只要购票区间是你乘车区间子区间即可，换乘同站同车同程都可以

唉，好怀念之前的学生票，学生证在手，去哪的票（二等以下）都可以优惠，而不是现在一堆要求...

从理论上，只能购买子集，哪怕没票额也不能超过优惠区间。如果没有直达或者时间不合适的时候可以就近发行到所属地级市或者临近枢纽站的。不然车上验到超区间就要补票。
从实操上，值班主任窗口以前可以不受学生证限制出票，乘务验票如果了解到票额或者行政区划等情况的话有时候也会睁一只眼闭一只眼。虽然有时候可以超过减价优待证规定的区间，但这里面涉及到很多主观的因素，比如乘务是否了解当地情况、是否跨局、是否严格遵守学生证规定等。
你所述的邳州和连云港我觉得是乘务不了解当地情况，认为邳州属于连云港或者邳州临近连云港，所以没有处罚。但是信阳和武汉明显不属于这种情况，在干线工作的一眼就能看出来严重超区间的。不然我买G2上海到济南西因为没票额就买了上海到北京明显不合理。