铁路运用车优化分布模型研究

曾卫东

（铁道部 运输局，北京 100844）

铁路运用车优化分布模型研究

曾卫东

（铁道部 运输局，北京 100844）

为提高运用车保有量计算的科学性、合理性和准确性，并充分反映铁路运输生产实际，提出运用车优化分布模型的总体思路，以装车及使用车去向计划、列车编组计划、施工运行图、货车停留时间标准、货车运用与货物作业统计，以及铁路网结构作为模型计算依据。并且对铁路局管内重车车辆日和空车车辆日的确定给出具体计算方法与计算过程，从而得到各铁路局管内运用车车辆日，即最小日运用车数量。

铁路；运用车；保有量；车辆日

随着铁路的快速发展，为充分满足货主的运输需求，提供较好的运力保障，在保证重点物资运输的前提下，对铁路运用车合理利用提出了更高的要求。既有运用车保有量计算方法主要依据每日的工作量和货车周转时间，而每日工作量和货车周转时间的统计数据受到统计时间、计算区域、空重车比例等多种因素的影响，往往具有较大的模糊性，难以真实反映全路或各铁路局的运输生产实际。为了提高运用车保有量计算的科学性、合理性和准确性，并充分体现铁路运输生产实际，提出基于车辆日的运用车优化分布计算思路与模型。

1 运用车优化分布模型的总体思路

由于不同时期影响铁路运用车分布的因素有所不同，单纯依靠本月的统计数据推算下月的运用车保有量，会产生较大的偏差。为了准确反映下月各种因素对运用车保有量的影响，需要综合考虑运输计划的波动性、施工计划的影响等因素。因此，对运用车保有量的计算思路主要依据本月制定的下月装车计划、既有车流径路和列车编组计划、考虑下月施工计划的列车运行图等基础文件，从重车保有量和空车保有量两大方面分别建立重空运用车计算模型，其主要思路如下。

1.1 重车保有量的计算思路

根据全路下月的装车及使用车去向计划 (OD流)、既有车流径路和列车编组计划、下月的施工运行图 (考虑下月维修施工计划后的列车运行图)、重车流经由技术站的中转停留时间 (有调中转停留时间、无调中转停留时间)、装卸站的货物作业时间标准和装卸次数等因素，推算出各铁路局管内一日的重车车辆小时，并换算成车辆日，即为该铁路局下月最小的重车保有量，也就是理想状态下的最小重车运用车数。

1.2 空车保有量的计算思路

在已知重车保有量计算的各相关参数条件下，根据空率参数，可计算空车保有量。

1.3 运用车保有量的计算思路

运用车优化分布模型的计算目标是：

min(运用车保有量)＝min(重车保有量)＋min (空车保有量)

即：平均总运用车车辆日＝重车车辆日＋空车车辆日。

2 模型计算依据

（1）下月的装车及使用车去向计划。通过本月汇总的下月装车及使用车去向计划、车流径路可以确定铁路局管内工作车的数量 (即管内各站一日内自装的管内工作车数和一日内由局间分界口接入的管内工作车数之和)、移交重车的数量 (即一日内铁路局自装的移交重车数和由局间分界口接入的移交重车数之和)，以及各支重车流经由的路径。

（2）既有列车编组计划。列车编组计划中可以确定列车的始发、终到站，编组辆数，车流的有调和无调作业站，各技术站的中转作业车数等。

（3）下月的施工运行图。从根据下月施工计划编制的列车运行图，可以确定出各 OD 点、各种车流编入列流的数量和时间分布情况，列车中重车流的旅行时间、无调中转停留时间和列车从分界口接入或交出的时间。

（4）货车在站停留时间标准。货车在站停留时间标准主要包括货车在各技术站的有调停留时间和无调停留时间标准、在各主要装卸站的货物作业停留时间标准。

（5）货车运用与货物作业日常统计结果。在推算下月日均运用车的车辆日过程中，根据上月各装卸站每日货物作业情况的统计结果，推测出下月各装卸站的货物作业情况；在确定局间分界口接入或交出重空车数量和时间时，假定相同 OD 点的重车流到达局间分界站是均匀分布在运行图规定的运行线上；并且考虑空车走行公里和空车走行率等统计数据。

