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  京津城際鐵路由北京南站始發,終點站為天津站,目前有部分車次的終點站為天津西站或濱海站。正線全長113.544公里,北京南站至天津站的實際里程全長116.939公里,運價里程120公里,總投資133.24億元人民幣,其中約85%、總長100.171公里的路段為高架線路,設北京南、亦莊、武清、天津等四座車站,並預留永樂站建設用地。京津城際鐵路自北京南站東端引出,沿京滬鐵路往東,下穿玉蜓橋沿南護城河至左安門後折向東南,再沿北京經濟技術開發區東側的京津第二高速通道出京,直抵天津站。工程於2005年7月4日開工建設,在2008年8月1日,即北京奧運開幕前一星期,作為奧運會交通配套工程投入運營。試驗最高時速394.3公里,正式最高運營時速為350公里,商業執行速度350公里/小時,全程直達執行時間約為30分鐘,平均執行速度為240公里/小時。  京津城際鐵路的管轄和權益由“京津城際鐵路有限責任公司”擁有,此公司由鐵道部、北京市及天津市政府,在2005年7月共同組建。至2005年12月,中國海洋石油正式宣佈參與該鐵路投資,由旗下中國海洋石油基地集團有限責任公司出資17億,獲得了京津城際鐵路有限責任公司的19.5%股權。由2008年11月10日起,《京津城際鐵路委託北京鐵路局運輸管理協議》簽署生效後,交由北京鐵路局負責京津城際鐵路的旅客運輸等相關業務。

  

  2002年2月,天津南開大學教授劉秉鐮在“京津經濟一體化戰略研究與建議”的課題討論上,首次提出在在北京和天津之間建設高速鐵路。他認為在京津經濟一體化過程中,交通一體化是一個重要表現,高速鐵路可將兩市的路程時間縮短到半小時。2003年6月起,鐵道部和京津兩市政府開始進行初商。2004年1月,國務院常務會議通過《中長期鐵路網規劃》,京津城際鐵路被列入其中。2004年10月24日,鐵道部與北京市、天津市政府聯合確定了線路規劃。2004年12月3日,《京津城際軌道交通專案可行性研究報告》經國務院總理辦公會討論通過,京津城際鐵路正式立項。2005年3月3日,鐵道部部長劉志軍、北京市市長王岐山、天津市市長戴相龍共同主持召開“京津城際軌道交通系統建設領導小組”會議。會議確定了鐵路建設的融資方式。

  2005年7月4日,京津城際鐵路正式動工。整個京津城際軌道交通系統建設工程採用“兩點一線”建設策略,即分為京津城際鐵路、北京南站、天津站交通樞紐改造工程三大部分同步進行。2005年9月7日,京津城際鐵路有限責任公司掛牌。該公司由北京鐵路局、天津城市基礎設施建設投資集團有限公司和北京市基礎設施投資有限公司分別作為鐵道部、天津市政府和北京市政府的出資者代表共同出資設立。2007年8月,路基和橋樑工程完成。2007年10月31日,完成軌道博格板鋪設。2007年11月13日,開始鋪設路軌。京津城際鐵路全線使用的100米長鋼軌全部產自攀枝花鋼鐵公司,總重量達27000噸,並採用500米長鋼軌工地焊接施工工藝。2007年12月16日,全線路軌鋪通。2007年12月19日,由中國中鐵電氣化局負責的電氣化接觸網作業施工全面展開2008年2月2日,電氣化工程完成,電網開始通電。2008年3月,京津城際鐵路建設進入系統聯調聯試階段,包括動車組型式試驗、整合試驗、綜合試驗和試執行四大部分。2008年5月13日,一列由北京南站開往天津站的CRH2C型電力動車組(CRH2-061C)在試驗時以時速372公里創造了當時中國國內輪軌列車的最快速度。2008年6月24日,一列CRH3C型電力動車組(CRH3-001C)在京津城際鐵路上試驗時達到了時速394.3公里,打破了於5月13日由CRH2C動車組創造的記錄,並重新整理了中國目前輪軌列車的最高速度。2008年7月1日,京津城際鐵路開始按正式運營條件不載客試執行,以驗證列車追蹤執行間隔、車站接發列車間隔等情況,同時安排模擬裝置故障和惡劣天氣情況下的應急演練。

  京津城際鐵路於2008年8月1日正式通車運營,國務院副總理張德江、北京市委書記劉淇、天津市委書記張高麗出席了京津城際鐵路通車運營儀式。當日起開通京津城際列車47對,部分車次停靠武清站。2008年9月27日,溫家寶總理考察京津城際鐵路,對鐵路建設提出“質量、節能、節地和環保”的要求。2008年12月,鐵道部推出對京津城際鐵路的凍害、大風、暴雪等預案措施,要求全天24小時對線路風速進行監控,並安裝道岔加熱融雪器。2009年3月4日,香港特首曾蔭權乘坐京津城際高速列車到天津訪問。2009年8月1日,京津城際鐵路開通運營一週年。一年內京津城際高速列車共傳送旅客1870萬人,列車正點率達98%,列車平均上座率達到了近70%,並且還有200多次來自世界各地,包括美國、俄羅斯、日本等地的國家元首、政要、鐵路考察團隊訪問京津城際鐵路。  2009年10月1日,京津城際延伸線,即津濱城際鐵路動工,北京南站到濱海新區核心區的濱海站預計40餘分鐘。于家堡延伸段於2015年9月20日開通,京津城際列車在天津中心城區與濱海新區核心區之間執行時不再走行津山鐵路,執行時間也大幅縮短。

