日本新干线客运产品特点及设计启示

　　摘要：日本新干线运营50余年积累了丰富的客运产品设计经验，为旅客出行提供便捷高效的交通方式，促进了沿线城市经济发展。在阐述日本新干线客运产品现状基础上，分析新干线客运产品特点，针对我国高速铁路列车产品车辆类型多、列车分类简单、停站方案复杂等方面，提出日本新干线客运产品设计启示，即：打造立体综合交通网，丰富车型并加密网络，增加列车定员以增强运输能力，提升列车服务质量等，为我国高速铁路客运产品设计更好地服务于城市发展提供参考。

　　关键词：都市圈； 日本； 新干线； 高速铁路； 客运产品设计；

　　Abstract:Shinkansen in Japan has been operating for more than 50 years. It has not only accumulated rich design experience of passenger transport services and provided convenient and efficient transportation mode for passengers, but also promoted the economic development of cities along the line. This paper first describes the current situation of passenger transport services of Shinkansen and then analyzes its characteristics. In China, many types of high speed trains are in operation, with simple service classification and complicated train stopping plan. Accordingly, this paper draws the inspirations from Shinkansen: building a multi-modal integrated transport network, adding train types and building more infrastructure, increasing train capacity to enhance transport capacity and improving train service quality, etc., which can provide reference for the design of high-speed railway passenger transport services to better serve the urban development.

　　Keyword:Metropolitan Area; Japan; Shinkansen; High-Speed Railway; Passenger Service Design;

　　日本新干线从1964年东海道新干线开通运营，至今已经50余年，目前共有东海道、山阳、九州、东北、上越、北陆、北海道7条新干线及秋田、山形2条既有线改造的迷你新干线运营，线路穿越了日本47个都道府县中的30个，占全部行政区划的64%,覆盖范围大，运营历史悠久，客运产品丰富，通过更短的交通时间、更舒适的车内环境、更有吸引力的服务等措施，吸引了大批通勤、通学以及商务客流。截至2019年底，我国高速铁路营业里程达到3.5万km[1],高速铁路已经成为中国公众最偏好的出行方式之一，2019年高速铁路占铁路出行比例达64.4%[2],在50万人口以上城市的覆盖由2012年的28%扩大到2019年的86%,如京津冀、长三角等城市群内2 h畅行，北京、上海等大城市间实现1 000 km内4 h通达、2 000 km内8 h通达[3].因此，为推动高速铁路高质量发展，借鉴日本新干线客运产品设计经验，可以为我国高速铁路旅客提供更加安全、便捷、高效、绿色、经济的交通运输服务。

　　1 日本新干线客运产品特点

　　日本新干线的客运产品主要指新干线列车产品，由于线路分属JR东日本、JR西日本、JR东海、JR九州及JR北海道6家株式会社运营，不同会社范围内新干线列车运用的车辆类型及列车命名基本不同，形成了丰富的新干线客运产品体系。例如，JR东海的东海道新干线与JR西日本的山阳新干线连通，开行希望号、光号、回声号；山阳新干线与JR九州的九州新干线连通，开行瑞穗号、樱花号、燕子号；JR东日本的北陆新干线与上越新干线连通，开行光辉号、白鹰号、剑号、浅间号；JR北海道的北海道新干线与JR东日本的东北新干线连通，开行隼号、疾风号；同属JR东日本的东北新干线与秋田新干线直通运行，由10辆编组的疾风号与小町号连挂，在盛冈摘解，按照各自方向继续运行；东北新干线与山形新干线直通运行，由10辆编组的山彦号与翼号连挂，在福岛摘解，按照各自方向继续运行。日本新干线列车产品体系如图1所示[4,5].

　　新干线安全准点、高速、高频率、环境适宜、旅行舒适，其客运产品设计充分考虑了商务出差、休闲娱乐、通勤等不同出行目的旅客的多种需求，具有以下特点。

　　（1）压缩城市间时空距离。日本的人口及经济活动集中在东京圈-名古屋圈-大阪圈沿线，主要包括东京都、神奈川县、千叶县、埼玉县、茨城县、静冈县、山梨县、长野县、爱知县、三重县、岐阜县、滋贺县、大阪府、京都府、兵库县、奈良县等都府县，2020年统计该区域面积约占日本全国的23.7%,人口占比为60.9%,GDP占比为65.4%.与航空相比，东京圈-名古屋圈新干线占据100%的客运市场份额，东京圈-大阪圈新干线占据85%的客运市场份额，可以说东京至大阪间主要运输通道为东海道新干线。2020年3月东海道新干线统一车辆型号为N700系，全部列车最高运营速度均提高至285 km/h,希望号列车在东京至大阪间运行时间均压缩至2 h30 min内[6].JR东海还在建设超导磁悬浮的中央新干线，建成后东京至名古屋最短40 min可达，3大都市圈间时间将大幅压缩，形成一个新的巨大都市圈。JR东日本也在不断压缩城市间的列车运行时间，与1987年成立时相比，东京至函馆、青森、仙台、新泻、长野、金泽的运行时间分别压缩了177 min,152 min,46 min,40 min,105 min,151 min,目前正在东北新干线试验车辆ALFA-X,最高运营速度360 km/h[7].

