提高鐵路線路通過能力利用質量的探討

韓富強，賈永剛，王宇嘉

(1. 中國鐵路總公司 科技管理部，北京 100844；2. 中國鐵道科學研究院 運輸及經濟研究所，北京 100081；3. 中國鐵道科學研究院 研究生部，北京 100081)

提高鐵路線路通過能力利用質量的探討

韓富強1，賈永剛2，王宇嘉3

(1. 中國鐵路總公司 科技管理部，北京 100844；2. 中國鐵道科學研究院 運輸及經濟研究所，北京 100081；3. 中國鐵道科學研究院 研究生部，北京 100081)

在闡述國內外鐵路線路通過能力利用現狀的基礎上，針對目前我國鐵路線路通過能力利用質量亟需提高的問題，分析運輸組織模式、貨運產品、列車運行圖等物流化條件下通過能力利用質量影響因素，提出我國物流化條件下線路通過能力利用模式與通過能力消耗的基本思路與計算方法，并結合基礎設施占用時間、緩沖時間、天窗時間等參數分析探討物流化條件下鐵路提高鐵路線路通過能力利用質量的建議。

鐵路；物流化；線路通過能力；利用質量

鐵路線路通過能力的合理利用是運輸組織管理與運力安排中面臨的重要問題。2013 年以來，我國鐵路向現代物流轉型發展，隨著零散白貨品牌列車的開行及大宗物資準時制運輸組織模式的逐步推出，對鐵路通過能力利用質量提出新要求，而我國高速鐵路的大量投入運營及逐步成網，使既有線貨運能力得到進一步釋放，也為優化通過能力利用方式、提升運輸產品質量提供了前提條件。因此，針對目前我國鐵路線路通過能力利用質量亟需提高的現狀，對物流化條件下的通過能力計算與利用技術進行研究，為新常態下的運輸組織創新提供技術支撐。

1 鐵路線路通過能力利用現狀

1.1 國際鐵路線路通過能力

鐵路線路通過能力是指在一定的技術設備、行車組織方法及規定的技術作業過程條件下，鐵路線路在一晝夜內所能通過的最大列車對數或列數。它表示在一定類型機車及行車組織方法 (列車運行圖類型) 條件下，利用固定技術設備所能通過一條線路的最大行車量。國際鐵路線路通過能力利用一般存在 2 種模式：一種是原來以計劃經濟為主的國家，一般采用“組織型”運輸組織模式，普遍以充分發揮設備設施效能為主要目標；另一種是以市場經濟為主的國家，一般采用“規劃型”運輸組織模式，以保證運輸服務質量為主要目標。近年來，國際鐵路聯盟 (UIC) 提出 UIC406 通過能力指南，首先根據基礎線路生成列車時刻表，然后將列車運行線壓縮得到最小列車追蹤

間隔時間，進而計算得出線路通過能力。上述方法是國際鐵路通過能力利用領域的最新進展，目前已在德國、西班牙等發達國家逐步得到推廣應用，該方法既可以用于分析既有線路通過能力，又可以在規劃設計、線路擴能階段進行方案評估，能較好地反映客戶與市場需求，在“規劃型”運輸組織模式下具有良好適應性[1]。

1.2 我國鐵路現有線路通過能力

我國鐵路規劃設計與運營管理部門分析評估線路通過能力主要采用扣除系數法，該方法是以貨物列車運行圖通過能力為基礎，每開行 1 列旅客列車需要扣除若干列貨物列車來進行能力的折算，其采用的扣除系數表于 1990 年正式實行，主要根據當時全路雙線區段列車運行圖數據統計分析所得[2]。現有列車運行圖追蹤列車間隔時間、列車速度等級、客貨列車比例、連發比例、區間運行時分均發生較大變化，其取值已經不能滿足目前鐵路運輸組織發展需要。

通過能力具有數量與質量的雙重特性。數量性以往研究較多，側重對通過列車數進行計算；質量性是指通過能力包含的服務特性，是容易受忽視的一個特性。在物流化條件下，鐵路運輸多種模式共存發展，客戶對快捷性、準時性等質量性指標提出更高要求，鐵路運輸組織部門應充分利用線路設備，提高運行效率，以滿足客戶高質量的運輸需求。在鐵路向現代物流發展的過程中，亟需根據目前貨運市場競爭與運輸能力態勢進行優化，借鑒發達國家鐵路經驗，提高我國鐵路線路通過能力利用質量。

