提高铁路线路通过能力利用质量的探讨

韩富强，贾永刚，王宇嘉

(1. 中国铁路总公司 科技管理部，北京 100844；2. 中国铁道科学研究院 运输及经济研究所，北京 100081；3. 中国铁道科学研究院 研究生部，北京 100081)

提高铁路线路通过能力利用质量的探讨

韩富强1，贾永刚2，王宇嘉3

(1. 中国铁路总公司 科技管理部，北京 100844；2. 中国铁道科学研究院 运输及经济研究所，北京 100081；3. 中国铁道科学研究院 研究生部，北京 100081)

在阐述国内外铁路线路通过能力利用现状的基础上，针对目前我国铁路线路通过能力利用质量亟需提高的问题，分析运输组织模式、货运产品、列车运行图等物流化条件下通过能力利用质量影响因素，提出我国物流化条件下线路通过能力利用模式与通过能力消耗的基本思路与计算方法，并结合基础设施占用时间、缓冲时间、天窗时间等参数分析探讨物流化条件下铁路提高铁路线路通过能力利用质量的建议。

铁路；物流化；线路通过能力；利用质量

铁路线路通过能力的合理利用是运输组织管理与运力安排中面临的重要问题。2013 年以来，我国铁路向现代物流转型发展，随着零散白货品牌列车的开行及大宗物资准时制运输组织模式的逐步推出，对铁路通过能力利用质量提出新要求，而我国高速铁路的大量投入运营及逐步成网，使既有线货运能力得到进一步释放，也为优化通过能力利用方式、提升运输产品质量提供了前提条件。因此，针对目前我国铁路线路通过能力利用质量亟需提高的现状，对物流化条件下的通过能力计算与利用技术进行研究，为新常态下的运输组织创新提供技术支撑。

1 铁路线路通过能力利用现状

1.1 国际铁路线路通过能力

铁路线路通过能力是指在一定的技术设备、行车组织方法及规定的技术作业过程条件下，铁路线路在一昼夜内所能通过的最大列车对数或列数。它表示在一定类型机车及行车组织方法 (列车运行图类型) 条件下，利用固定技术设备所能通过一条线路的最大行车量。国际铁路线路通过能力利用一般存在 2 种模式：一种是原来以计划经济为主的国家，一般采用“组织型”运输组织模式，普遍以充分发挥设备设施效能为主要目标；另一种是以市场经济为主的国家，一般采用“规划型”运输组织模式，以保证运输服务质量为主要目标。近年来，国际铁路联盟 (UIC) 提出 UIC406 通过能力指南，首先根据基础线路生成列车时刻表，然后将列车运行线压缩得到最小列车追踪

间隔时间，进而计算得出线路通过能力。上述方法是国际铁路通过能力利用领域的最新进展，目前已在德国、西班牙等发达国家逐步得到推广应用，该方法既可以用于分析既有线路通过能力，又可以在规划设计、线路扩能阶段进行方案评估，能较好地反映客户与市场需求，在“规划型”运输组织模式下具有良好适应性[1]。

1.2 我国铁路现有线路通过能力

我国铁路规划设计与运营管理部门分析评估线路通过能力主要采用扣除系数法，该方法是以货物列车运行图通过能力为基础，每开行 1 列旅客列车需要扣除若干列货物列车来进行能力的折算，其采用的扣除系数表于 1990 年正式实行，主要根据当时全路双线区段列车运行图数据统计分析所得[2]。现有列车运行图追踪列车间隔时间、列车速度等级、客货列车比例、连发比例、区间运行时分均发生较大变化，其取值已经不能满足目前铁路运输组织发展需要。

通过能力具有数量与质量的双重特性。数量性以往研究较多，侧重对通过列车数进行计算；质量性是指通过能力包含的服务特性，是容易受忽视的一个特性。在物流化条件下，铁路运输多种模式共存发展，客户对快捷性、准时性等质量性指标提出更高要求，铁路运输组织部门应充分利用线路设备，提高运行效率，以满足客户高质量的运输需求。在铁路向现代物流发展的过程中，亟需根据目前货运市场竞争与运输能力态势进行优化，借鉴发达国家铁路经验，提高我国铁路线路通过能力利用质量。

2 物流化条件下通过能力利用质量影响因素分析

2.1 运输组织模式

在我国铁路运输能力紧张情况下，长期采用“组织型”运输组织模式，主要目标是最大限度地利用既有线路、车站设施和机车、车辆的能力并不断提高运用效率，对于货物运输的多样化需求和服务质量重视不够。德国、法国等发达国家铁路基本上采用“规划型”运输组织模式，以提高铁路运输产品的竞争能力为目标，并满足运输市场对服务质量的要求，该模式实施要求具备一定的能力储备、允许货物不满载和不满轴发车等前提条件。目前，从我国铁路运输能力供给角度分析，高速铁路开通后，客货分线运输将逐步实现，既有线货运能力得到一定程度释放，已经初步具备实施“规划型”组织模式的能力储备和实施条件。在我国铁路向现代物流转型的过程中，应积极研究提高通过能力利用质量的方法，以尽快适应运输组织模式的变化。

