铁路旅客列车开行效益评价系统开发及应用

曲 川，杨名友

（1.中国铁路济南局集团有限公司 客运部，济南 250001；2.中国铁路济南局集团有限公司 财务部，济南 250001）

铁路运输是保障国民经济运行、推动经济增长和实现工业化、城镇化、现代化的重要力量。为推动铁路高质量发展，中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）立足新发展阶段，贯彻新发展理念，服务新发展格局，深化铁路运输供给侧结构性改革，精准实施 “一日一图”，实现客运产品供给与客运需求的精准匹配。因此，应建立投入产出分析机制和成本测算模型，为设计运输产品提供参考。多年来，我国铁路运输领域的学者和专业技术人员从多个角度、采用多种方法对铁路旅客列车开行效益进行了研究，为旅客列车开行方案决策提供了科学依据和理论方法。周炜[1]提出采用实算法、边际利润法、单位成本法3 种方式对单列旅客列车的成本进行核算；贾俊芳[2]构建了旅游列车开行方案指标体系，提出了用层次分析法评价旅游列车开行方案的构想；贾新茹等人[3]从趟车效益模型入手，建立了基于中国铁路客票发售和预定系统（简称：客票系统）和铁路运输收入清算系统（简称：清算系统）业务数据的趟车盈亏点计算模型，提出建设铁路旅客列车开行效益评估系统的总体技术方案。北京、广州等铁路局集团公司的专业技术人员在对列车开行收入、成本支出、客座利用率等指标关系的研究中，以收支平衡时的比率作为盈亏平衡客座率，即列车开行效益评价指标[4-5]。

目前铁路运输企业评价列车开行效益的主要方法包括：（1）使用财务清算的客运收入和成本支出计算列车盈亏，该方法因成本支出项目较多，数据量级较大，清算周期长，不能快速、动态判断列车效益水平；（2）采用列车客座率和列车盈亏平衡点对比的方式，快速评价列车盈亏情况，该方法中列车客座率反映的是列车席位利用程度，其构成因素为运距、定员、人数等，列车盈亏平衡点反映的是列车收支平衡状态下，列车全定员、全里程、全票价的收入完成率，其构成因素为运距、定员、票价、列车等级、席别、列车开行成本等。因二者为不同类型的指标，直接比较会存在误差，影响评价结果。

本文针对既有效益评价方法存在的问题，构建相同类型、同一标准、简洁直观的评价指标和结构清晰、易于实现的评价体系，建立列车换算客座率、换算盈亏平衡点等评价指标、换算模型及基于该评价指标的列车开行效益评价体系，开发并应用铁路旅客列车开行效益评价系统，直观、快速、精准地评价列车开行效益，为旅客列车开行方案优化提供科学决策依据。

1 旅客列车效益评价体系

1.1 评价体系基本思路

本文引入了换算指标概念，即将列车的旅客运送量、成本支出、定员等不同类型的指标，换算成相应的客座数，创建换算客座率和换算盈亏平衡点评价指标，建立旅客列车开行效益评价体系的基本思路如图1 所示。

图1 旅客列车开行效益评价基本思路

根据目前列车运行图管理方法及铁路运输财务清算制度，运用项目分析法，对涉及的各项指标因素建立层次关系，构建旅客列车开行效益评价体系，如图2 所示。

图2 旅客列车开行效益评价体系

1.2 评价指标模型

本文综合各类影响效益评价的指标因素，针对列车不同类别构建列车换算客座率、换算盈亏平衡点的评价指标模型。选定旅客列车某一等级席别的全里程票价为基准，例如，高速动车以列车全里程二等座票价为基准，普速客车以列车全里程硬座票价为基准，对列车各区间、席别、票种的旅客运送量、成本支出、定员进行换算。涉及的成本、票价指标均按照当前税率计算去税数据。

1.2.1 换算客座数模型

（1）列车换算客座数模型

将旅客列车运送量按实际售出区间的里程、席别票价换算为全里程基准票价数量，如公式（1）所示。

其中，E客为列车换算客座数；Ni客为第i类区间的旅客运送量；Pij客为第i类区间第j类席别票种的旅客票价；P基为列车全里程基准票价；n为列车售出车票区间里程分类总数，i=1,···,n；m为列车售出车票的席别票种分类总数，j=1,···,m。

（2）定员换算客座数模型

将旅客列车定员按照全里程、席别票价换算为全里程基准票价数量。计算模型如公式（2）所示。

其中，E定为列车定员换算客座数；Nk定为第k类席别的列车定员；Pk定为第k类席别的全里程旅客票价；P基为列车全里程基准票价；p为席别分类总数，k=1,···,p。

（3）成本换算客座数模型

将旅客列车和开行成本按照列车运行里程、席别票价换算为全里程基准票价数量，其中，开行成本分为列车付费、变动成本、全成本3 种口径。计算模型如公式（3）所示。根据需要，对Cl使用列车付费、变动成本、全成本支出项目计算。