2 物流化條件下通過能力利用質量影響因素分析

2.1 運輸組織模式

在我國鐵路運輸能力緊張情況下，長期采用“組織型”運輸組織模式，主要目標是最大限度地利用既有線路、車站設施和機車、車輛的能力并不斷提高運用效率，對于貨物運輸的多樣化需求和服務質量重視不夠。德國、法國等發達國家鐵路基本上采用“規劃型”運輸組織模式，以提高鐵路運輸產品的競爭能力為目標，并滿足運輸市場對服務質量的要求，該模式實施要求具備一定的能力儲備、允許貨物不滿載和不滿軸發車等前提條件。目前，從我國鐵路運輸能力供給角度分析，高速鐵路開通后，客貨分線運輸將逐步實現，既有線貨運能力得到一定程度釋放，已經初步具備實施“規劃型”組織模式的能力儲備和實施條件。在我國鐵路向現代物流轉型的過程中，應積極研究提高通過能力利用質量的方法，以盡快適應運輸組織模式的變化。

2.2 貨運產品

根據發達國家鐵路運營經驗，隨著工業化水平和信息化技術的發展，中、高附加值貨物大量增加，小批量、高頻率、高質量的運輸需求不斷增加，運輸需求的快捷化、準時化、定制化特征愈加顯著。在快捷化方面，要求最大限度地減少貨物在途中的運輸時間和在車站的作業時間；在準時化方面，要求鐵路運輸企業在各個環節都應做到在準確時間、準確地點提供準確的產品，如果運達時間延誤，將有可能造成貨物價值的損失；在定制化方面，需要根據客戶的生產計劃提供滿足個性化需求的“門到門”一體化服務，將客戶需求細化落實到具體運輸方案中，同時將客戶生產活動與鐵路貨運產品、生產流程的設計進行有機銜接。目前，我國鐵路貨運產品旅行速度、正點率、列車到發時刻等質量指標方面仍然存在較大提升空間[3]。

2.3 列車運行圖

（1）列車運行圖結構變化，班列化產品比重增大。隨著高速鐵路開通后既有線貨運能力的釋放，客貨列車數量、列車速度等級、追蹤列車間隔時間、區間運行時間等列車運行圖指標均發生較大變化[4]。同時，中國鐵路總公司為適應快速增長的“小、快、零”白貨運輸需求，恢復零散貨物業務，組織開行區域循環、跨區域直達快運列車，在北京、上海、廣州、深圳等城市間開行速度達到 160 km/h 的電商班列。此外，運輸需求的準時化特征要求貨物列車應保證運輸時限，并嚴格按列車時刻表運行，因而列車運行圖應從“數量圖”逐步發展為適應客戶要求的“質量圖”。

（2）列車運行圖可調整性要求不斷提高。在列車運行圖實施過程中，鐵路物流運輸組織應具有承受

不確定因素干擾的能力，當列車運行偏離預先確定的時刻表計劃時，調度人員利用儲備的線路通過能力，能夠及時恢復按圖行車。列車運行圖的可調整性將在很大程度上決定運輸產品質量，物流化條件下為保障運輸產品的準時性，對列車運行圖可調整性的要求在不斷提高[5]。

（3）列車運行圖的時段性特征愈加明顯。隨著運輸市場的細分和客戶需求的差異化，在一天之內會出現高峰和低谷等不同的需求時段，電商班列、快捷貨運班列的開行將解決物流化條件下貨物運輸時段性要求，滿足客戶對運輸產品的定制化需求。因此，鋪畫列車運行圖時，貨物列車時刻表應盡可能使發到時刻分布在與客戶生產、作業相銜接的時間區域內。

3 物流化條件下線路通過能力利用分析

3.1 基本思路與方法

鐵路線路通過能力依賴于車站、線路、機車、車輛、信號等設備設施的技術特征和利用方式，以及具體的列車運行圖。線路通過能力的大小計算復雜，但通過能力的消耗水平可以較為方便的計算。在物流化條件下，我國鐵路可以采用壓縮列車運行圖的方法，在不改變區間運行時間、會讓/越行方式及停站方式的條件下，在壓縮列車運行線間隔后，所剩余的運行圖時間區域即代表最大剩余能力，可以在該區域內進一步鋪畫列車運行線，直至達到規定的能力利用率[6]。