（6）现有铁路网结构。根据现有铁路网结构可以确定出各铁路局分界口的位置、线路里程、主要技术站、货运站及装卸点的位置。铁路网结构作为基础数据在短时期内一般不会有大的变化。

3 铁路局管内重车车辆日的确定

3.1 计算方法

在现有铁路网结构下，根据本月汇总的下月装车及使用车去向计划推算出管内装车、接入重车数量，以及重车流的 OD 点 (装卸站)；根据车流径路和列车编组计划推算出重车流的产生区段、可编入列车的始发和终到站、编组辆数、经过的有调和无调作业站；根据本月制定的下月施工运行图推算出重车流可以编入的列车、列车数量、列车时间分布、列车的旅行时间、无调中转停留时间，以及从局分界口接入和交出的时刻、装车完毕后发车和到达卸车站的时刻；各主要技术站的中转停留时间标准则根据车站的统计结果查定；各主要装卸站的货物作业时间标准根据统计结果查定。

在确定重车流一日内可编入列车的分布时 (组流上线时)，可以按照列车编组辆数、车流量、列车数量等进行平均分配。

确定上述参数后，将全部重车流在铁路局管内运行区段的旅行车辆小时、在技术站的中转车辆小时、在装卸站的货物作业车辆小时相加，即得到全部重车车辆小时，将其除以 24 h 即为铁路局管内重车车辆日。

3.2 计算过程

3.2.1 计算铁路局管内的重车旅行车辆小时

根据装车及使用车去向计划确定每日的装车数和接入重车数，以及其 OD 点，然后根据车流径路、货物列车编组计划和列车运行图，确定出其所经由的径路和可编入的列车，以及列车在运行图中的分布情况。计算各运行线在一日内各区段的列车旅行时间与该区段重车数量乘积的总和，即可计算得到铁路局管内总的重车流旅行车辆小时。

对于在一个区段内列车编组内容基本不变的技术直达列车、直通列车和区段列车，根据该区段相应时段的货物列车运行线，预计列车进入该区段的时刻和到达该区段终点站的时刻，推算出列车在该区段的车辆小时。对于在区段内运行的摘挂列车和小运转列车，以区段内作业量较大的货运站为分界点，根据列车编组内容和中间站的待挂运重车情况，确定列车的作业站，结合列车运行图中摘挂列车和小运转列车的车站作业时间标准，分析得出列车在该区段的车辆小时。

（1）根据装车及使用车计划确定铁路局管内每日装车数和接入重车数，以及其 OD 点。

（2）根据货物列车编组计划和列车运行图，确定每支OD重车流可编入的列车运行线。

（3）根据列车运行图确定列车运行线的经由区段，以及经过各区段分界点的时刻。

（4）根据列车运行线在各主要技术站的时刻，分区段计算列车旅行时间。

（5）分区段计算重车流的旅行车辆小时。

（6）汇总各区段重车流的旅行车辆小时，得到总的重车流旅行车辆小时。

3.2.2 计算铁路局管内重车中转停留车辆小时

重车流在编组站的作业分为两种：无调中转作业和有调中转作业。因此，重车流在编组站的车辆小时包括无调中转停留车辆小时和有调中转停留车辆小时两部分。

（1）无调中转停留车辆小时的推算。在编组站进行无调中转作业的列车，根据列车到达时刻，参考《车站行车工作细则》中无调作业时间标准和基本运行图中预计列车出发时刻，进行无调中转停留车辆小时的推算。对在编组站进行少量补减轴作业的列车，还应考虑附加相应的调车作业时间。

根据装车及使用车去向计划和列车编组计划推算出铁路局管内各技术站一日内重车流无调中转车数，再根据列车运行图推算出重车流在技术站的无调中转停留时间，取两者的乘积进行累加即可得到各铁路局管内总的重车流无调中转停留车辆小时，即：

（2）有调中转停留车辆小时的推算。对于编组站和较大的区段站，按照到达—解体—集结—编组—出发的作业过程进行分析。一般根据车站存车和作业进程，按照货物列车编组计划，对到达车站的每一车辆进行作业流程的统计分析，由预计到达车站的时间估算出该方向车流的集结时间和列车出发时刻。

