基于超偏载检测装置的中欧班列安全质量监控方案探讨

王艳波，郑 婷，王华伟，刘宗洋

(1.中国国家铁路集团有限公司 货运部，北京 100844；2.中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081)

中欧班列是指按照固定车次、线路、班期和全程运行时刻开行，运行于中国与欧洲以及“一带一路”沿线各国的集装箱国际铁路联运列车[1]。2020 年，在共建“一带一路”倡议推动下，中欧班列年开行数量突破1 万列，开行数量和质量持续稳步提升，形成了西、中、东三大铁路运输通道，开行范围已拓展到超过20 个欧洲国家[2-3]。中欧班列具有货值高、运行里程长、途经国家多、沿线环境复杂、作业环节多等特点，因此加强中欧班列的安全质量监控迫在眉睫。多年来，全路安装的超偏载检测装置、轨道衡等一系列货运安全检测监控及生产作业管理相关设备覆盖了主要的货检站和装车作业站，形成覆盖全路的货运计量安全检测监控系统，实现了对货物装载状态的动态全过程检测监控[4-5]。经统计，除部分口岸铁路局集团公司开行的班列因不经过超偏载测点设备无法被监测外，98%以上的中欧班列均会途经超偏载检测装置，货运计量安全检测监控等相关系统的运用为研究中欧班列安全质量监控提供了技术条件。

1 基于超偏载检测装置的中欧班列安全质量监控解决方案

基于超偏载检测装置和轨道衡等设备的货运计量安全检测监控系统可以实现对铁路货车装载状态的检测和监控，获取货车的发到站、品名、编组和超偏载状态等信息。通过车次信息识别中欧班列，提取中欧班列安全检测数据；基于中欧班列检测数据，通过途中甩车评判算法，获取甩车信息，监控中欧班列运行安全；通过设置班列与测点对应关系和统计方法获取中欧班列开行信息；以开行信息为基础，计算中欧班列评价指标，对中欧班列的质量进行评价分析，以此提出基于超偏载检测装置的中欧班列安全质量监控方案。

1.1 班列识别

中欧班列在固定的发到站间有固定车次和运行线、明确的开行周期和运行时刻，按客车化模式组织开行，因而与旅客列车类似，固定的班列车次是识别货运班列的关键要素。

中欧班列的开行方案划分为图定开行方案和临时开行方案。图定开行方案是中欧班列线路经过一定市场培育期、开行较为稳定后，纳入列车运行图保障。临时开行方案是针对市场培育期以及图定开行方案无法满足开行需求的班列线路而制定的临时开行方案[6]。列车经过超偏载检测装置时，根据中欧班列图定班列与临时班列相结合的运输组织特点以及固定的车次规则，识别中欧班列，提取中欧班列超偏载检测数据。其中，由于班列运行方向上下行变化等原因引起的车次变化，依据中欧班列车次的变化规则和检测数据中的车次信息识别中欧班列。

1.2 测点选择与维护

中欧班列经过超偏载检测设备时，其检测数据由测点设备采集上传，经过加工处理，形成货运计量安全检测监控信息集合。依托已经在全路成熟运用的货运计量安全检测监控系统，利用主测点与备选测点相结合的方式获取班列开行信息，弥补单一测点统计的缺陷，有效提高开行信息的完整率。当主测点信息采集有误时，备选测点进行补充采集，可以有效补充完善中欧班列的开行信息。

由于图定班列在固定的发到站间有固定车次和运行线，分析超偏载检测装置测点和固定运行线的分布关系，择优选择干线上稳定的超偏载测点作为获取图定班列开行信息的主测点和备选测点，建立中欧图定班列开行车次与出入境途经测点设备的对应关系。临时班列在固定的发到站间有固定运行线，分析超偏载检测装置测点和出入境口岸站的分布关系，择优选择运行线上的通道咽喉作为获取临时班列开行信息的主测点和备选测点，建立中欧临时班列出入境口岸站与途经测点设备的对应关系。

随着中欧班列业务的变化，每年进行多次运行图调整，增加、取消或调整部分运行线路；当班列运行图发生变化时，根据超偏载检测装置测点和新运行线的分布关系，调整中欧班列与出入境途经测点设备的对应关系，保证开行信息的完整率。

1.3 安全质量监控

根据中欧班列的运输组织特点，对已提取的中欧班列超偏载检测数据进行加工清洗，实现中欧班列检测数据的实时采集。通过研究检测数据的潜在价值[7]，采用途中甩车智能评判算法和开行信息自动统计方法，计算中欧班列质量指标，完成中欧班列的动态监控、开行信息统计和质量评价。

（1）途中甩车评判。基于超偏载检测数据对中欧班列的超偏载状态进行实时监控，采用途中甩车智能评判算法判断班列是否中途甩车。中欧班列经过超偏载测点时，由超偏载检测信息和班列确报信息获取班列的车次、发到站、首尾车号和其他测点信息；选取时间间隔最近的超偏载检测数据作为参考标准，根据车次、发到站、首尾车号信息，判断是否是同一次运输，依据同一次运输的班列编组数量变化情况判断班列的甩车情况。

