鐵路貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間影響因素及優(yōu)化對策探析

游艷雯，鄭平標(biāo)，段蘊(yùn)桔

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

鐵路貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間是指貨車從第一次裝車結(jié)束時(shí)起，至下一次裝車結(jié)束時(shí)止平均消耗的時(shí)間。貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間以“d”為單位計(jì)算，是衡量鐵路貨運(yùn)生產(chǎn)工作質(zhì)量、反映貨車運(yùn)用效率的指標(biāo)。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，通過分析貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的影響因素，合理優(yōu)化貨物運(yùn)輸組織，可以更好地提高貨車運(yùn)用效率，提升鐵路效率效益。

1 鐵路貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間現(xiàn)狀

2007—2017年貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間[1]變化情況如圖1所示。貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間平均增長量= 4.87 - 4.76 =0.011 d，平均發(fā)展速度，即2007—2017年全路貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間平均每年同比增長0.011 d，每年平均以0.2%的速度遞增，變化趨勢平穩(wěn)。

圖1 2007—2017年貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間變化情況Fig.1 The wagon turnover time from 2007 to 2017

時(shí)間相關(guān)法，將運(yùn)輸生產(chǎn)過程進(jìn)行分解來分析各環(huán)節(jié)時(shí)間占用情況，貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間拆分為區(qū)段旅行時(shí)間、中轉(zhuǎn)作業(yè)停留時(shí)間、貨物作業(yè)停留時(shí)間3部分，因而貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間= （區(qū)段旅行時(shí)間+中轉(zhuǎn)作業(yè)停留時(shí)間+貨物作業(yè)停留時(shí)間） / 24 = [貨車全周轉(zhuǎn)距離/貨物列車旅行速度+ （貨車全周轉(zhuǎn)距離/貨車中轉(zhuǎn)距離）×貨車中轉(zhuǎn)停留時(shí)間+管內(nèi)裝卸率×一次貨物作業(yè)時(shí)間] / 24。2007—2017年全路貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間占比情況如表1所示。

表1 2007—2017年全路貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間占比情況Tab.1 The ratio of wagon turnover time from 2007 to 2017

由表1可知，2007—2014年鐵路區(qū)段旅行時(shí)間占比相對較長，占貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的1/3以上，但隨著近年來運(yùn)輸組織水平的提高、先進(jìn)設(shè)施設(shè)備的投入，在途時(shí)間所占比例逐年減少，2015年首次低于裝卸站停留時(shí)間占比，達(dá)到32.8%，中轉(zhuǎn)作業(yè)停留時(shí)間占比基本維持在30%上下水平波動。

2 貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間影響因素灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色關(guān)聯(lián)分析[2]可以在隨機(jī)的因素序列間找到貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間與其影響因素[3-5]的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而較為準(zhǔn)確地從眾多影響因素中篩選出主要影響因素。

2.1 指標(biāo)選取

根據(jù)貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式，貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間影響因素如圖2所示。其中，管內(nèi)裝卸率理論上取值為2[5]，因而確定貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的影響因素為貨車全周轉(zhuǎn)距離、貨物列車旅行速度、貨車中轉(zhuǎn)距離、貨車中轉(zhuǎn)停留時(shí)間、一次貨物作業(yè)時(shí)間共5個(gè)指標(biāo)。

圖2 貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間影響因素Fig.2 The in fluencing factors of wagon turnover time

2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

選取2007—2017年共11年的全路貨車主要運(yùn)輸指標(biāo)如表2所示，數(shù)據(jù)作為目標(biāo)特征序列，設(shè)特征序列 （貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間 ）數(shù)列為x0，X0= {x0（k）}，k= 1，2，…，11；影響因子序列（貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間影響因素）數(shù)列為x1，x2，x3，x4，x5，分別表示貨車全周轉(zhuǎn)距離、貨車中轉(zhuǎn)距離、貨物列車旅行速度、貨車中轉(zhuǎn)停留時(shí)間、一次貨物作業(yè)時(shí)間，Xi={xi（k）}，i= 1，2，…，5。

表2 2007—2017年全路貨車主要運(yùn)輸指標(biāo)Tab.2 Main transport indexes of wagons from 2007 to 2017

2.3 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算步驟

（2）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)。以X0為參考數(shù)列，為比較數(shù)列。則Xi對于X0在第k點(diǎn)上的關(guān)聯(lián)系數(shù)γi（k）為

（3）計(jì)算關(guān)聯(lián)度。比較數(shù)列對于參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度γi為