根据以往的统计数据查定各主要技术站的有调中转停留时间标准，根据货物运输计划和列车编组计划推算出铁路局管内各技术站一日内重车流有调中转车数，取两者的乘积进行累加即可得到铁路局管内总的重车流有调中转停留车辆小时，即：

（3）总中转停留车辆小时的推算。为了简化模型的计算过程，在实际推算中，按照各技术站日常统计的中转停留时间标准取值，即根据各主要技术站的中转停留时间标准，以及根据装车及使用车去向计划、列车编组计划推算出铁路局管内各技术站一日内重车流的中转车数N中i，取两者的乘积并进行累加即可得到铁路局管内总的重车中转停留车辆小时，即：

3.2.3 计算铁路局管内重车货物作业停留车辆小时

根据重车在装卸站的入线前停留时间、站线作业停留时间或专用线作业停留时间等查定货物作业停留时间，即根据统计结果查定各主要装卸站的货物作业停留时间标准Tzi，根据货物运输计划和列车运行图推算出铁路局管内各装卸站一日内的装卸车次数Czi，取两者的乘积进行累加即可得到铁路局管内总的重车货物作业停留车辆小时，即：

式中：Czi为装卸站 i 一日内装卸车次数，根据列车编组计划对各支车流的径路分析，以及货物运输计划推算出一日内在货物作业站的装卸车次数；Tzi为装卸站 i 一次货物作业平均停留时间标准，根据统计结果查定。

3.2.4 计算铁路局的重车车辆日

将铁路局管内一日内的重车流在区段的总旅行车辆小时、在技术站的总中转停留车辆小时、在装卸站的总货物作业停留车辆小时，三者累加求和，并将其除以 24 h 即可求出该铁路局的重车车辆日。

4 铁路局管内空车车辆日的确定

4.1 计算方法

按照模型研究思路，在未知空车调整计划的前提下，采用空车走行率计算参数，推算铁路局管内空车车辆小时。空车在铁路局管内的车辆小时，通常包括空车旅行车辆小时、在技术站的中转车辆小时、在装卸站的空态停留车辆小时。考虑到空车调配往往采取就近的原则，通过技术站进行中转的空车数量较少，产生的空车中转时间也较少，该部分空车对运用车的估算影响较小，因此在空车车辆小时推算中，对在技术站产生的平均中转车辆小时这部分时间因素可暂忽略不计。同时，由于空车在装卸站的空态停留时间，一般已包括在车站货物作业平均停留时间中，可不再单独计算。因此，铁路局管内的空车车辆小时主要取决于空车在铁路局管内的旅行时间。其计算方法是根据铁路局管内重车走行公里、空车走行率推算出该铁路局管内的空车走行公里，然后根据货物列车旅行速度等参数，推算出铁路局管内一日内的空车车辆小时。

4.2 计算过程

（1）计算铁路局管内总的空车走行公里。通过计算运用车的各种重车指标，获取重车走行公里ΣN重S重的数值，利用统计查定的铁路局空车走行率φ，根据空车走行公里＝空车走行率×重车走行公里，计算得到空车走行公里ΣN空S空，即：

（2）计算铁路局管内空车车辆小时。铁路局管内的空车流旅行车辆小时根据空车走行公里和列车旅速计算得出，即：

（3）计算铁路局总的空车车辆日。

将空车流在铁路局管内的空车车辆小时除以 24 h 即可求出该铁路局总的空车车辆日。

5 铁路局管内运用车车辆日的确定

将前述推算出的铁路局管内重车车辆日与空车车辆日两者的数值相加，即为该铁路局下月应该保有的最小运用车车辆日，即最小的日运用车数量。

6 结束语

基于车辆日的运用车保有量计算模型综合考虑了铁路运用车配置过程中的多种因素，将铁路运输计划、车流径路、列车运行图、施工计划等融为一体，真实反映了铁路运营实际，其计算出的运用车保有量贴近运输生产实际，具有很强的实用性，为合理掌握运用车分布、优化铁路运力资源配置，提高车辆运用质量奠定了理论基础，在确保满足运输需求的同时，减少车辆资源浪费，实现车辆资源利用的效率最大化。

1003-1421(2011)01-0018-04

U292.6+2

B

2010-12-24

责任编辑：林 欣