪畫多少個周期，然后乘以該類型列車運行周期的列車數。

將平圖區間通過能力記為n，一個運行圖周期中所包含的列車對數或列數記為K周（根據成對運行圖中的慣例，本文取值為1），進行線路維護、技術施工等作業預留的占用區間時間記為T固，區間時間可供有效利用的系數記為f有效（本文取0.85），運行圖周期記為T周，則有：

2.2 通過能力利用率

目前，南翔—楊行通過能力的限制區段南翔—北郊，南翔—北郊區間采用ND3 內燃機車牽引，牽引定數為3 200 t，線路最小曲線半徑為400 m，為單線半自動閉塞。

南翔—北郊區段上下行列車的區間純運行時分均為10 min，起停附加時分均為2 min。故該線路平圖周期，能力。此段線路目前運行26對列車，因此利用率。

2.3 增開列車對數計算

通過以上分析可知目前南翔—楊行線路能力尚未飽和，本文以線路利用率最高的南翔—北郊區段為例，分別計算目前及雙線改造后可開行市域列車對數。

（1）目前可開行市域列車對數

設新開行市域列車對數為x 對，則有1.2x=40.1-26。經解x=11（對）。故估算可以增加開行市域列車11對。

顯然，結合預測的列車對數，可知11 對遠遠不能滿足開行需求，故需按照雙線標準進行改建，同時考慮到運營指揮和減少貨運列車對公交化市域列車開行的干擾，可將貨運列車開行時間推至24:00后，或在市域列車運行線的空檔開行。

（2）雙線改造后可開行市域列車對數

若將貨運列車開行時間推至24:00之后，0:00～6:00可開行貨運列車，根據當前貨運列車的開行情況，每日6:00～24:00需另開行貨運列車12對。

令I追=7，則可開行的市域列車對數為。因此，進行雙線改造后可開行市域列車126對，能滿足該區段對市域列車的開行需求。

2.4 虹橋綜合場—封浜—南翔段開行市域列車能力計算

虹橋綜合場到南翔通過能力的限制區段為虹封線，虹封線目前開行350 km/h 與250 km/h 兩種速度等級的列車，其中350 km/h 的列車 25 對，250 km/h 的列車 29 對 ，線路全長18 km，線上設虹北線路所，列車平均?？? 站。列車起停時間、停站時間均為1 min，追蹤間隔為3 min。

綜上可知，該區段通過能力相對富余，可開行一定數量設計速度為160 km/h的市域列車。此時扣除系數

假設開行市域列車x對，則以下①②③式成立：

由①②③式解得x=54，因此虹封線新增54 對市域列車時，能力飽和。

3 結束語

綜上所述，利用鐵路既有線目前可開行虹橋-楊行市域列車11對，當南何支線進行雙線改造后，限制區段為虹封線，每日6:00～24:00 可增開市域列車54 對，能較大程度緩解沿線高峰時段客流擁堵嚴重的問題。本文的研究方法具有一定的參考價值，但對于線路改建、車站改造及設置、是否增設存車場、運輸組織方案等還需進一步研究和探討。