（2）开行信息自动统计。通过自动统计的方法获取中欧班列的开行信息，包括编组站、口岸站、编组数、箱型和空重箱数量等开行信息。基于中欧班列超偏载检测数据，获取中欧班列的车次、发到站、货物名称和集装箱等信息，判断班列种类并得到班列的空重集装箱情况，依据不同班列种类与超偏载测点的对应关系，通过主测点与备选测点结合的方式，智能选取一次运输中的1 个超偏载检测数据进行开行统计，进而自动获取中欧班列的开行信息。

（3）质量评价。2018 年中欧班列运输协调委员会建立了旨在引导各地中欧班列高质量、可持续发展的《中欧班列质量指标评价体系》，设置了开行列、发送箱、重箱率、月度开行方案兑现率、班列线利用率、安全问题等12 项质量指标[8]。基于获取的中欧班列开行信息，依据开行列、发送箱、重箱率和回程占比等质量指标的定义，进而可以实现中欧班列质量指标的自动统计，对中欧班列运行状况进行质量评价。开行列是指按照开行方案开行的班列列次数，为图定班列与临时班列的列次数之和，反映班列的整体开行情况；发送箱是中欧班列运输集装箱的换算标准箱，是国际通用的集装箱发送量统计标准，单位为TEU；重箱率为发送箱中重箱所占比率，反映班列运力利用和收益高低、货源充足程度；开行方案兑现率是中欧班列重要质量指标，指实际开行列数与计划开行列数的比例；回程占比为回程班列数与往返总列数的比例，反映境外回程货源组织能力。发送箱、重箱率和回程占比的计算公式如下。

通过中欧班列开行列、重箱率、回程占比等信息，实时掌握中欧班列整体开行动态，根据质量指标和业务需求调整中欧班列运行图，可以促进中欧班列更安全更快速地发展。

2 实例分析

采用中欧班列安全质量监控方案对班列的安全质量进行评价和分析，以固定时间范围T(2021 年1 月31 日至2 月2 日)内的中欧班列为例，时间范围T内部分中欧班列超偏载检测数据如表1 所示。

2.1 安全监控

基于中欧班列的超偏载检测数据，可以通过车号实时追踪中欧班列车辆信息。以中欧班列X8006为例，利用途中甩车智能评判方法判断班列是否中途甩车。

由表1 数据可知，中欧班列X8006 陆续经过超偏载测点5、测点6、测点9、测点11 和测点12，根据检测信息可知，班列的车次为X8006，发到站均为阿拉山口和圃田，首尾车号均为5253266 和5465991；根据车次、发到站和首尾车号信息，可以推断表1 中的班列X8006 为同一次运输；由表中检测数据可知，班列在经过测点12 时，编组数量减少，可以判断班列X8006 在测点11 处甩车；结合班列X8006 的超偏载情况可以初步判断甩车原因为车辆严重偏载。

表1 时间范围T 内部分中欧班列超偏载检测数据Tab.1 Overload and unbalanced load detection data of China-Europe Railway Express within T

2.2 开行统计

基于中欧班列检测数据，通过班列超偏载检测信息获取车次、发到站和品名等信息，进而判断班列种类和集装箱的空重箱状态。对不同车次的中欧班列，基于班列与测点设备的对应关系，选取2 个超偏载测点作为该班列的主测点和备选测点，依据测点设备的停用情况和班列的通过情况，通过主测点与备选测点结合的方式，智能选取一次运输中1 个测点的超偏载检测数据进行开行统计，进而自动获取中欧班列开行信息中的班列种类、班列车次、发到站、编组数量和集装箱空重状态等信息。

由表1 数据可知，中欧班列X8006 陆续经过超偏载测点5、测点6、测点9、测点11 和测点12，根据检测信息可推断表1 中的班列X8006 为同一次运输；通过班列与测点设备的对应关系，获取其中1个测点上的检测信息，进而智能转化成X8006 的开行信息。对表1 中的过车信息进行统计，得到中欧班列开行信息如表2 所示。

表2 中欧班列开行信息Tab.2 Operation information of China-Europe Railway Express

2.3 质量评价与辅助决策

根据表2 中欧班列开行信息，计算时间范围T内中欧班列质量指标，分别为开行列9 列，发送箱887.75 TEU，重箱率90.48%，回程占比44.44%，不足50%，反映了时间范围T内中欧班列的境外回程货源组织能力有待提升。通过开行列、发送箱和重箱率的变化情况，可以反映中欧班列的运力高低、货源充足程度和境外回程货源组织能力问题。

根据中欧班列质量指标数据，可以辅助决策中欧班列运输组织。根据运量变化情况，可合理安排运力资源，更好满足各地发运需求；根据班列线利用率情况，结合中欧通道实际运输能力和开行情况，可优化中欧班列开行方案，保证运力资源充分利用。

3 结束语

中欧班列作为承担“一带一路”沿线各国物流营运的重要载体，是畅通国际合作物资运输的重要物流通道。基于超偏载检测装置的中欧班列安全质量监控方案，可以实现中欧班列运行安全质量监控和分析，促进中欧班列健康发展。在此方案基础上，增加中欧班列的月班期、周班期和日班期研究，结合检测数据获取的实际开行信息，得到开行方案兑现率，进而评价分析中欧班列组织能力、运力利用率和客户诚信度。同时，特快班列、快速班列、多式联运快速/普快班列、普快班列也可基于此研究方案对班列的安全质量进行监控研究，进而完善我国货运班列的安全质量评价研究。