1 京沪高速铁路换乘模式分析
1.1 换乘模式的定义
目前，我国高速铁路采用的是以直达为主的列车开行模式，即当 2 个客流节点对间的直通客流达到一定数量时，则在条件允许的情况下尽量开行该客流节点对间的直达列车，以最大程度地满足客流直达输送的要求。为便于讨论，将这种列车开行模式称为直达模式。
从铁路运营者的角度分析，实现一条线路上客流的输送，除通过开行直达列车将客流直接从起点输送到终点外，还可以采用在某一个或几个车站组织客流中转换乘，通过 2 列或 2 列以上列车接续的方式实现客流的输送，即在线路上选取合适的换乘站，组织列车在相邻的换乘站间开行，出行范围超出列车开行区段的旅客需要在换乘站换乘。为便于讨论，将这种以换乘为主的列车开行模式称为全换乘模式。对于路网而言，不论是直达模式还是全换乘模式都是较为极端的列车开行模式，不同 OD 对间的客流应根据需要选择直达或换乘的客流输送方式，从而形成相应的部分换乘的列车开行模式。为便于讨论，将全换乘模式和部分换乘的列车开行模式统称为换乘模式。
1.2 换乘模式的特点
在换乘模式下，线路被换乘站划分为若干列车开行区段，列车在 1 个或几个开行区段内运行，跨区段客流通过换乘到达目的站。换乘模式下列车开行方案的制订不仅依赖于各客流节点间的直通客流，同时也依赖于换乘站的选取和区段客流密度。这种列车开行模式的优势在于能够降低列车开行方案的复杂程度、规范运输秩序、均衡运力资源运用，同时有利于实现高速铁路的公交化运营，从而使旅客出行更加方便、快捷。但是，换乘模式可能会导致旅客出行时间成本、出行风险和疲劳度的增加，从而损失部分中长途客流。参考国外高速铁路的运营经验，通过周期化运输组织、列车时刻表衔接、车站换乘作业组织、客票系统优化等措施能够在一定程度上克服这些不足。
1.3 京沪高速铁路列车开行模式选择
京沪高速铁路 (北京南上海虹桥) 全长 1 318 km,全线设 23 个车站，衔接青太 (青岛太原南)、徐兰 (徐州东兰州西)、京福 (北京南福州)、京哈 (北京南哈尔滨西)、沪汉蓉 (上海汉口成都东) 等多条高速铁路骨干线路，是我国最繁忙的高速铁路线路之一。2015 年，京沪高速铁路日均开行列车数近 140 对，日均发送人数达 34.7 万人次，部分区段高峰期通过能力已经接近饱和。京沪高速铁路的主要始发终到站有 6 个 (北京南、天津西、济南西、徐州东、南京南和上海虹桥站)，各主要客流节点间的直达客流和京津区域、长三角区域等经济发达区域城市群间的短途客流构成京沪高速铁路主要的本线客流，同时京沪高速铁路也存在着大量跨线客流，跨线节点主要有天津西、济南西、徐州东、南京南及蚌埠南站等。京沪高速铁路沿线设有北京南、天津曹庄、济南西、徐州东 (在建)、南京南和上海虹桥 6 个动车运用所，用于动车组的存放与检修。
根据目前实施的列车运行图，通过停站的选择，京沪高速铁路基本实现了沿线各站间的直接联系，沿线客流大部分无需中转换乘，旅客出行非常方便。随着我国国民经济的发展和高速铁路网的完善，京沪高速铁路的客流需求将持续增加，客流结构将更为复杂，同时运营管理的难度也将大幅增加。将换乘模式引入京沪高速铁路，有利于提高繁忙区段的通过能力，均衡各区段通过能力利用率，简化列车开行方案，降低调度指挥和运行调整的难度，从而有效应对新形势下京沪高速铁路的运营要求。
2 换乘模式下京沪高速铁路的列流组织
列车开行模式的选择是列流组织的基础，它不仅确定了列车开行方式的基本原则，同时也为列流组织的设计确定了基本思路。在换乘模式下，列流组织的基本思路是：首先在线路上选取合适的换乘节点;然后根据线路上各节点对间客流的特点，选择适当的客流输送方式，确定其采用换乘或直达的输送方式;最后根据选择的换乘节点和客流输送方式，确定列车开行区段和停站方案。