2.4 結(jié)果分析

根據(jù)公式⑴、公式⑵，計(jì)算貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間與其影響因素之間的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度值代表影響程度。γ1= 0.652 9，γ2= 0.809 5，γ3= 0.601 1，γ4= 0.750 1，γ5= 0.762 3。因此，貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的主要影響因素為貨車中轉(zhuǎn)距離、一次貨物作業(yè)時(shí)間、貨車中轉(zhuǎn)停留時(shí)間，三者的關(guān)聯(lián)度均在0.75以上。

3 壓縮貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間對策

3.1 貨運(yùn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果，為壓縮貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注貨車中轉(zhuǎn)距離、一次貨物作業(yè)時(shí)間、貨車中轉(zhuǎn)停留時(shí)間等指標(biāo)，相應(yīng)地在運(yùn)輸產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，可組織開行遠(yuǎn)距離技術(shù)直達(dá)列車、定點(diǎn)集結(jié)列車、固定車底循環(huán)直達(dá)列車等。

（1）遠(yuǎn)距離技術(shù)直達(dá)列車使更多的貨物實(shí)現(xiàn)直達(dá)運(yùn)輸[6]，減少了車流在沿途技術(shù)站中轉(zhuǎn)作業(yè)的次數(shù)和時(shí)間，有效延長了貨車周轉(zhuǎn)距離，進(jìn)而減少貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間、降低運(yùn)營成本、提高服務(wù)質(zhì)量，充分發(fā)揮了鐵路在零散高時(shí)效性貨物中長距離運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢，是鐵路貨物運(yùn)輸將來在公路和航空貨運(yùn)中爭取貨源、提高運(yùn)輸效益的一個(gè)主要發(fā)展方向。相比一般直達(dá)列車具有車流穩(wěn)定、到達(dá)比較均勻、每次車流到達(dá)數(shù)量多的集結(jié)特點(diǎn)，遠(yuǎn)距離技術(shù)直達(dá)列車車流具有吸引范圍廣、到達(dá)不穩(wěn)定、集結(jié)過程復(fù)雜、耗費(fèi)時(shí)間長等特點(diǎn)，因此其開行需滿足“車流無改編通過沿途技術(shù)站所得的車小時(shí)節(jié)省大于或等于其在列車編成站所產(chǎn)生的集結(jié)車小時(shí)”的開行條件，組織該去向才是有利的。同時(shí)，考慮到其運(yùn)營距離比較長，途經(jīng)區(qū)段中的列車牽引重量變化較多，應(yīng)以途經(jīng)所有區(qū)段中的牽引重量最小的區(qū)段為標(biāo)準(zhǔn)，確保遠(yuǎn)距離技術(shù)直達(dá)列車直通到達(dá)站（卸車地）或跨越多個(gè)技術(shù)站而不進(jìn)行有調(diào)作業(yè)。

（2）定點(diǎn)集結(jié)列車按照列車運(yùn)行圖所規(guī)定的時(shí)刻編組列車[7]，允許欠軸發(fā)車，嚴(yán)格實(shí)行“按圖行車”，有效減少貨車在站停留時(shí)間、提高貨物運(yùn)輸準(zhǔn)時(shí)性，滿足多元化市場貨運(yùn)需求，是今后鐵路快捷貨物運(yùn)輸重點(diǎn)發(fā)展方向。零散白貨具有高時(shí)效性以及貨物在途位置查詢需求，對列車到發(fā)時(shí)刻提出了更高要求；大宗貨物時(shí)效性需求雖不斷增加，但只要適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)拍、對接庫存管理即可，其集結(jié)完畢時(shí)間可以是一個(gè)時(shí)間段范圍。在實(shí)際運(yùn)輸生產(chǎn)過程中，受到運(yùn)輸成本、通過能力以及運(yùn)輸效率等因素影響，定點(diǎn)集結(jié)列車不可能無條件欠軸發(fā)車，應(yīng)在線路運(yùn)輸能力允許條件下，找到經(jīng)濟(jì)合理的編成輛數(shù)范圍。同時(shí)，為了減少欠軸列車的機(jī)車牽引能力浪費(fèi)，可考慮在途中進(jìn)行補(bǔ)軸，一般可選擇沿途技術(shù)站或中間站，考慮到技術(shù)站車流較為穩(wěn)定，若有欠軸貨物列車補(bǔ)軸，將打亂其正常作業(yè)秩序，中間站在有補(bǔ)軸車流及技術(shù)設(shè)備的條件下進(jìn)行補(bǔ)軸產(chǎn)生的影響更小。

