新时代铁路货物运输柔性计划编制方法研究*

张永祥 李 想 郭仲薇 詹 蕾

（1.西南交通大学，四川 成都 611756；2.四川大学经济学院，四川 成都 610064；3.四川大学建筑与环境学院，四川 成都 610064）

铁路货物运输经过长期的发展，已成为推动经济社会发展不可或缺的重要力量，为经济增长、商品流通、人员流动与区域联通发挥了重要作用。铁路货运计划是铁路运输部门进行货物运输组织的依据，目的是为了充分提高铁路运力利用效率，并保证和提升铁路货物运输的经济效益。根据规划时间长度的不同，可将铁路货物运输计划分为年计划、月计划、旬计划以及日计划。随着国内外经济环境不确定因素明显增多，铁路货物运输所面临的货运市场的波动性也越来越强。铁路现场的实际工作也表明，零散白货所占比例较高的铁路局的年、月和旬计划对实际工作的指导意义不大，只有货运日计划对这些铁路局的日常运输生产具有切实的指导作用，而请求车计划是货运日计划编制的核心内容。

铁路请求车计划作为铁路有限运输资源与运输需求进行合理匹配的关键环节，对铁路货运长期收益具有重要的潜在影响。因此，需要适当改变固定、单一、僵化的铁路请求车计划的编制模式，通过引入灵活的请求车计划审批方法来提高铁路货运日计划的柔性，以适应货运需求的波动性，并在满足货主运输需求和提升铁路运输收益间达到良好的平衡关系。在新时代深化改革的背景下，货物运输市场对铁路货运日计划的编制要求更高，难度更大，且系统性、整体性和协同性更强。由于货运计划是铁路进行运输组织生产的重要依据，因而如何提高货运计划的柔性以使铁路能够适应波动的货运市场，提高铁路运输收益，挽回铁路逐渐丢失的货运市场份额，更好地为经济社会与人民群众提供高效、安全、便捷、廉价的新货运方式，成为目前亟需解决的问题。

一、关于铁路货运计划编制的研究现状

目前，国内外绝大部分关于货运计划编制方法的研究仍然停留在铁路进行货运改革之前的阶段，而对货运改革（以下简称货改）之后货运计划编制方法的研究则相对较少。国内学者主要针对货改之前如何结合现场实际情况改进货运计划编制质量进行了探讨。刘景儒［1］分析了铁路编制货运计划的重要性，而后提出了编制月度货运计划时的注意事项并系统地总结了货运计划编制流程。王俊［2］分析了铁路货运订单的四种审定形式和货运计划的编制方法，最后对货运计划在铁路运输生产中的指导作用进行了分析。李春丽［3］则针对上海铁路局货运月编计划兑现率过低的情况，结合上海铁路货运工作实际，提出了一系列提高月编计划编制质量的措施。针对铁路请求车计划审批方法，左琼等［4］建立了综合考虑车流径路和请求车计划审批的线性规划模型，并提出引入铁路货主惩罚系数来避免货主瞒报需求数量的情况，以期能有效提升铁路货运的社会和经济效益。江南［5］综合考虑了铁路请求车计划审批过程中的运输资源约束，并设计了高效的启发式算法来快速进行请求车计划审批，以最大化铁路货运收益。国外学者主要针对铁路运力资源和货运需求的合理匹配方法进行了研究。Ireland 等［6］系统总结了加拿大太平洋铁路的货运计划编制流程，包括运量预测、列车编组计划、列车运行计划以及机车车辆和司乘人员运用计划，并设计了反馈优化机制来提升货物列车运行计划编制质量。Jonaitis［7］分析了铁路不同时限长度下的规划流程，并设计了根据预测运输需求量来估计所需要机车车辆资源的计算方法。Milenkovi和Bojovi［8］针对铁路运输需求的不确定性，提出了模糊随机模型来合理确定铁路运输车队的规模。

有一些学者对货改之后的铁路货运计划编制也进行了分析研究。梁贵泊［9］根据铁路“实货制”改革的特点，综合考虑客户活跃度和客户价值指标，设计了铁路请求车计划审批模型，以最大化铁路货运收入。周茵［10］等根据当前的铁路快速发展趋势，提出应根据产品超售、差别定价等灵活的策略改进铁路货运收益管理框架。张永祥等［11］综合考虑了铁路运输收益、请求车计划优先级分值和局管内空车调整走行公里等优化目标，并考虑实际的铁路运输资源约束，建立了铁路单车种请求车计划审批的线性优化模型，并用实例验证了所提出请求车计划审批方法的有效性。