在换乘模式下，列车的分工会进一步细化，远距离大站间开行的列车主要吸引沿途大站间的客流，列车停站主要服务于大站;近距离换乘站间开行的列车主要吸引沿途中小站间及其与相邻大站间的客流，列车停站主要服务于中小站。虽然换乘模式具有诸多优势，但换乘模式的引入应在保证满足中长途客流出行需求的前提下实施，不能由于采取换乘模式而使京沪高速铁路失去对中长途客流输送的优势。因此，京沪高速铁路沿线主要的中长途客流应采取直达的方式输送。
2.1 列流组织的设计原则
(1)提高大客流区段高峰期通过能力。根据2014 年 7 月 1 日开始实施的京沪高速铁路列车运行图，上行方向上海虹桥南京南、南京南徐州东、徐州东济南西、济南西天津西等区段高峰期平均间隔只有 5～6 min，这些区段高峰期的通过能力已接近饱和;组织长途客流的换乘可以有效增加换乘站两端客流区段通过能力 ，因而在徐州东、济南西等站组织换乘可以有效提高相关客流区段的通过能力。
(2)提高中小车站列车服务频率。京沪高速铁路中小车站停站次数与大站相差甚远，并且中小车站的停站主要是与大站间交流，中小站间的停站交流很少，使得大量短途客流不得不转向其他交通方式。同时，低服务频率使中小车站旅客出行很不便捷，抑制了中小车站旅客选择高速铁路出行的需求。
(3)简化列车开行方案。根据 2014 年 7 月 1 日运行图，上海虹桥北京南间开行列车 41 列，但停站方案达 10 种之多。另外，由于中短途列车较少，为顾及各中小车站的停站，相同停站次数的长途列车往往采取交错停站的方式，使停站方案更为复杂。跨线列车方面，京沪高速铁路上行方向跨线列车有 35 列，随着高速铁路网的完善，京沪高速铁路的跨线列车将进一步增加，从而加大调度指挥的难度;在跨线站组织换乘可以有效减少跨线列车数量。
(4)为公交化运营提供条件。公交化运营可以简化运行图结构，方便列车运行调整和旅客选择搭乘，同时可以提高动车组运用效率。京沪高速铁路线路里程较长、客流结构复杂，采用换乘的运输组织模式更有利于高速铁路的公交化运营。
2.2 换乘节点的选取
考虑高速铁路换乘节点在运输组织中的作用和承担的职能，其应具有以下特点 ：①为主要的客流节点;②所在地应具有动车组检修和存放能力;③应衔接多个方向。此外，换乘节点的选取还应综合考虑线路在路网中的分工，以免出现功能重复。例如，北京南天津西和南京南上海虹桥的短途列车主要由京津城际铁路 (北京南天津) 和沪宁城际铁路 (上海南京南) 承担，京沪高速铁路不应大量开行这 2 个区段的列车，因而天津西和南京南站不宜作为京沪高速铁路的换乘节点。
根据以上原则，选择济南西站和徐州东站作为京沪高速铁路运输组织可选的换乘站。
2.3 列流组织方案设计
以 2014 年 7 月 1 日京沪高速铁路列车运行图数据为基础，根据换乘模式的要求设计列流组织方案。统计京沪高速铁路上行方向主要客流节点间列车开行情况如图 1 所示，另外还有由蚌埠南跨线接入的 12 列 (开往北京、天津、济南 3 个方向) 及枣庄始发开往北京南的 2 列，共计 139 列。
(1)客流输送方式。以徐州东和济南西站为换乘站，将京沪高速铁路划分为上海虹桥徐州东、徐州东济南西、济南西北京南 3 个区段，客流量较大的上海虹桥北京南、南京南北京南跨区段客流以直达输送为主。组织跨区段客流的换乘、减少跨区段列车的数量可以有效增加换乘站两端客流区段的通过能力，为提高各区段高峰期通过能力，高峰时段应抽取部分客流在徐州东站或济南西站组织换乘;客流量较小的跨区段客流应主要采取换乘方式输送，如组织南京南天津南的客流在徐州东站和/或济南西站换乘;各区段内部客流通过区段内的直达列车输送。
(2)列车开行区段。根据各 OD 对间选择的客流输送方式。