  京津城際鐵路設北京南、亦莊、武清、天津等四座車站,並預留永樂站建設用地,北京南站與北京地鐵4號線、14號線經換乘平臺無縫連線,城際列車旅客可與地鐵實現直接換乘。城際鐵路亦莊站將與地鐵亦莊線實現換乘。城際鐵路在天津站可以與天津地鐵2號線、3號線和津濱輕軌實現換乘。

  

  該線其中113.5公里路段為無碴軌道,採用了從德國博格公司()引進的板式無碴軌道技術。全線共使用了36,092塊(一說34,535塊)博格式軌道板。  另外,為節省土地使用,京津城際鐵路大規模“以橋代路”,全線有87%是橋樑,累計長度101公里,其中有特大橋5座。每公里橋樑與傳統路基相比可以節省45畝土地。另外又採用了軟土、鬆軟土地區路基設計、橋樑變形和基礎沉降控制技術。鐵路軌道運用先進的長鋼軌焊接工藝,經綜合檢驗表明線路質量穩定。無碴軌道預計使用壽命達60年,而橋樑主體結構使用壽命更可達100年,減少了綜合維護成本。

  當高速列車以時速350公里,即近每秒100米的高速執行狀態下,對接觸網及受電弓之間的受流穩定性,以及電氣化鐵路供電裝置都有很高的要求。京津城際鐵路採用SCADA系統作遠端監控,並在中國首次採用了鎂銅合金、小斷面(120毫米)、高張力的輕量化簡單鏈型帶加強線懸掛接觸網系統。全線設3個牽引變電所、4個分割槽所和2個開閉所。

  京津城際鐵路全線採用GSM-R鐵路數字行動通訊系統,實現了移動話音通訊和無線資料傳輸;又使用了ETCS-1級、CTCS-2級訊號系統,以及CTCS-3D(中國高速鐵路列車控制地面數字傳輸系統)級訊號系統,設計最小發車間隔為3分鐘。在運營排程方面,京津城際鐵路應用分散自律型排程集中系統(CTC),對全線執行列車實現集中排程控制。

  為避免自然災害影響鐵路行車安全,京津城際鐵路全線建立了包括防風預警監測、地震監測系統和異物侵限監測等的防災安全監控系統。另外,鐵路全線也設有綜合接地系統,無砟軌道、接觸網柱、站臺、聲屏障、擋牆均接有接地。

  2008年8月1日起,命名為“和諧號”的京津城際動車組正式在京津城際鐵路投入運營,並啟用了代表城際列車的C字頭車次。列車最高運營速度為350km/h,來往京津兩地單程僅需30分鐘,以高速度、公交化、大容量運輸模式運營。2008年9月24日起,京津城際高速動車組的服務經由津山鐵路延伸至天津的塘沽站,這一以區間內的最高執行速度為160公里/小時,初期有4對列車停靠該站。2015年,部分列車延伸到濱海站。  根據鐵道部的安排,目前亦莊站暫不開辦客運業務,不安排停站;武清站在京津城際鐵路開通初期安排每天停靠列車6對;北京南站至塘沽站的列車沿途僅停靠天津站;跨線動車組在京津城際鐵路上均不安排停站。京津城際鐵路的多數車次為北京南站至天津站的一站直達列車;部分次為北京南站至天津站並停靠武清站的列車;另有部分車次為北京南至塘沽間列車。京津全程單程票價為69元(一等座)或58元(二等座)。2011年8月16日起,最高時速改為300公里每小時後,一等座和二等座票價分別降低3元,特等座票價94元。2018年5月27日起,京津城際列車一等座、特等座票價漲價,其中一等座票價由65.5元上漲到88元,特等座票價由93.5元上漲到99元。同年7月5日,中國鐵路總公司總經理陸東福表示,自8月8日起,復興號動車組將在京津城際鐵路以每小時350公里的速度執行。  京津城際列車可憑普通紙質車票,磁卡車票,或二代居民身份證(需在12306網站進行網路購票方可使用)乘車。目前京津城際列車全部實行實名制,網路購票可使用身份證、護照、回鄉證或臺胞證,使用二代身份證以外的其它有效身份證件購票、使用同行成年人有效身份證件資訊購買兒童票的、購買學生票、傷殘軍人(警察)優待票的、二代居民身份證無法在自動檢票機上識讀的、需車票報銷憑證的、乘車人按所購車票的乘車日期、車次在中途站進站乘車的需在開車前換取紙質車票。  京津城際鐵路客流呈現公交化模式,雖然價格較普通列車高兩至三倍,但在週末仍然一票難求,但是卻有部分媒體取深夜一次班車作為樣本考察,詬病京津城際鐵路的實際乘坐率不高。鐵道部表示,截至2009年8月1日,京津城際鐵路開通運營一年內京津城際高速列車共傳送旅客1870萬人,列車正點率達98%,列車平均上座率接近70%。  根據京津城際鐵路不同時期的客流特點,京津城鐵實行多張執行圖執行的模式,共安排高峰日、週一、週二至週四、週五、週六、週日等六張執行圖。