综上，国内外学者针对如何提高货运计划编制质量和请求车计划自动审批方法进行了系统研究，而对如何提高请求车计划柔性来适应波动的货运需求研究相对较少。我国铁路货运能力仍然较为紧张，因此需要精细合理地充分利用运力资源［12］，降低总体运输风险［13］，并在保证社会效益的同时使运输收益最大化。相比之下，国外铁路运能通常相对宽松，可以提前制定列车运行计划来保证货物送达时间，具有较高的服务质量和竞争力。值得注意的是，即使在货改之后，铁路货运致力于提高自身运输的灵活性以适应多变的货运市场需求，但是仍然不能实行“无计划”的运输组织模式，这是由铁路的运输生产特点与我国铁路行业公益性的基本属性决定的。“无计划”组织模式容易导致铁路运输秩序混乱，造成铁路运力资源使用效率低下，甚至难以保证基本的货物运输安全［14］。本文在前人研究的基础上，结合货改之后的铁路货运计划体系和请求车计划审批方法，对柔性铁路货物运输计划的编制方法进行了分析研究，为新时代进一步深化货改提供参考依据。

二、货改前后货运计划编制策略

2019年6月，中国国家铁路集团有限公司（以下简称中国铁路）正式成立，这既是深化国企改革、建立现代企业制度的重要一步，同时也标志着铁路改革步入了新的历史阶段。本部分首先对比分析了货改前后货运计划的作用与意义，并指出了两者间的相同点与差异性，为进一步改革提供了事实依据。

（一）货改前后货运计划策略相同点

货改前后的货运计划都是铁路组织运输生产、进行运力资源配置的基本依据，也是铁路与货运市场相联系的纽带，更重要的是，货改前后的货运计划都是铁路编制其他运输生产计划，如机车车辆运用计划、列车运行图、运输方案等计划的重要基础，具有无可替代的先导性作用。

（二）货改前后货运计划策略差异性

新中国成立70 年以来，我国铁路运输业在货改之前一直实行的是社会主义国家计划经济模式下常用的以计划运输为纲的运输组织模式，即“以计划定需求”［15］。铁路实行这种运输组织模式主要有两方面的原因：一方面，由于新中国的铁路事业始终归国家所有，长期受计划经济体制的影响和制约，铁路行业市场化改革即便在1993 年国企改革后依然进展缓慢；另一方面，改革开放以来长期的紧缺经济使得我国铁路运能与需求之间的矛盾过于紧张，为了有序地安排货物运输，铁路部门通常采取先以运能定计划，再以计划定需求的措施来解决供需之间的矛盾。

货改之后，铁路货运采取以“实货需求定计划”的运输组织模式，货运计划将不再限制和约束货物运输需求，而是为了满足货物运输需求而制定相应的铁路运输生产计划，即根据货物运输的实际需求编制货物运输计划。铁路货运采取这种运输组织模式主要是由于铁路货运量连年下滑，铁路部门意识到原有运输组织模式与市场之间严重脱节，而且市场灵活性很差，不具备柔性调整，使得铁路货运难以在激烈的货物运输市场中取得优势。为了适应货运市场的发展趋势，有效解决权责不清、全要素生产率低等现实问题，推动铁路货运高质量发展，必须采取更加灵活的运输组织模式。

货改之后的货运计划体系如图1 所示。货改之前，铁路部门直接根据月计划来编制日计划，这导致日计划兑现率较低，对日常运输生产的指导意义不大。为了使铁路及时调整运力以适应运输市场变化，提高铁路市场竞争能力，货改之后，中国铁路又在原有货运计划体系中增加了旬计划，以此增强铁路货运的灵活性、可变性。经铁路运输的货物可分为大宗稳定物资和零散白货物资，前者为相对比较稳定的运输需求，后者为波动性较强的运输需求，由此可见，铁路货物运输需求的波动性主要来源于大宗稳定物资的装车落空与零散白货物资。月计划能够提前安排大宗稳定物资、跨局直达和客车化产品方案的运输需求；旬计划能够提前安排日常提报的次旬运输需求、月计划中能安排到本旬的装车需求，并预留其他日常的装车需求；日计划能够安排月计划、旬计划中能安排到本日的装车需求和货主随时提报的运输需求。因此，大宗稳定物资等稳定的运输需求主要安排在月计划和旬计划中，而后再安排在日计划中，而零散白货物资等波动性较强的运输需求则直接安排在日计划中。由此可见，铁路货物运输需求的波动性对货运日计划产生直接的影响。因此，提高货运日计划的柔性能有效地提高铁路对零散白货等波动性较强的运输需求的适应能力。