2.2 货运产品

根据发达国家铁路运营经验，随着工业化水平和信息化技术的发展，中、高附加值货物大量增加，小批量、高频率、高质量的运输需求不断增加，运输需求的快捷化、准时化、定制化特征愈加显著。在快捷化方面，要求最大限度地减少货物在途中的运输时间和在车站的作业时间；在准时化方面，要求铁路运输企业在各个环节都应做到在准确时间、准确地点提供准确的产品，如果运达时间延误，将有可能造成货物价值的损失；在定制化方面，需要根据客户的生产计划提供满足个性化需求的“门到门”一体化服务，将客户需求细化落实到具体运输方案中，同时将客户生产活动与铁路货运产品、生产流程的设计进行有机衔接。目前，我国铁路货运产品旅行速度、正点率、列车到发时刻等质量指标方面仍然存在较大提升空间[3]。

2.3 列车运行图

（1）列车运行图结构变化，班列化产品比重增大。随着高速铁路开通后既有线货运能力的释放，客货列车数量、列车速度等级、追踪列车间隔时间、区间运行时间等列车运行图指标均发生较大变化[4]。同时，中国铁路总公司为适应快速增长的“小、快、零”白货运输需求，恢复零散货物业务，组织开行区域循环、跨区域直达快运列车，在北京、上海、广州、深圳等城市间开行速度达到 160 km/h 的电商班列。此外，运输需求的准时化特征要求货物列车应保证运输时限，并严格按列车时刻表运行，因而列车运行图应从“数量图”逐步发展为适应客户要求的“质量图”。

（2）列车运行图可调整性要求不断提高。在列车运行图实施过程中，铁路物流运输组织应具有承受

不确定因素干扰的能力，当列车运行偏离预先确定的时刻表计划时，调度人员利用储备的线路通过能力，能够及时恢复按图行车。列车运行图的可调整性将在很大程度上决定运输产品质量，物流化条件下为保障运输产品的准时性，对列车运行图可调整性的要求在不断提高[5]。

（3）列车运行图的时段性特征愈加明显。随着运输市场的细分和客户需求的差异化，在一天之内会出现高峰和低谷等不同的需求时段，电商班列、快捷货运班列的开行将解决物流化条件下货物运输时段性要求，满足客户对运输产品的定制化需求。因此，铺画列车运行图时，货物列车时刻表应尽可能使发到时刻分布在与客户生产、作业相衔接的时间区域内。

3 物流化条件下线路通过能力利用分析

3.1 基本思路与方法

铁路线路通过能力依赖于车站、线路、机车、车辆、信号等设备设施的技术特征和利用方式，以及具体的列车运行图。线路通过能力的大小计算复杂，但通过能力的消耗水平可以较为方便的计算。在物流化条件下，我国铁路可以采用压缩列车运行图的方法，在不改变区间运行时间、会让/越行方式及停站方式的条件下，在压缩列车运行线间隔后，所剩余的运行图时间区域即代表最大剩余能力，可以在该区域内进一步铺画列车运行线，直至达到规定的能力利用率[6]。

通过能力消耗分析应当在一个预先确定的时间段内，通过压缩线路区段列车运行线的方式进行。在线路区段划分方面，为评估一条线路或整个通道的能力，需要计算每个线路区段消耗的能力，能力消耗最高的区段将成为整条线路的能力瓶颈。时间段选择方面，铁路线路通过能力的消耗根据不同时段、工作日和季节而变化，一般应为高峰期间具有代表性的一天，时长至少有 2 h。

线路通过能力消耗时间主要由基础设施占用时间、缓冲时间、天窗维修作业时间 3 个部分构成，其计算公式为 k = A + B + C。其中，k 为通过能力消耗时间，min；A 为基础设施占用时间，min；B 为缓冲时间，min；C 为天窗维修作业时间，min。通过能力消耗可以采用消耗时间占用定义时间段的比例计算，计算公式为 K = k·100/U。其中，K 为通过能力消耗比例，%；U 为列车运行图分析时间段时长，一般在2～24 h 之间。

在物流化条件下，通过能力的平衡利用应以满足市场需求为导向，以提高列车运行质量为目标，保证列车数量、列车平均运行速度、运行图稳定性、列车类型差异性 4 个核心要素的平衡，避免由于某要素提高而导致其他要素失衡[7]。其中，列车类型差异性是指列车速度、列车间隔时间、途中运行时间、停站时间与停站次数等特性的差异。线路通过能力利用的平衡关系如图 1 所示。

图1 铁路通过能力平衡关系示意图

3.2 主要参数分析

3.2.1 基础设施占用时间

列车对线路等设施的占用包括进路信息传输、进路信号识别、接近线路区间、区间运行、进路出清与释放等环节消耗的时间。为保证列车运行质量，基础设施占用时间压缩后不应高于规定的上限标准。基于欧洲铁路实践，国际铁路联盟提出上限标准建议，如表 1 所示。在我国铁路实际应用中，为保障运输产品质量，通过能力的最高利用水平必须设定一个限制标准，该标准需要根据不同线路类型的技术标准、列车运行数量与质量需求、列车开行模式等多种因素进行研究。