　　图1 日本新干线列车产品体系  

　　Fig.1 Japanese Shinkansen service system

　　注：数据搜集于新浪博客，日本新干线线路图底图来源于"铁路迷"公众号。

　　（2）基本固定列车发送时刻。以东海道新干线列车产品为例，列车开行数量多、密度大，发送时刻基本固定。2019年定期列车日均开行回声号83列，光号65列，希望号230列，加上不定期列车，日均开行数量高达378列，最小追踪间隔时间3 min.希望号单小时单方向最高开行数量从10列增加到12列，平均每5 min发送一列。希望号、光号、回声号的开行时刻较为固定，每个时段的0/20/30/40/50等整零时刻基本为希望号，3/33时刻基本为光号，27/57时刻基本为回声号。

　　（3）形成既有线与城市轨道交通协作的都市圈通勤系统。在JR东海运营范围内，东京-大阪间除东海道新干线外，还有12条既有线，主要服务于名古屋圈、静冈圈，营业里程约1 400 km,作为新干线的补充，承担区域内部的通勤、通学客流，形成铁路运输网络，JR东海铁路网如图2所示。东京圈轨道交通更为复杂，除东北、上越、北陆新干线，山手线、中央线、总武线、常盘线等既有线，还有私铁、公私合营铁路以及东京地铁线路等，共同构成发达的东京都市圈通勤系统[8].

　　（4）灵活运用不同车型及编组。一是通过灵活的列车编组及采用双层列车实现与旅客运量的匹配。2019年，东海道新干线旅客数量达到1.68亿人，周转量达到540.27亿人公里，其线上列车全部采用了16辆编组；山阳新干线旅客数量达到0.72亿人，周转量达到193.25亿人公里，其线上列车采用了8辆、16辆2种编组形式；东北新干线旅客数量达到0.89亿人，周转量达到154.90亿人公里，采用了6辆、7辆、10辆编组的形式，组合列车可达17辆编组；上越新干线旅客数量达到0.42亿人，周转量达到48.25亿人公里，采用了8辆、10辆、12辆3种编组形式，还采用双层列车（E4系，两列重联载客量高达1 634人）开行max朱鹮、max谷川号[9].二是线路条件与车辆运用相匹配。东海道新干线全部更新为N700系，充分利用该车型过弯速度高的特性，提升平均旅行速度；山阳新干线主要运用500系、700系、N700系车型；九州新干线最高运营速度260 km/h,且九州地区多山，起步加速度要求高，因此本线主要采用起步加速度高达2.5 km/h/s的800系（最大速度260 km/h）车型，跨线采用N700系。

　　图2 JR东海铁路网  

　　Fig.2 Railway network of JR-East

　　注：图片信息来源于JR东海年报。

　　（5）设计开行主题旅游列车。日本的主题旅游列车从上世纪90年代开始出现，本世纪逐渐增多，但主题旅游列车主要分布在既有线上，新干线开行很少，比较知名的有2016年起开行于上越新干线的现美新干线列车，2018年JR西日本开行的Hello Kitty专列，2019年JR九州开行的米奇专列，2020年9月JR九州开行的WAKU WAKU ADVENTURE新干线列车等。除现美新干线列车为艺术专列外，日本的主题旅游列车大多采用多姿多彩的日本动漫文化，主要方式为改造车体，丰富车身涂装及主题内饰，提供与主题相关的特色服务等，在丰富文化生活的同时，带动旅游客流，增强经济活力。由于大都市旅游资源丰富，日本主题旅游列车在相对偏远的地方居多，主要是利用主题旅游列车来吸引游客。

　　2 我国高速铁路产品设计启示

　　2.1 高速铁路列车产品特点

　　我国铁路系统对内加速整合不同线路开行的列车资源，不断通过调图的方式提高干线、城际铁路的旅客列车规模化、现代化的组织能力和效率，支持市郊列车开行，推动形成干线畅通、区域便捷的旅客运输市场，对外衔接城市轨道交通和航空运力，加强与机场、城市综合交通枢纽的紧密衔接，为推动构建便捷顺畅的城市群一体化交通网，促进经济高质量发展提供战略支撑。在"内循环为主"的经济发展大方向指引下，我国将加速构建"通道+枢纽+网络"的现代综合交通体系，推动形成区域经济新发展格局，更好地设计符合我国经济社会发展的高速铁路产品。目前，我国的高速铁路客运产品具有以下特点。

