柴冠华 朱海军

国家铁路局规划与标准研究院，北京 100055

客货共线铁路是中国乃至世界铁路运输的重要组成部分。2018年7月国务院印发实施《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，其中明确指出要优化调整货物运输结构，大幅提升铁路货运比例。客货共线铁路能否持续充分发挥旅客运输和货物运输的双重功能，对于打好防治污染攻坚战、提高线路投资效益等具有重要意义。

客货共线铁路应兼顾旅客列车设计速度和货运通过能力。设计速度是线路平面最小曲线半径、缓和曲线长度等设计的主要依据，确定合理的速度有利于节省工程投资、降低运输成本、提升投资效益［1-2］。

货物运输能力受铁路基础设施、运输组织等因素影响［3-5］，可通过适当提升货物列车速度得到增强。然而在实际运营过程中，既有200 km∕h提速线路基本不开行货物列车，新建200 km∕h及以上客货共线铁路少部分线路部分区段开行少量的货物列车，大部分线路只开行旅客列车，或将旅客列车降速至160 km∕h后与货物列车共线运行。这导致一大批已建成的货运设施、接轨专用线闲置，部分线路运输能力没有得到充分利用。既无法满足沿线货运需求，也不能充分发挥投资效益。

本文对国内外客货共线铁路建设运营情况及标准进行梳理，分析实际运营过程中存在的问题，确定适应铁路高质量发展的客货车速度匹配原则并提出建议，为今后客货共线铁路设计、运营维护等标准的制定或修订提供参考。

1 国内外客货共线铁路的建设和运营情况

1.1 国外客货共线铁路建设和运营情况

随着铁路技术装备水平的发展，世界发达国家多采取既有线提速改造或新建高速铁路［6］，将旅客列车速度提高至200 km∕h及以上，实现旅客运输快速化，也较好地满足了货物运输需求。

1）德国

德国高速铁路基本上是客货共线运输。汉诺威—维尔茨堡、曼海姆—斯图加特、汉诺威—柏林三条高速铁路均按250 km∕h旅客列车与120 km∕h货物列车（货物列车速度下限80 km∕h）共线运行设计。目前最高运营速度：旅客列车280 km∕h，一般货物列车120 km∕h，轻快货物列车160 km∕h。

既有线通过设备改造，将允许通过速度提高至200 km∕h，按客货混运模式运行。新建高速铁路上200 km∕h以上的旅客列车和货物列车分时段运行，即夜间高速旅客列车运行结束30 min后至次日高速旅客列车运行开始前30 min为货物列车运行时段。德国规定禁止高速铁路上运行的货物列车与高速旅客列车会车［7］。

2）法国

法国高速铁路为客运专线，新建高速铁路上只运行TGV（Train a Grande Vitesse）高速列车［8］。既有线通过提速改造后允许通过速度达到160~200 km∕h，TGV高速列车在既有线上与普速客车、货物列车共线运行，货物列车运行速度100~120 km∕h。

3）俄罗斯

俄罗斯联邦铁路部门对莫斯科—圣彼得堡长650 km既有线进行提速综合改造，以使全线适应200 km∕h运行要求［9］。目前，该线路每天开行列车总数100多对，其中旅客列车70多对，直通货物列车20多对，摘挂列车和区段货物列车8~l0对，快速集装箱列车2~3对。

4）土耳其

土耳其拟修建卡尔斯—埃迪尔内铁路，按180~250 km∕h速度目标值、客货共线铁路标准建设［10］。

1.2 国内客货共线铁路建设和运营情况及现行标准规范

1.2.1 建设和运营情况

据不完全统计，我国按照新建200 km∕h客货共线铁路标准建成的运营线路共计31条8 663 km。其中：既有铁路中20条线路完全未开行货物列车，11条线路部分区段开行了少量货物列车；开行货物列车的线路中2条线路旅客列车按160 km∕h速度运营。根据货物列车开行现状和沿线货运需求，将既有31条线路大致分为4类：①周边有分流线路，目前不需要开行货物列车的线路。该类线路包括金丽温、赣龙新双线、娄邵新双线、衡柳、海南西环、广大（新建）、渝贵、遂成、津保、龙厦、茂湛、邕北（部分区段）12条铁路。②沿线货运需求不大，开行货物列车效益不佳，未开行货物列车的线路。该类线路包括合宁、合武、汉宜、渝利、衢九、甬台温、南昆、南广、深茂9条铁路。③沿线货运需求较大，周边没有可分流路网，受运输能力等因素制约，未开行货物列车或货物列车开行数量不能满足货运需求的线路。该类线路包括温福、福厦、厦深、昌福、永莆、宁启复线6条铁路。④可以满足货运需求的线路，包括160、200 km∕h客货共线。目前货物列车开行数量基本满足需求，这类线路包括牡绥、丹大、遂渝、兰渝、邕北（部分区段）5条线路。