3.2.2 缓冲时间

列车运行图规定的列车间隔时间与列车最小间隔

时间之差称为缓冲时间。缓冲时间设置基本原则如表2 所示。发达国家铁路缓冲时间设置方式如表 3 所示。

表1 国际铁路联盟基础设施占用时间建议上限标准%

表2 缓冲时间设置基本原则

表3 发达国家铁路缓冲时间设置方式

3.2.3 天窗时间

天窗维修时间作为能力消耗的一部分，可以是线路与车站占用时间的一部分，也可作为附加时间。目前我国铁路积极推行“天窗修”，线路、桥梁、接触网、通信、信号等设备设施等维修工作均在天窗时间内开展，并规定普速铁路施工天窗不少于 180 min，普速铁路维修天窗双线不少于 120 min，单线不少于90 min[8]。

4 结束语

在我国铁路向现代物流转型的过程中，影响线路通过能力的主要因素发生变化，铁路运输组织模式应由“组织型”逐步转向“规划型”，货运产品应向快捷化、准时化与定制化转变，这些变化均对线路通过能力利用质量提出新要求。通过借鉴国际铁路联盟及发达国家经验，系统研究我国物流化条件下线路通过能力利用模式与通过能力计算方法，建立线路通过能力各要素间的平衡利用关系，提高物流化条件下我国铁路线路通过能力利用质量，对我国铁路货运更好地适应现代物流发展具有重要意义。

[1] 中国铁道科学研究院运输及经济研究所. 基于国际铁路联盟 UIC406 的铁路通过能力计算与利用仿真技术研究[R]. 北京：中国铁道科学研究院运输及经济研究所，2014.

[2] 朱家荷，时 颢. 双线铁路旅客快车扣除系数的计算方法及其取值[J]. 铁道学报，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] 郭玉华. 中国铁路货运营销[M]. 北京：中国铁道出版社，2012.

[4] 贾永刚，徐利民. 高速铁路对既有线区间通过能力的影响研究[J]. 铁道运输与经济，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] 胡思继. 列车运行图编制理论与方法[M]. 北京：中国铁道出版社，2013.

[6] 张嘉敏，韩宝明. 基于 UIC406 的能力消耗与能力使用分析[J]. 物流技术，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] 中国铁路总公司. 铁路营业线施工安全管理办法[M]. 北京：中国铁道出版社，2012.

（责任编辑 吴文娟）

北京铁路局优化运输组织助力春耕生产

为确保春耕农用物资运输一路畅通，近期，北京铁路局推出多项服务措施，助力春耕生产。

北京铁路局调度运输部门开辟了春耕物资运输绿色通道，优化运输组织，提前调运空车底，合理安排机列衔接，及时备好车辆、货位及人力；实施专人动态掌握管内保定、徐水、德州、滦县东、固安等车站发送的化肥、农药、粮食种子、农业机械等春耕物资运输需求及去向，做到随到随装、随装随运；在发运过程中实行优先承运配车、快速装运放行的运力倾斜措施，确保发往西安、乌鲁木齐、武汉、兰州、上海、成都、南宁等方向的春耕农用物资一路畅通。

据统计，近 1 个月的时间里，北京铁路局共装运化肥、农药 4 170 车、25 万 t，粮食种子 4 920 车、29.5 万 t，确保春耕农用物资准时运达所需市场。

（摘自《人民铁道》报）

郑州铁路局加快推进物流基地建设

进入3月，郑州铁路局积极与郑州、洛阳、南阳等地方政府联系沟通协商，研究确定铁路物流基地规划选址、征地事宜，加快推进铁路物流基地建设。

郑州铁路局按照基于市场需求、对接客户需要、满足多式联运条件、利于新型运载工具使用的原则，制订了“1+6+N”物流基地建设规划，着力打造集仓储、配送、加工、分拣、客服于一体的智慧型现代物流基地。为确保规划落地，郑州铁路局成立物流基地建设项目推进领导小组，定期与地方政府对接，解决建设中遇到的各类问题；每周通报建设推进情况，确保物流基地尽快发挥作用。

目前，郑州铁路局已与郑州、洛阳、南阳等地方政府充分沟通，根据当地产业布局与货源分布等情况，就圃田、薛店、关帝庙、洛阳、南阳等物流基地的选址、征地事宜达成共识。

郑州铁路局还将督促设计部门按照审查意见完善设计方案、修改设计文件。

（摘自《人民铁道》报）

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

韩富强 (1971—)，男，山西临汾人，北京交通大学经济管理学院博士研究生在读，研究方向为管理科学。贾永刚 (1982—)，男，河南新乡人，大学本科。王宇嘉(1990—)，男，山西太原人，硕士研究生在读，研究方向为运力资源优化配置。

中国铁道科学研究院科研开发基金项目 (2014YJ098)