通過能力消耗分析應當在一個預先確定的時間段內，通過壓縮線路區段列車運行線的方式進行。在線路區段劃分方面，為評估一條線路或整個通道的能力，需要計算每個線路區段消耗的能力，能力消耗最高的區段將成為整條線路的能力瓶頸。時間段選擇方面，鐵路線路通過能力的消耗根據不同時段、工作日和季節而變化，一般應為高峰期間具有代表性的一天，時長至少有 2 h。

線路通過能力消耗時間主要由基礎設施占用時間、緩沖時間、天窗維修作業時間 3 個部分構成，其計算公式為 k = A + B + C。其中，k 為通過能力消耗時間，min；A 為基礎設施占用時間，min；B 為緩沖時間，min；C 為天窗維修作業時間，min。通過能力消耗可以采用消耗時間占用定義時間段的比例計算，計算公式為 K = k·100/U。其中，K 為通過能力消耗比例，%；U 為列車運行圖分析時間段時長，一般在2～24 h 之間。

在物流化條件下，通過能力的平衡利用應以滿足市場需求為導向，以提高列車運行質量為目標，保證列車數量、列車平均運行速度、運行圖穩定性、列車類型差異性 4 個核心要素的平衡，避免由于某要素提高而導致其他要素失衡[7]。其中，列車類型差異性是指列車速度、列車間隔時間、途中運行時間、停站時間與停站次數等特性的差異。線路通過能力利用的平衡關系如圖 1 所示。

圖1 鐵路通過能力平衡關系示意圖

3.2 主要參數分析

3.2.1 基礎設施占用時間

列車對線路等設施的占用包括進路信息傳輸、進路信號識別、接近線路區間、區間運行、進路出清與釋放等環節消耗的時間。為保證列車運行質量，基礎設施占用時間壓縮后不應高于規定的上限標準。基于歐洲鐵路實踐，國際鐵路聯盟提出上限標準建議，如表 1 所示。在我國鐵路實際應用中，為保障運輸產品質量，通過能力的最高利用水平必須設定一個限制標準，該標準需要根據不同線路類型的技術標準、列車運行數量與質量需求、列車開行模式等多種因素進行研究。

3.2.2 緩沖時間

列車運行圖規定的列車間隔時間與列車最小間隔

時間之差稱為緩沖時間。緩沖時間設置基本原則如表2 所示。發達國家鐵路緩沖時間設置方式如表 3 所示。

表1 國際鐵路聯盟基礎設施占用時間建議上限標準%

表2 緩沖時間設置基本原則

表3 發達國家鐵路緩沖時間設置方式

3.2.3 天窗時間

天窗維修時間作為能力消耗的一部分，可以是線路與車站占用時間的一部分，也可作為附加時間。目前我國鐵路積極推行“天窗修”，線路、橋梁、接觸網、通信、信號等設備設施等維修工作均在天窗時間內開展，并規定普速鐵路施工天窗不少于 180 min，普速鐵路維修天窗雙線不少于 120 min，單線不少于90 min[8]。

4 結束語

在我國鐵路向現代物流轉型的過程中，影響線路通過能力的主要因素發生變化，鐵路運輸組織模式應由“組織型”逐步轉向“規劃型”，貨運產品應向快捷化、準時化與定制化轉變，這些變化均對線路通過能力利用質量提出新要求。通過借鑒國際鐵路聯盟及發達國家經驗，系統研究我國物流化條件下線路通過能力利用模式與通過能力計算方法，建立線路通過能力各要素間的平衡利用關系，提高物流化條件下我國鐵路線路通過能力利用質量，對我國鐵路貨運更好地適應現代物流發展具有重要意義。

[1] 中國鐵道科學研究院運輸及經濟研究所. 基于國際鐵路聯盟 UIC406 的鐵路通過能力計算與利用仿真技術研究[R]. 北京：中國鐵道科學研究院運輸及經濟研究所，2014.

[2] 朱家荷，時 顥. 雙線鐵路旅客快車扣除系數的計算方法及其取值[J]. 鐵道學報，1990，12(2)：38-47. ZHU Jia-he，SHI Hao. Calculating Method and Valuesetting of Detection Coefficient for Passenger Express Train on Double-track Line[J]. Journal of the China Railway Society，1990，12(2)：38-47.

[3] 郭玉華. 中國鐵路貨運營銷[M]. 北京：中國鐵道出版社，2012.

[4] 賈永剛，徐利民. 高速鐵路對既有線區間通過能力的影響研究[J]. 鐵道運輸與經濟，2013，35(12)：14-18. JIA Yong-gang，XU Li-min. Study on Influence of Highspeed Railway on Section Carrying Capacity of Existing Line[J]. Railway Transport and Economy，2013，35(12)：14-18.