1.2.2 现行标准规范

TB 10098—2017《铁路线路设计规范》［11］规定客货共线铁路旅客列车设计速度160、200 km∕h分别对应货物列车设计速度90、100 km∕h。目前主要干线大部分货物列车运行速度仍保持在60~80 km∕h［12］。货物列车的设计速度明显高于实际运行速度。规范中如此规定主要是考虑我国铁路机车车辆装备发展需求，具有一定的前瞻性。

2 客货共线铁路运营中存在的问题

经分析200 km∕h客货共线铁路运营中主要存在运输安全风险增加、维修工作量增加、运输能力下降等方面的问题，并且线路通过能力受现行管理模式制约。

2.1 运输安全风险增加

1）线路设备损伤增加

由于货物列车轴重大、转向架性能差、牵引质量大，作用于轨道的垂向、横向、纵向力均比旅客列车大得多。同时货物列车制动、启动过程中容易打滑，从而使轨面和车轮踏面产生擦伤、剥离掉块，增加了钢轨重伤甚至断轨风险［13-14］，见图1。另外，擦伤的钢轨换轨处理后铝热焊缝及其前后钢轨高低不平可能进一步增大钢轨断轨的风险。

图1 钢轨损伤

2）货物状态及装载不良影响运行安全

货物列车车门外涨、变形、门缝增大导致散堆货物泄露，影响行车安全。车门关闭不严，运行过程中车门打开侵限。货物装载不良导致货物泄漏、窜动位移和坠落，篷布及附作物侵限等。另外，散堆货物泄漏打击动车组车窗问题较为突出。

2.2 维修工作量增加

200 km∕h客货共线铁路开行货物列车后出现线路扣分增加，轨道质量指数增大的情况，反映了货物列车上线对线路质量影响较大。开行货物列车对线路的破坏加速，部分地段的养护维修周期缩短。如宁启线南莫—海安区间，个别地段的养护周期由原来的45 d缩短为20 d，养护维修成本（机械用油、机械磨损、汽车费用、人工费用等）相应增加。

2.3 运输能力下降

客运量较大区段货物列车运行速度在80 km∕h及以下，旅客列车运行速度为200 km∕h，运行速度相差大，货物列车扣除系数大，对线路运输能力影响严重。另外，考虑到货物列车与动车组列车会车，货物列车只能利用动车组列车运行空档运行。目前采用的主要方式为待动车组列车运行结束后，利用天窗前后的空闲时段开行货物列车。

2.4 受管理模式制约

《铁路技术管理规程》［15-16］中高速铁路部分和普速铁路部分对货物列车运行的相关规定见表1。其中还规定200 km∕h及以上客货共线铁路按照高速铁路模式进行管理。与普速铁路管理模式不同的是，高速铁路采用垂直天窗进行维修，且与普速铁路的列车控制系统不同，给货物列车上线后线路养护、列车交会、人员组织等带来困难［17-18］，导致客货共线铁路实际运营中部分铁路运输企业执行动车组列车与货物列车分时段运营方式，部分铁路运输企业采取动车组列车降速至160 km∕h运营，致使线路未发挥其能力。

表1 《铁路技术管理规程》中高速铁路部分和普速铁路部分对货物列车运行的相关规定

3 客货共线铁路客货列车速度匹配研究

3.1 不同速度匹配方案对线路通过能力的影响

以合武线为例，对200 km∕h客货共线铁路，旅客列车速度200 km∕h，货物列车速度分别取80、90、100、120 km∕h四个方案进行比较。

3.1.1 跨天窗运行方式

跨天窗运行方式下列车运行图的编制条件：①鉴于沿线中间站规模较小的实际情况，天窗时间内每站每侧仅停1列货物列车；②考虑技术作业站阶段性接发车能力，货物列车的行车间隔不小于10 min；③旅客列车合理运行时段按6：00—23：00考虑。

