車種代用下鐵路空車調整優化模型研究

楊琳娜

摘 要：文章在介紹了我國鐵路加強高速路網建設的基礎上，提高鐵路運輸能力成為鐵路運輸組織中的重要任務。鐵路空車調整需考慮合理運用車輛的優化問題和減少空車走行的優化問題，是平衡鐵路車輛資源和合理運用鐵路車輛資源的重要手段，也是提高鐵路運輸能力的重要措施。文章引入了車種代用下的鐵路空車調整的概念并建立了模型，分析了影響車種代用的因素，介紹了模型中的各個參數，以及如何進行這些參數的計算。然后建立了車種代用下的鐵路空車調整優化模型。

關鍵詞：鐵路運輸；空車調整；代用

中圖分類號：F530 文獻標識碼：A

Abstract： This paper introduced the railway network on the basis of strengthening the construction， improving railway transport capacity become an important task of railway transport organization in China. But the railway empty car adjustment need to consider the optimization problem of reasonable vehicles use and reducing empty car go done. It is a important means to balance railway vehicle resources and reasonable use of railway vehicles resources， and an important measures to improve the ability of railway transportation. This paper introduced the concept of railway empty car adjustment under alternative type and established model， and analyses the influence factors of alternative vehicles. It also introduces the various parameters of model， and how to calculate these parameters. Then established the model of railway empty car adjust optimize model under alternative type.

Key words： railway transportation； empty car adjusting； substitute

在我國經濟建設穩定飛速發展的大前提下，國內鐵路方面的建設也有了一個歷史性的新起點。但是仍然存在運輸能力緊張的問題，主要原因是運輸需求的飛速發展使得總體運輸能力達不到其發展的需要，而且運輸需求空間分布以及結構都有所改變，加之路網的能力分布不平均，需求方與運力的分布不均衡等問題使得運輸能力不足。

在我國交通運輸體系中鐵路運輸是最主要的運輸方式，進一步增強運輸效率并使其快速發展，對我國經濟建設更上一個臺階有著很大的推動作用，因此如何增強車輛在鐵路運輸上的運用效率則是重中之重的問題。在我國，鐵路空車的走行率在百分之三十左右，個別鐵路局鐵路空車的走行率高達百分之六十的比例，提高鐵路空車的走行率就成為解決問題的關鍵。特別是我國鐵路運輸中，空車呈現出供不應求的狀況，一直處于短缺經濟的地位，所以空車調整，提高車輛的利用率十分重要。

1 車種代用下的空車調整概述

鐵路空車有兩方面的來源：第一，運用車在卸貨后形成的卸空車；第二，非運用車的備用車輛。在鐵道部門日常的調度中，也可以運用備用空車來裝車。備用車指的是鐵路車輛中的一些技術狀態良好的車輛或者新車用來確保完成突發的重要運輸任務或完成日常運輸變化的車輛。

在我國，百分之六十以上的貨車車輛為敞車，這些敞車承擔了大多數貨運任務，而考慮了車種差別的空車代用后進行空車調整就會在一定程度上使得空車資源增強利用率。考慮車種代用后縮短了鐵路空車的走行公里數，縮小了運輸成本，還會由于調整的空車及時或按時到達需求站增加運輸收益，在一定程度上提高了鐵路的運輸工作效率。

車種代用下的空車調整，客觀上將會提供代用空車來更多地完成貨主的裝運計劃，既增加了鐵路運輸部門的收益，又完成了貨主的任務。但是，實際上在車種代用的過程中會產生代用費用，這樣會對鐵路企業的收益造成負增長。并且車種代用不是任意的，是有一定條件約束的，能進行車種代用的關鍵是保證在實際鐵路運輸生產運輸貨物的完整性和行車的安全性。

代用費用是在車種代用中產生的費用，也是確保了非代用空車具有優先調整的權力，因為在車種代用下的空車調整會增加額外的費用。若某個鐵路車站裝木材用的敞車數量不夠，但是為了完成任務，就采用車種代用的空車調整方法，改用平車裝木材，但是必須支付平車的加固費和改裝費。代用費用存在著很多問題，沒有統一標準，因為形成的原因很多且為評估造成困難，所以代用費用一直沒有統一的執行規則。況且，由于鐵路生產實際中同種車的空車代用費用由于地理位置和車站的不同也不同。而且代用費用也受多方面的因素影響：第一，空車貨種的配裝；第二，安全貨物裝載；第三，行車安全；第四：當時的物價水平等。