其中，E支为列车成本换算客座数；Cl为第l项的成本支出；P基为列车全里程基准票价；q为3 种口径中选取的列车开行成本的项目总数，l=1,···,q。

1.2.2 平均换算模型

（1）平均换算客座率模型

本文采用多趟列车换算客座数合计值与定员换算客座数合计值之比，计算多趟列车平均换算客座率，如公式（4）所示。

（2）平均换算盈亏平衡点模型

本文采用多趟列车成本换算客座数合计值与定员换算客座数合计值之比，计算列车平均换算盈亏平衡点，如公式（5）所示。

1.2.3 效益评价模型

使用列车换算客座率和换算盈亏平衡点两项指标快速评价列车效益。当列车换算客座率大于或等于换算盈亏平衡点时，判断列车盈利，超出值越高，盈利水平越高；反之则判断列车亏损。评价模型如公式（6）所示。

2 旅客列车开行效益评价系统

本文基于旅客列车效益评价体系及评价指标模型，开发依托于铁路局集团公司的客运营销辅助决策平台的旅客列车开行效益评价系统。

2.1 逻辑架构

列车开行效益评价系统基于X86 开放式平台。采用虚拟化技术、集群技术，提高硬件资源的利用效率，保证应用服务系统的可扩展性和可靠性。系统的逻辑结构主要包括数据层、计算层、应用层、访问层，如图3 所示。

图3 系统逻辑架构

（1）数据层通过访问客票系统、清算系统、全国铁路列车运行图编制系统（简称：运行图系统）的数据接口，实现数据的抽取、清洗、加载，支撑结构化数据与非结构化数据的存储与管理，利用数据库、数据仓库等技术实现各类运营与服务数据的集成与共享。

（2）计算层利用平台提供的congnos 报表服务，实现动态成本计算、客流指标计算、盈亏平衡点计算。

（3）应用层基于列车开行效益分析模型计算效益指标，进一步得出效益评价，并给出列车运行图方案调整建议，从而实现定性业务分析与决策服务。

（4）访问层主要实现各应用功能的访问与控制，通过应用层的用户管理功能为不同的业务人员提供不同级别的访问服务。

2.2 系统功能

列车开行效益评价系统的功能包括4 个部分：数据管理、系统管理、成本计算、盈亏分析。系统功能结构如图4 所示。

图4 系统功能

（1）数据管理：实现对列车数据、交路数据、成本数据等的导入、清洗、转换及更新。

（2）系统管理：实现用户的角色管理和权限分配、操作日志查询及数据维护功能。

（3）成本计算：测算列车实际开行产生的成本。从车次分类、车底交路、乘务交路3 个维度展现成本数据。

（4）盈亏分析：依据列车开行效益评价模型计算盈亏平衡点，得出列车开行效益评估结果。

2.3 系统数据

2.3.1 数据构成

列车开行效益评价系统使用了客票系统的列车基础数据[6]、清算系统的列车成本数据、运行图系统的列车交路数据等基础数据，以及铁路局集团公司客运营销系统（简称：营销系统）运能统计数据的生产数据[7]，并在铁路局集团公司客运营销辅助决策平台（简称：营销决策平台）上运用报表服务实现基础指标和决策指标的分析计算，提供决策数据。数据构成如图5 所示。

图5 系统数据构成

2.3.2 列车开行成本项目

梳理担当列车的成本构成及固定成本项目定额[8]，并对不同编组下的列车成本进行测算，成本项目构成如表1 所示。

表1 成本项目构成表

3 系统应用

列车开行效益评价系统已于2021 年在中国铁路济南局集团有限公司上线使用。基于该系统，采用层级分析方法，对列车开行方案进行优化。

3.1 三级成本调整优化

本文采用三级成本调整原则优化列车开行方案。建立基于全成本支出（一级）、变动成本支出（二级）、付费成本支出（三级）的三级调整机制。对换算客座率高于一级换算盈亏平衡点的列车，全力安排开行，加大开行力度；高于二级换算盈亏平衡点的列车，根据动车组运用情况优先安排开行；高于三级换算盈亏平衡点的列车，根据客流需要动态安排好开行规律和编组规律；低于三级换算盈亏平衡点的列车，结合其运输功能，择优开行。三级成本调整原则优化方案如图6 所示。

图6 三级成本调整优化方案

3.2 多层次盈亏分析优化

采用多层次盈亏分析指导列车开行方案的优化。第1 层次，对亏损或盈利能力弱的列车交路优先予以调整；第2 层次，对保留的交路中存在亏损或盈利能力弱的线路产品，结合同线路其他产品进一步优化方案；第3 层次，对保留的交路和线路产品中，仍存在亏损或盈利能力弱的列车产品进行重点分析，在不影响交路框架结构的情况下，优化开行时间、停站方案、售票策略等，进一步提升列车开行效益。多层次盈亏分析优化方案如图7 所示。

图7 多层次盈亏分析优化方案

4 结束语

本文提出并建立的新评价指标及评价体系更加关注和反映列车产品创效能力，开发应用的旅客列车开行效益评价系统为旅客列车产品优化调整提供支撑。下一步需深入研究新指标内涵，挖掘指标数据价值，不断优化和完善系统功能，充分利用大数据技术，将客运数据、财务数据全面融合，实现对客运生产科学决策，提升铁路运输综合效益和服务品质。