图1 货改之后的货运计划体系

三、货改前后请求车计划审批流程

所谓请求车计划又称“要车计划”，即货主为通过铁路运输货物而向铁路部门提报的要车计划，铁路部门每日对货主提报的请求车计划进行审批。铁路部门之所以要对请求车计划进行审批，是因为铁路每日最大能实现的装车数受到铁路的车站装、卸车能力、限制口通过能力、分界站交接车能力等各方面能力的限制。因此，最大装车数一般都要小于当日的货运需求，铁路就需要对请求车计划进行审批，以决定当日有哪些货运需求能够经过铁路运输，以实现铁路经济效益和社会效益的最大化［16］。此外，在铁路部门完成请求车计划审批之后，分管部门才能最终确定铁路要运送货物的流向和流量，然后再基于此来编制货运工作计划（主要为装、卸车计划）、列车工作计划、施工日计划和机车车辆工作计划，因此可以说，请求车计划审批是货运日计划编制的核心内容。

货改之前，货主通过铁路运输货物办理复杂繁琐的一系列手续，不仅导致时间成本大幅增加，还使交易成本显著上升。货主向铁路托运货物必须先向铁路提出铁路货物运输服务订单（以下简称订单），大宗物资要提前在本月19 日之前提报下月的订单，以便铁道部和铁路局进行集中审定，编制次月月编计划。此外，零散白货由于运量小，为方便货主，货主可以在本月随时向铁路提出订单，铁路局进行随时审定。订单审定通过之后，货主得到一个批准的计划号，而后货主凭借这个计划号向货物的发站提出货物运单，即向站段提报请求车计划，而后站段将所有货主提报的请求车计划进行汇总，通过“运货五系统”提交给铁路局调度所，铁路局调度所再进行请求车计划审批，货改前货主提报请求车计划流程如图2所示。

图2 货改前货主提报请求车计划流程

货改之后，铁路为简化货物办理手续，规定取消货主提报请求车计划的程序，货主只需将货运需求告知铁路即可，铁路再将货主的需求转化为原有的请求车计划形式，然后再进行请求车计划审批，货改之后货主提报请求车计划流程如图3所示。

图3 货改后货主提报请求车计划流程

四、柔性货物运输计划编制方法

经过前文的分析可知，提高货运日计划的柔性能有效地提高铁路对零散白货等波动性较强的运输需求的适应能力，而请求车计划审批是货运日计划编制的核心内容。因此，制定合适的审批策略与方法以提高请求车计划审批的柔性，也即能提高货运日计划的柔性，进而提高铁路货物运输计划的柔性。提高请求车计划审批的柔性有以下几个方面的思路。

（一）将请求车计划有效期延长至2-3天

现在铁路规定请求车计划有效期只有1 天，即铁路以1 天为生产周期，凡是当天审批没有得到满足的货运需求必须重新提报请求车计划，在下个生产周期中继续接受铁路的审批。铁路的这种生产模式不仅无形中增加了货主托运货物的手续，而且当天审批没有得到满足的货运需求很可能转移到公路等其他运输方式，这不利于铁路处理具有波动性的运输需求。

如果铁路将请求车计划的有效期延长至2-3天，则能很好地提高铁路请求车计划审批的柔性。延长请求车计划的有效期是指能够将货主提报的装车日期往后顺延1-2 天。假设货主申请A日装车，如果请求车计划有效期只有1 天，则即使货主的货物得到审批，也只能在A日装车，如果货主的货物没有得到审批或者只有部分货物得到了审批，则货主只能重新提报（A+1）日的请求车计划，以申请未得到满足的那部分货运需求在（A+1）日装车。而在请求车计划有效期延长至2-3 天之后，货主只需提报一次A日的请求车计划，即申请在A 日装车。因为请求车计划的有效期为2-3天，则货主的货物在A 日、（A+1）日和（A+2）日都可以进行装车，如果货主的货物在A 日审批没有通过或只有部分货物审批通过，则系统自动将这部分货物中未满足的那部分货运需求移动至（A+1）日并适当提高其请求车计划优先级，然后再与直接申请（A+1）日装车的请求车计划一起进行审批，以保证这部分货物的全部或部分货运需求能够得到满足。如果这部分货物仍有部分需求在（A+1）日审批没有通过，则再提高这部分货物优先级，然后在（A+2）日再次进行审批，保证这批货物的全部货运需求能够在（A+2）日之前全部满足。请求车计划有效期为1 天和2-3 天时的货主提高请求车计划流程如图4、5所示。

延长请求车计划有效期的基本实施条件是基于铁路每天的货运需求是在铁路运能的基础上进行上下波动的，如图6 所示，纵轴为装车数，横轴为时间。如果铁路运能处于X4或X5的水平，则延长请求车计划有效期的可行性不强，这是因为如果铁路运能处于X4或X5的水平，货运需求高于运能的天数甚多，远大于运能高于货运需求的天数，这样就无法将某天高出运能的那部分需求通过延长请求车计划有效期的策略转移到货运需求低于运能的那些天进行运输。如果铁路运能处于X1、X2或X3的水平，则使用延长请求车计划有效期策略能够有效地使铁路适应货运需求的波动性。