经分析，跨天窗运行方式下货物列车最高运行速度120 km∕h时开行10对货物列车对旅客列车通过能力基本没有影响，货物列车最高运行速度为80 km∕h时开行5对货物列车对旅客列车通过能力基本没有影响。可见，客货共线铁路在跨天窗运行方式下货物列车速度越高，开行的货物列车对数越多。

3.1.2 分时段运行方式

分时段运行方式下列车运行图的编制条件：①考虑相关技术作业站阶段性接发车能力，货物列车的行车间隔不小于10 min；②旅客列车合理运行时段按06：00—23：00考虑。

经分析，分时段运行方式下货物列车以最高运行速度80、120 km∕h开行时其对旅客列车的影响时长分别约为150、80 min，对旅客列车平行运行图通过能力的影响对数分别约为37.5、20.0对。可见，客货共线铁路在分时段运行方式下货物列车速度越高，对旅客列车开行对数的影响越小。

3.1.3 旅客列车、货物列车交会运行方式

旅客列车、货物列车交会运行方式下列车运行图的编制条件：①连续追踪列车的数量按2列考虑；②旅客列车合理运行时段按6：00—23：00考虑。

经分析，此运行方式下货物列车最高运行速度为80、120 km∕h时，货物列车可分别开行2、4列，旅客列车可分别开行6、12列。可见，客货共线铁路在旅客列车、货物列车交会运行方式下货物列车速度越高，可开行的旅客列车和货物列车越多。

综上所述，在不同运行方式下，货物列车速度越高，可开行的旅客列车和货物列车越多，对线路通过能力的影响越小。货物列车速度低于80 km∕h方案对于线路通过能力影响较大，故不作深入分析。

3.2 不同速度匹配方案对线路曲线半径的影响

线路最小曲线半径的影响因素因铁路运输性质而异。客运专线更加注重旅客舒适度，重载铁路重视轮轨均匀磨耗，客货共线铁路则两者兼顾［19］。按照TB 10098—2017中考虑旅客舒适度、在内外轨均匀磨耗条件下最小曲线半径的公式进行计算。曲线半径取100 m的整倍数，200 km∕h旅客列车与不同速度等级货物列车匹配时最小曲线半径见表2。

表2 200 km/h旅客列车与不同速度等级货物列车匹配时最小曲线半径

由表2可见：旅客列车与货物列车的速度差越大，线路所要求的最小曲线半径越大。当货物列车设计速度为110、120 km∕h时，一般情况下最小曲线半径分别为3 300、3 100 m，低于现行标准中对一般情况下最小曲线半径的规定值（3 500 m）。因此，与200 km∕h旅客列车匹配的货物列车最高运行速度为100 km∕h。

《铁路主要技术政策》［20］中规定：新建客货共线铁路旅客列车最高运行速度200 km∕h，普通货物列车最高运行速度120 km∕h。目前货物列车最高运行速度多为80 km∕h，与《铁路主要技术政策》中规定的货物列车最高运行速度存在差异。在满足现行标准的基础上，兼顾一定的线路通过能力和旅客列车开行对数要求，客货共线铁路与200 km∕h旅客列车匹配的货物列车速度应在80～100 km∕h选择。

4 结论

1）对于200 km∕h客货共线铁路，在实际运营过程中需要严格货物装载标准，制定防止散堆装货物撒漏措施，优选散堆装货物车辆，提高动车组玻璃抗击打标准，增强货运安全管理。为保证运输安全，应对现行《铁路技术管理规程》进行针对性补充完善，统一200 km∕h客货共线铁路运营管理模式。

2）综合考虑客货共线铁路运营中存在的问题、不同速度匹配方案对线路通过能力和曲线半径的影响，客货共线铁路与200 km∕h旅客列车匹配的货物列车速度应根据实际情况在80～100 km∕h选择。

3）200 km∕h客货共线铁路货物列车速度选择应充分考虑铁路移动装备质量、运营管理水平、养护维修能力等因素。与110、120 km∕h货物列车匹配的运行方案应在进一步深化研究后综合确定。