　　（1）车辆类型多。我国高速铁路列车运用的车辆类型较多，和谐号动车组与复兴号动车组并存，和谐号动车组包括第一代的CRH1型、CRH2型、CRH3型、CRH5型以及第二代的CRH380A型、CRH380BL型、CRH6型、CRH5G型、CRH2G型等车型，复兴号动车组包括CR400AF型、CR400BF型、CR300型、CR200J型等车型，复兴号动车组定员普遍大于和谐号动车组。CR300系列的中高速动车组目前尚未投入运营；CR200J型动车组运营时速160 km/h,不适用高速铁路网；CR400系列动车组最高运营时速350 km/h,目前运用较多，分8辆、16辆、17辆编组。

　　（2）列车分类简单。目前我国高速铁路列车主要开行高铁（G）、动车（D）、城际高速（C）3大类高速铁路列车产品，目前列车命名只能直观体现列车性质与速度，部分列车有仅限于广告效应的独特命名，该命名无法体现列车特点。而日本新干线不同线路上开行的列车具有不同的命名，一般都带有特殊的含义，部分来源于日本文化，部分来源于人名，部分来源于速度比较。如九州新干线开行端穗号，"瑞穗国"是日本的雅称，象征伴随着九州与山阳新干线开始直通运行之后，从日本谷仓的九州地区带来丰饶之实的意义；秋田新干线开行小町号，名称由来是出身自秋田县汤泽町的平安时代早期著名女和歌诗人小野小町；东海道新干线中"光"和"回声"的组合，以光速和音速的差异来代表列车速度的差别。

　　（3）列车停站方案复杂。日本列车的命名可以直观体现运行速度及停站方式，如希望号、瑞穗号、隼号是大站停的特快列车，光号、樱花号、疾风号是主要车站择站停的快速列车，而回声号、燕子号、山彦号则是站站停的列车。我国高速铁路目前跨线列车多，停站方案复杂。以北京南至上海虹桥为例，按照2020年11月14日（周六）列车时刻表，共有高速铁路列车34列（其中复兴号动车组列车为28列），中间车站停站数1~11个，全程运行时分4 h 18 min~6 h 17 min,除G1,G3,G7,G11共4列沿途只停济南西、南京西2个车站的列车外，其余列车停站方案均不相同。

　　2.2 高速铁路产品设计启示

　　（1）打造立体综合交通网。紧随国家政策导向，我国城市群的发展需要全方位立体交通予以支持，应努力打造高速铁路动车组全体系客运产品，统筹协调高速铁路与普速铁路、铁路干线与城际铁路、市域铁路、城市轨道交通产品的无缝衔接。城市群之间，以及核心都市圈之间的交通主要选用航空以及高速铁路的方式，高速铁路应以一站直达及大站停列车为主以满足干线客流需求；城市群、都市圈内部及周边吸引区内则应大力开行城际列车与市域列车，以实现短途客流的即时、大量、多OD输送，满足都市圈内的通勤需求；都市圈内各城市铁路车站需与城市轨道交通紧密衔接，统筹设计旅客集疏运产品，为旅客提供无缝中转服务，方便车站客流快速集散。

　　（2）丰富车型并加密网络。应加快全车型复兴号动车组车底投入，运营网络全面覆盖，核心区域车次加密。作为中国高速铁路自有品牌，复兴号动车组应不断扩大开行范围。2019年，中国新型城镇化发展正式进入都市圈时代，除港澳台之外，全国共有33个中心城市都市圈[10].乌鲁木齐圈、西宁圈与兰州圈通过中速高铁线路连接，可以考虑采用CR300系列动车组在兰州-西宁-乌鲁木齐间开行复兴号动车；哈尔滨圈、长春圈、沈阳圈、大连圈有高速铁路线路连通，可以考虑以沈阳圈为中心，投放高寒复兴号动车组，打造东北区域内的复兴号动车组区域循环网；首都圈、长三角连绵区、珠三角连绵区复兴号动车组开行经验丰富，车底配属量充足情况下应继续加密复兴号动车组开行线路。考虑到整个高速铁路网拓扑结构，为照顾到边缘地区加密需求，在网络拓扑的重要中心节点武汉圈应加大复兴号动车组配属，形成轴辐状的复兴号动车组开行方式。考虑到首都圈的巨大虹吸功能，周边太原圈、石家庄圈、济南圈、青岛圈宜加大投入，以济南圈为中心投放复兴号动车组，以此形成以首都圈、长三角连绵区、珠三角连绵区为主，以武汉圈、沈阳圈、济南圈为辅"三主三辅"的复兴号动车组运用方式。