图4 有效期为1天时请求车计划审批流程

图5 有效期为2-3天时请求车计划审批流程

（二）延长请求车计划有效期的保障措施

铁路在实施延长请求车计划有效期策略时，可以考虑如下两方面的措施，以保证这种策略的可行性。

1.制定与延长请求车计划有效期相协调的铁路运输服务优惠策略

其一，运价优惠策略。货主申请在A日装车，而货主的货运需求在A 日没有得到全部满足，如果铁路将货主未满足的那部分需求转移至（A+1）日或（A+2）日进行运输，则会导致货物的运到期限延长1-2 天，即降低了铁路运输服务质量，因此铁路在转移这部分货运需求时必须征得货主的同意。为了保证货主同意将A日未得到满足的需求转移至（A+1）日或（A+2）日进行运输，即保证铁路不损失这部分货运需求，铁路可以制定相应的运价浮动策略，如果A 日的运价为M元/(t ⋅km)，则（A+1）日和（A+2）日的运价分别为(M-m1)元/(t ⋅km)和(M-m1-m2)元/(t ⋅km)，这样货主虽然损失了货物运到期限，但是在运价方面得到了补偿。

图6 铁路运能与每日货运需求之间的关系

其二，免费提供配套的物流服务。对于同意将装车日期推迟的货主，铁路可以考虑免费为这些货主提供门到站、站到门和门到门的配送服务、货物的预加工服务以及额外的货物仓储服务。

2. 优先保证时效性较高的货物装车

延长请求车计划有效期的另一个条件是基于铁路运输的货物有不同的时效性，大宗物资如煤炭、钢铁的时效性较低，而零散白货如农副产品、鲜活货物的时效性相对较高。相比之下，将时效性较高的货物的装车日期往后顺延为铁路和货主带来的直接和间接成本明显要高于推迟时效性较低的货物的装车日期所带来的直接和间接成本。因此，应对现有的请求车计划审批策略进行调整，优先保证时效性较高的货物的优先装车，当运能紧张时，尽量把时效性较低的货物的货运需求往后顺延。

（三）将货主的实货装车兑现率纳入请求车计划审批当中

在延长请求车计划有效期后，还应加快建立请求车计划的专项数据库来记录每一个货主的实货装车兑现情况，并统计出货主在考核期内的实货装车兑现率。根据每一个货主的实货装车兑现率来折减货主得到审批的车数，如货主申请了40车，而根据记录的统计其平均实货装车兑现率只有0.7，则在请求车计划审批时，可将其得到审批的车数的上限设为28 车，这样可以避免由于货主的虚报瞒报现象导致的装车落空。对于实货装车兑现率考核期长度的设定，可考虑将3 个月设为一个考核期，每个考核期内都对实货装车兑现率进行重新考核与监控。由于使用实货装车兑现率对货主的请求车数进行了折减，则相比于原来节省的运能则可以用来满足其他顺延的货运需求，进而能显著提高货运计划的柔性。

五、结语

近年来，我国铁路货运业已经从依靠模糊事权调动积极性的阶段发展进入需要合理划分事权和支出责任以确保可持续发展的重要阶段。在深入贯彻落实新发展理念的同时，能否使用延长请求计划有效期策略来处理铁路货物运输需求的波动性受到铁路运能与需求之间的关系、货主满意度、运价调整方法、请求车计划审批策略等多方面因素的限制，而且延长请求车计划有效期时如何协调日计划与月、旬计划之间的关系也有待学术界进一步深入探讨，本文只是定性地对此方法进行了讨论，对于相关方法中的具体参数如何选取仍需进一步研究确定［17］。此外，如何在市场经济条件下，通过合理的动态定价策略来保障铁路货运收益也值得研究［18］。交通运输是经济社会发展的重要支撑，是国家长治久安的强力保障，在人民群众生活中也发挥着举足轻重的作用。现阶段，铁路货运一方面面临着公路和航空运输的激烈竞争，行业利润空间日益缩小；另一方面，归属清晰、权责明确的现代企业制度仍未真正在铁路集团确立，因而使用实货装车兑现率对货主进行考核目前仍未真正实施。因此，既要引导各种交通运输方式的有效衔接与互联互通，优化交通资源的利用效率［19］，也要努力扩大铁路货物市场份额，解决中国国家铁路集团有限公司改革进程中不平衡、不充分的发展难题。新时代铁路货运在改革发展中必须将货主需求放在首位，既要审批透明、使命必达，又要高效便捷、物美价廉。此外，铁路货运货主也应做到诚信交易，如实提报需求，严格遵守各项法律法规的相关规定，才能真正做到互利共赢，实现健康可持续发展。