(3)列车停站方式。由于服务的客流不同，不同开行区段的列车应划分停站服务范围。①开行范围跨越换乘节点的直达列车主要停靠等级较高、客流量较大的车站，如上海虹桥北京南的列车应只停靠南京南、徐州东、济南西和天津西站，其他车站不停靠。②开行于换乘站间的中短途列车应主要停靠中小车站，如济南西北京南的列车应停靠沿线各站。③上海虹桥南京南区段沿线各站的停站应主要由沪宁城际铁路分担，京沪高速铁路上海虹桥徐州东的列车主要停靠南京南徐州东区段的沿线各站。在这样的停站分工下，大站间的客流只需经历几个大站的停站，如南京南至天津西的客流只需经历徐州东和济南西站的停站;中小站间的客流只需经历所在区段内的停站和在大站的换乘，如蚌埠南至沧州西的客流最多需经历宿州东、德州东站的停站和徐州东、济南西站的换乘。在换乘组织流畅的情况下，各类旅客的旅行时间可以得到有效控制。
为简化停站方案，同时简化运行图结构、便于公交化运营，相同开行路径的列车应采用大致相同的停站方案，直达列车一般在大站均停站，中短途列车一般站站停，列车停站方案如图 2 所示。在停站较多或能力充足的情况下，部分列车可以采取交错停站。
3 换乘模式下京沪高速铁路的客流组织
换乘可能会导致旅客出行的时间成本有所增加、旅客体验有所降低，为保证旅客快速、便捷的出行，进一步稳定和扩大高速铁路运输市场，换乘模式下京沪高速铁路在客流组织方面应采取相应的保障措施。
(1)顺畅的车站换乘组织。为保证所有换乘旅客顺利及时地实现换乘并尽可能地减少换乘走行距离，车站需设计顺畅、短捷、交叉较少的换乘流线，并组织专人对换乘旅客进行引导与服务，同时建立针对换乘的引导标识系统和语音播报系统。
(2)合理的列车接续。根据换乘客流，列车开行方案中应设置相应的列车衔接，衔接方案不仅需要考虑座席数量、列车运行速度匹配等问题，还应将列车间的接续时间控制在合理范围内，在保证旅客有充足换乘时间的前提下尽可能减少换乘客流等待时间。同时在安排列车停站股道时应考虑换乘旅客的走行路径，合理安排接续列车停站股道，尽量实现同站台换乘。
(3)便捷的票务设计。对于铁路部门组织换乘的旅客，应在发售的车票中明确换乘信息，如换乘车站、车次、站台、注意事项等;应改造既有售票系统，提供换乘选项，使旅客购票时可以自主选择换乘条件;此外，还可以在全线推行京沪高速铁路一卡通，旅客购卡充值，乘车时直接刷卡进站和出站，途中旅客可以根据自身意愿自主换乘。
(4)具有引导性的票价政策。目前京沪高速铁路相同技术速度的列车，票价只与车程相关，并不根据其他因素进行区分，如上海虹桥至北京南的 G2 次列车全程运行时间比 G132 次缩短 1 个多小时，但这 2 次列车相同座席的票价没有任何差异。在引入换乘模式的情况下，铁路部门应根据换乘次数等因素制定优惠的票价政策，引导旅客选择换乘方式出行。
(5)有针对性的客运服务和宣传。对于旅客而言，铁路直达输送的思想已经根深蒂固，因而换乘的实施需要客运服务和宣传工作的配合，如及时发布换乘信息、提前组织换乘旅客做好换乘准备、发布换乘方式出行的宣传片等，使旅客打消对换乘的疑虑，认识到换乘的优势，逐渐接受这种出行方式。
4 结束语
随着客流需求的增加和复杂化，直达列车开行模式已经不能完全适应京沪高速铁路的运营需求，引入换乘模式不仅能够有效应对客流需求的变化，同时有利于优化运营管理、提高经济效益。换乘模式同时也适用于运营里程较长、客流结构复杂、衔接线路较多的高速铁路。通过换乘站和客流输送方式的合理选择，可以对换乘模式下列车的开行区段和停站方式进行合理设计;通过组织车站换乘、列车接续，以及设计合理的票务系统和票价政策等，可以有效满足换乘模式下对客流组织的特殊要求。随着我国高速铁路网的不断完善，高速铁路线路间的交流将愈加频繁与复杂，引入换乘模式将发挥更大的作用，因而在路网层面上如何优化高速铁路换乘模式下的运输组织应作为进一步研究的课题。