2 車種代用下空車調整優化模型的構建

2.1 車種代用下空車調整優化模型的建立

在建立模型的過程中，一定要考慮注重解決問題的現實性，車種代用下的調整空車在路網上的走行會使如下費用有所改變：

（1）空車發送地因未進行空車調整導致車輛閑置必定存在的庫存費用；

（2）空車走行費用；

（3）空車通過調整在車站裝車進行運輸產生的運輸利潤；

（4）空車代用費用，這其中包括因代用而產生如加蓋篷布費、加固費、清洗費等。

2.2 優化模型的參數說明

（1）單位運輸利潤r

單位運輸利潤的計算公式為：

單位運輸利潤=運輸貨物收入（運輸里程×運價）×利潤率

其中，利潤率在普遍情況下取1.22%。

（2）車種代用下某車種裝運某貨種的靜載重w

貨車車輛的靜載重由于所裝運的貨物其相對的密度的不同同樣存在差異。

（3）單車車輛庫存的費用k

空車車輛庫存指的是空車在本站滯留（即還未進行空車調整）且不裝車，庫存費用與鐵路路網的規模是有著必然的聯系。

單車車輛庫存的費用=部屬鐵路貨車的庫存費用×平均貨車車輛周轉的時間

在上式中，各項都是熟知的。所以：k=61×5.05=308.5元/車。

（4）空車走行費用c

空車的走行費是通過企業（單位）自備車的回空費率從而間接求得的費用。

空車走行費用=軸數×回空費率×空車行走長度

其中，回空費率=0.15元/軸公里，軸數=4軸。

（5）空車的代用費d

空車的代用費用d，與貨物的裝車站之間有著十分重要的聯系，所以在計算空車的代用費用時要考慮以下兩個方面：

第一，空車的代用費用由于地理位置和車站的不同而有所不同。而且代用費用也受多方面的因素影響：

①空車貨種的配裝；

②安全貨物裝載；

③行車安全；

④當時的物價水平等。

第二，空車代用費用是因為鐵路空車調整的進行而發生的，但是與空車供應地和空車走行費用之間沒有直接函數關系，即沒有直接的關聯。但是考慮到空車調整又是十分有必要的，因為考慮了空車調整要確保非代用空車具有優先調整的權力。

3 結 論

在實際鐵路運輸生產中，鐵路空車調整計劃是不考慮車種代用情況的，當鐵路運輸運能十分緊張的時候，鐵道部又鼓勵車種代用。那么是否在現實運輸生產中引入車種代用，從根本上減少運輸成本，增加鐵路運輸收入則是一個非常值得思考的問題。

而我們都知道，在鐵路行車的過程中我們都希望車輛走行的是最短路徑，以至于走行費用最低。但是在實際的車輛運行中，空車走行會由于各種原因而并非按照最短路徑行車。比如，車輛的行走不能超過鐵路的某路段的通過能力，在實際的行車中有不少時候車輛都不會走最短路徑。所以，在考慮車種代用下的鐵路空車調整問題的優化模型時應該考慮到在鐵路行車時鐵路路網的任何路段在不知道最短路徑的前提下的優化模型。

空車庫存費用與空車走行費用具有一定的關聯性。而且，為了使模型的復雜度降低，模型中的運輸利潤取的是空車終到站（即重車始發站或需求站）的某貨種物實現裝車運輸的單位利潤。在基本的運算情形下，運用這種方法是可行的，忽略考慮重車流的調整優化問題。

在我國，因為空車調整，空車和重車之間有著十分微妙的關系。如果空車調整工作做得好，可使得各個裝車站實現很好地裝車運輸。而卸車工作做得好，會使得各個車站產生更多的空車去進行空車調整。如果在車種代用的鐵路空車調整的優化模型中考慮重車的卸車對空車的影響，將更加貼近現實，但隨之而來的問題就是優化模型將難建立，問題的求解也更加復雜化。

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