[5] 胡思繼. 列車運行圖編制理論與方法[M]. 北京：中國鐵道出版社，2013.

[6] 張嘉敏，韓寶明. 基于 UIC406 的能力消耗與能力使用分析[J]. 物流技術，2011，30(5)：31-33. ZHANG Jia-min，HAN Bao-ming. Consumption and Utilization of Railway Capacity：A UIC406 based Analysis [J]. Logistics Technology，2011，30(5)：31-33.

[7] International Union of Railways. Leaflet UIC406-Capacity [M]. Paris：International Union of Railways，2004.

[8] 中國鐵路總公司. 鐵路營業線施工安全管理辦法[M]. 北京：中國鐵道出版社，2012.

（責任編輯 吳文娟）

北京鐵路局優化運輸組織助力春耕生產

為確保春耕農用物資運輸一路暢通，近期，北京鐵路局推出多項服務措施，助力春耕生產。

北京鐵路局調度運輸部門開辟了春耕物資運輸綠色通道，優化運輸組織，提前調運空車底，合理安排機列銜接，及時備好車輛、貨位及人力；實施專人動態掌握管內保定、徐水、德州、灤縣東、固安等車站發送的化肥、農藥、糧食種子、農業機械等春耕物資運輸需求及去向，做到隨到隨裝、隨裝隨運；在發運過程中實行優先承運配車、快速裝運放行的運力傾斜措施，確保發往西安、烏魯木齊、武漢、蘭州、上海、成都、南寧等方向的春耕農用物資一路暢通。

據統計，近 1 個月的時間里，北京鐵路局共裝運化肥、農藥 4 170 車、25 萬 t，糧食種子 4 920 車、29.5 萬 t，確保春耕農用物資準時運達所需市場。

（摘自《人民鐵道》報）

鄭州鐵路局加快推進物流基地建設

進入3月，鄭州鐵路局積極與鄭州、洛陽、南陽等地方政府聯系溝通協商，研究確定鐵路物流基地規劃選址、征地事宜，加快推進鐵路物流基地建設。

鄭州鐵路局按照基于市場需求、對接客戶需要、滿足多式聯運條件、利于新型運載工具使用的原則，制訂了“1+6+N”物流基地建設規劃，著力打造集倉儲、配送、加工、分揀、客服于一體的智慧型現代物流基地。為確保規劃落地，鄭州鐵路局成立物流基地建設項目推進領導小組，定期與地方政府對接，解決建設中遇到的各類問題；每周通報建設推進情況，確保物流基地盡快發揮作用。

目前，鄭州鐵路局已與鄭州、洛陽、南陽等地方政府充分溝通，根據當地產業布局與貨源分布等情況，就圃田、薛店、關帝廟、洛陽、南陽等物流基地的選址、征地事宜達成共識。

鄭州鐵路局還將督促設計部門按照審查意見完善設計方案、修改設計文件。

（摘自《人民鐵道》報）

Discussion on Increasing the Use Quality of Railway Carrying Capacity

HAN Fu-qiang1, JIA Yong-gang2, WANG Yu-jia3
(1. Sciences and Technologies Management Department, China Railway, Beijing 100844, China; 2.Transportation and Economics Research Institute, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China; 3.Postgraduate Department, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)

Based on expounding use status of railway carrying capacity in China and foreign countries, targeting with current use quality of railway carrying capacity in China needs increasing, this paper analyzes influence factors of the use quality under logistic conditions like transport organization mode, freight transport products and train working diagram, puts forward the use modes of railway carrying capacity as well as the basic idea and calculation method of carrying capacity consumption under the logistic conditions, and then, discusses the suggestions of increasing use quality of railway carrying capacity under logistic conditions by combining the parameters including holding time of infrastructure, buffer time and block time of maintenance window.

Railway; Logistics; Railway Carrying Capacity; Use Quality.

1004-2024(2016)03-0026-05

U292.5+2

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.03.06

2016-02-18

韓富強 (1971—)，男，山西臨汾人，北京交通大學經濟管理學院博士研究生在讀，研究方向為管理科學。賈永剛 (1982—)，男，河南新鄉人，大學本科。王宇嘉(1990—)，男，山西太原人，碩士研究生在讀，研究方向為運力資源優化配置。

中國鐵道科學研究院科研開發基金項目 (2014YJ098)