　　（3）增加列车定员以增强运输能力。连接首都圈、长三角连绵区、珠三角连绵区的京广高速铁路（北京西-广州南）、京沪高速铁路（北京南-上海虹桥）客流饱满，运输能力紧张。京沪高速铁路目前列车追踪间隔时分是5 min,少部分列车发车间隔4 min,与日本新干线的3 min间隔仍有差距。因多种因素限制，通过压缩追踪间隔的方式提升通过能力在我国繁忙干线难度较大。因此，目前我国铁路客流饱满同时线路能力紧张的区段应考虑扩大列车编组和采用双层客车等方式，提高单列车定员数量以增强运输能力。京沪高速铁路根据需要逐步扩大17辆编组复兴号动车组的运用，京广高速铁路及其他客流饱满区段应加速以定员数较大的复兴号动车组替换和谐号动车组。

　　（4）提升列车服务质量。一是提高列车运行速度，压缩运行时间，打造名片效应。JR东海新建中央新干线后品川-名古屋最短运行时分将从86 min压缩至40 min,品川-大阪间最短运行时分将从142 min压缩至67 min,可知高速铁路列车的旅行时间受运行速度影响较大。因此，应探索更高速度的线路及列车设计，同时已建成线路尽量以最大允许速度运营，以压缩全程运行时间。二是根据不同都市圈的特点以及都市圈间客流现状，在尚处于客流培育阶段的线路区段创新旅游动车组产品设计，通过车体改造及运行线路规划，创建动车组旅游生态链，推广不同的地域文化及特产，既能增加铁路客运量同时也有利于沿线地方经济发展。

　　3 结束语

　　日本新干线客运产品在提速、加密、周期运行、都市圈内多交通方式协调、车底运用、吸引客流等方面进行了很多有益的探索，为我国高速铁路客运产品设计提供了可供借鉴的经验。随着交通强国、都市圈和城市群建设、新型城镇化建设、区域一体化发展等国家及地方发展战略不断推进，我国铁路应牢牢把握改革机遇，坚持加大线路、车辆等建设投入，坚持科技赋能和精细管理，提升运行速度压缩城市时空距离，拓展服务辐射范围，加速区域交通一体化联动，不断完善产品体系，提高服务品质，丰富旅客出行体验，更好满足目前旅客多样化出行需求。

　　参考文献

　　[1] 国家铁路局。2019年铁道统计公报[A].北京：国家铁路局，2020.

　　[2] 中国银河证券研究院。票价改革增强公司盈利弹性，路网协同与流量变现是未来发展空间[R].北京：中国银河证券研究院，2020.

　　[3] 新时代铁路规划纲要：到2035年，50万人口以上城市高铁通达[N/OL].人民日报，2020-08-13[2020-11-16].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1674882395231712412.

　　[4] 新干线车辆情报[EB/OL].（2019-09-01）[2020-10-25].https://s.weibo.com/weibo?q=%23%E6%96%B0%E5%B9%B2%E7%BA%BF%E8%BD%A6%E8%BE%86%E6%83%85%E6%8A%A5%23.

　　[5] 日本之窗。日本交通[EB/OL].[2020-09-18].http://www.jpwindow.com/traffic.

　　[6] 東海旅客鉄道株式会社。Central Japan Railway Companyアニュアルレポート2020[R].愛知県：東海旅客鉄道株式会社，2020.

　　[7] 東日本旅客鉄道株式会社。JR東日本グループレポート2020 Integrated Report[R].东京：東日本旅客鉄道株式会社，2020.

　　[8]荣朝和，罗江。日本铁路"东京都市圈通勤五方面作战"转型服务启示研究[J].铁道运输与经济，2020,42（3）：1-6,23.RONG Chaohe,LUO Jiang.A Study on the Experiences of Japan National Railway's Tokyo Five-prong Strategy for Commuting Service[J].Railway Transport and Economy,2020,42（3）：1-6,23.

　　[9] 百度百科。新干线E4系电力动车组[EB/OL].[2020-09-18].https://baike.baidu.com/item/%E6%96%B0%E5%B9%B2%E7%BA%BFE4%E7%B3%BB%E7%94%B5%E5%8A%9B%E5%8A%A8%E8%BD%A6%E7%BB%84/6779059?fr=aladdin.

　　[10] 清华大学中国新型城镇化研究院，北京清华同衡规划设计研究院有限公司。中国都市圈发展报告2018[R].北京：清华大学中国新型城镇化研究院，2019.