  在京津城際鐵路沿線各站點(包括北京南站、天津站、武清站)均設定有人工售票視窗和由廣電運通公司研製的自動售票機。自動售票機可以接收100元、50元、20元、10元、5元人民幣的紙幣,並支援銀行卡付款。截至2009年6月,通過自動售票機發售的車票已佔到全部京津城際列車車票的24%。  2009年3月7日,京津城際鐵路推出「京津城際鐵路快通卡」,使用非接觸式IC卡系統,可反覆充值使用。「京津城際鐵路快通卡」分普通卡和金卡兩種,普通卡售價為人民幣1000元,可乘坐京津城際動車組的二等車廂,卡內最高儲值金額不能超過人民幣1000元。而金卡售價為人民幣3000元,可乘坐京津城際動車組的一等車廂,卡內最高儲值金額不能超過人民幣5000元。截至2009年7月22日,已發售快通卡13700張,刷卡人數累計8.2萬,單趟列車刷卡乘車人數最高為93人。2011年6月1日,為配合全國動車組車票實名制,京津城際快通卡系統進行升級改造,所有持該卡的旅客需攜帶有效身份證件原件,否則將無法進站乘車。自2012年7月22日起,原「京津城際鐵路快通卡」停止使用,以新推出的“中鐵銀通卡”取代「京津城際鐵路快通卡」,旅客可在2012年10月31日前辦理退卡及置換業務。  2011年6月12日起,鐵路網上購票率先在京津城際鐵路上試水,旅客網上購票後可使用中國工商銀行、中國農業銀行、中國銀行、招商銀行的銀行卡(含借記卡和信用卡)或通過中國銀聯線上支付系統支付票款,並可進行後續改簽、退票操作。購票後,如使用第二代身份證的,可將身份證作為乘車憑證直接在進出站閘機上檢票,使用其他證件或需要報銷憑證的,可憑身份證至車站售票視窗或代售點換取紙質車票。此係統推出僅僅兩天,已累計售出8千張車票。  2017年2月6日,天津市市長王東峰在中央媒體“京津冀協同發展調研行”採訪團座談會上表示,京津城鐵有望實施月票制。2017年5月1日起,為方便北京、天津間通勤人士出行,中鐵銀通支付有限公司自即日起發行“中鐵銀通京津城際同城優惠卡”,供經常乘坐京津城際鐵路的人士使用,購買一定次數可享受一定的優惠。截至2018年4月30日,“京津城際同城優惠卡”共計銷售20160張,其中金卡2911張、銀卡17249張,刷卡乘車旅客累計達96.26萬人次。

  京津城際高速列車開通運營初期同時使用CRH2C型及CRH3C型兩種和諧號動車組運營,每列列車採用8節編組,定員約600人。至2009年4月6日,全部京津城際列車車次均改用CRH3型動車組擔當。2013年底,4列CRH380BL型動車組投入到京津城際鐵路運營。2017年8月21日起,京津城際列車部分車次改由復興號CR400AF型電力動車組擔當,每天共開行19.5對。2018年4月調圖後,由復興號擔當的京津城際列車大幅增加,佔比近80%,成為全國開行復興號列車最密集的高鐵線路。同年8月1日起,京津城際列車統一由復興號CR400BF型電力動車組擔當,共有17組。其動車組列車檢修和整備在天津動車客車段進行。

  京津城際鐵路未來將通過南倉特大橋引出聯絡線接入天津西站城際場。京滬高鐵京津城際聯絡線南倉特大橋工程起於普濟河道立交橋,向西南方向延伸至天津西站東側,全長4.38公里。進而實現京津城際鐵路與京滬高速鐵路之間的聯通。目前該聯絡線已基本完工,待天津西站城際場施工結束後將具備開通運營條件。
京津城際鐵路,又稱京津高鐵,是一條連線北京市和天津市的城際客運專線,也是中國《中長期鐵路網規劃》中環渤海地區城際軌道交通網的重要組成部分。該線是中國大陸第一條高標準、設計時速為350公里的高速鐵路,也是《中長期鐵路網規劃》中的第一個開通運營的城際客運系統。中國鐵道部原部長劉志軍表示,京津城際鐵路因其對區域經濟的連線作用,成為中國高速客運專線的示範工程,和京滬高速鐵路的獨立綜合試驗段。2013年1月,京津城際鐵路工程獲得中國國家科技進步一等獎。