（3）固定車底循環(huán)直達(dá)列車是大宗干散貨物有利的運(yùn)輸組織形式之一，多在煤礦、鋼廠和港口之間組織開行，主要特點(diǎn)是列車固定編組[8]，途中不進(jìn)行編解作業(yè)；裝卸設(shè)備與固定車型配套，提高裝卸作業(yè)效率，節(jié)省貨車在裝卸站停留時(shí)間，貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)一步壓縮。固定車底循環(huán)直達(dá)列車可能產(chǎn)生較高的空率[9]，因此需滿足“節(jié)省的貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的經(jīng)濟(jì)價(jià)值大于等于增加的貨車公里的運(yùn)營支出”才是有利的。為了適應(yīng)煤炭、礦石等大宗干散貨物運(yùn)輸?shù)男枰关涇囓囆团c貨物性質(zhì)相適應(yīng)，應(yīng)積極發(fā)展鐵路大型專用車輛組成固定車底，在到發(fā)線有效長不變的情況下，列車靜載重可大幅提高。

3.2 運(yùn)輸組織優(yōu)化方面

（1）壓縮區(qū)段旅行時(shí)間，一是在符合安全運(yùn)行要求的前提下提高貨物列車速度；二是由于中間站停留時(shí)間除相應(yīng)的技術(shù)作業(yè)時(shí)間外，主要為待避旅客列車時(shí)間，因此在主要繁忙線路，適當(dāng)調(diào)整客貨列車結(jié)構(gòu)，同時(shí)優(yōu)化旅客列車開行方案，減少大量旅客列車集束運(yùn)行現(xiàn)象，盡量實(shí)現(xiàn)貨物列車均衡運(yùn)輸。

（2）壓縮貨車中轉(zhuǎn)作業(yè)停留時(shí)間，一是加強(qiáng)多專業(yè)協(xié)調(diào)合作，如強(qiáng)化技術(shù)站各主工種、環(huán)節(jié)的配合，大力壓縮待解等非生產(chǎn)等待時(shí)間；加強(qiáng)調(diào)車組與調(diào)車機(jī)車配合，提高駝峰作業(yè)效率；加強(qiáng)機(jī)車、車流的配合，做到均衡到發(fā)，壓縮待檢、待發(fā)等時(shí)間等。二是優(yōu)化車流組織作業(yè)，如嚴(yán)格執(zhí)行貨物列車編組計(jì)劃，保證技術(shù)站發(fā)出的列車不隨意出現(xiàn)違編現(xiàn)象；合理組織零散禁溜貨物集中裝運(yùn)，減少對沿途技術(shù)站的影響等。同時(shí)，也要建立安全管理考核容錯(cuò)機(jī)制，對于線路條件、設(shè)備故障、惡劣天氣等非作業(yè)層面的事故，預(yù)留一定的操作冗余空間。

（3）壓縮貨車在裝卸站的停留時(shí)間，一是加大專用裝卸機(jī)械的配備比例，實(shí)現(xiàn)裝卸機(jī)械的改造升級，提高貨運(yùn)站裝卸效率；二是嚴(yán)格根據(jù)中國鐵路總公司下達(dá)的裝車計(jì)劃、主要卸車點(diǎn)的車輛保有情況，有計(jì)劃地組織裝車，實(shí)現(xiàn)以卸定裝、以交定裝，避免積壓重車。

4 結(jié)束語

目前鐵路超過半數(shù)的車流是通過集結(jié)中轉(zhuǎn)方式進(jìn)行組織的，運(yùn)輸距離長、中轉(zhuǎn)次數(shù)多，使得貨物在裝卸作業(yè)站停留時(shí)間和技術(shù)站停留時(shí)間占比較高。通過灰色關(guān)聯(lián)分析可知，為了使快捷貨物運(yùn)輸產(chǎn)品真正“快”起來，從運(yùn)輸組織優(yōu)化角度考慮，著重縮短貨車中轉(zhuǎn)停留時(shí)間、取送車時(shí)間、貨車集結(jié)時(shí)間等。同時(shí)提升路網(wǎng)運(yùn)輸能力，消除路網(wǎng)瓶頸，避免產(chǎn)生擁堵，及時(shí)放行貨物列車，如基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)能改造、降低通過能力占用等。在當(dāng)前技術(shù)條件下，還應(yīng)考慮鐵路運(yùn)輸過程中一些中間環(huán)節(jié)進(jìn)一步削減的可能，如貨車技術(shù)的發(fā)展使得貨車設(shè)備可靠性大幅提升，可以適當(dāng)延長列檢安全保障距離；機(jī)車技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)車可以長交路運(yùn)行，可以適當(dāng)延長機(jī)車交路減少機(jī)車換掛作業(yè)等。