提升鐵路線路通過能力對策探討

權詩琦，游艷雯

(中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經濟研究所，北京 100081)

聚焦“交通強國、鐵路先行”的歷史使命，按照深化鐵路運輸供給側結構性改革、調整運輸結構、增加鐵路貨運量的重要戰(zhàn)略部署，根據《2018—2020年鐵路貨運增量行動方案》要求，需要加快實現(xiàn)鐵路貨運市場份額逐年穩(wěn)步提升，因而對提升鐵路線路通過能力形成更為嚴苛的考驗。為實現(xiàn)2020年全國鐵路貨運量達到47.9億t的目標，通過分析影響鐵路線路通過能力的因素，研究提升鐵路線路通過能力對策，為提高鐵路貨運市場競爭力提供支撐。

1 鐵路線路通過能力利用現(xiàn)狀

從六大干線來看，2017年線路能力利用率超過80%的緊張區(qū)段約0.63萬km，占六大干線總里程的比重為44.9%。其中，線路能力緊張情況最為突出是京滬線(北京—上海)和京廣線(豐臺—廣州)，二者有部分區(qū)段能力利用率超過100%，京哈(北京—哈爾濱)、隴海(連云—蘭州東)、京九(黃村—東莞東)、滬昆(上海南—昆明)、焦柳線(月山—柳州南)能力利用在85%以上區(qū)段比重分別達到85.7%、55.6%、44%、36%、18.8%。六大干線能力利用率示意圖如圖1所示。

從貨運增量重點通道來看，煤炭方面，大秦線能力基本飽和，每年運量穩(wěn)定在4.5億t，可變動彈性較??；侯月線(月山—侯馬北)、京原線(石南—原平)、包西線(包頭—張橋)、北同蒲線(大同—太原北)、南同蒲線(榆次—華山)等通道能力基本滿足需求，線路能力利用率大部分在70%以上。其中，包西線榆林站附近涉及區(qū)段能力較為緊張，能力利用率已超100%[1]；瓦日線(瓦塘—日照)能力有較大富裕，全線能力利用率在20%以下；唐呼線(唐山—呼和浩特)能力同樣有較大的富裕。

疏港礦石方面，到2020年，全國鐵路疏港礦石運量達到6.5億t，較2017年增運4億t，占陸路疏港礦石總量的85%，較2017年提高50個百分點，曹妃甸港、天津港、青島港、董家口港、煙臺港、日照港等重點港口疏港通道面臨一定程度的壓力。其中，津山線(天津—山海關)、津霸線(天津—霸州)、膠濟線(青島—濟南)能力較為緊張，線路能力利用率在80%以上[2]；藍煙線(藍村—煙臺)、邯濟線(邯鄲—濟南)線路能力相對較充裕，能力利用率大部分在30% ～ 40%。貨運增量主要通道不同等級能力利用率區(qū)段長度如表1所示。

圖1 六大干線能力利用率示意圖Fig.1 Capacity utilization rates of the six main lines

2 鐵路線路通過能力影響因素

2.1 區(qū)域貨源需求

受市場需求因素影響，鐵路貨運主要品類的運輸需求呈現(xiàn)出一定的地域性、季節(jié)性、周期性等復雜特征。

（1）從區(qū)域變化來看，煤炭方面，主要運輸通道新增了唐呼線和浩吉線(浩勒報吉—吉安)重載通道，煤炭生產中心繼續(xù)向西轉移，但東中部地區(qū)煤炭需求增速放緩，煤炭運輸需求從西煤東運逐步轉變?yōu)楸泵耗线\的趨勢，促使包西、蘭渝等北煤南運通道運力更為緊張；礦石方面，隨著產業(yè)結構布局的調整，越來越多的鋼企向沿海地帶轉移，礦石主要進行沿海區(qū)域周邊運輸，疏港通道能力亟需提升，如唐山地區(qū)鋼企逐步向渤海沿海地區(qū)轉移，推進打造樂亭縣—海港開發(fā)區(qū)—曹妃甸區(qū)—灤南縣—豐南區(qū)—渤海新區(qū)一線精品鋼鐵產業(yè)帶，這一舉措促使曹妃甸港、京唐港的唐呼線、津山線、遷曹線(遷安北—曹妃甸南)等疏港通道將承接更多運量。

（2）從季節(jié)性、周期性變化來看，煤炭運輸方面，受一季度春節(jié)、二季度煤企開工率回暖、三季度煤炭生產安全檢查、四季度冬季取暖等因素的影響，一、三季度煤炭運輸需求一般略低于二、四季度，其中四季度需求最多，則煤炭運輸主要通道二、四季度能力較緊張；礦石運輸方面，受一、四季度限產力度較大的影響，礦石運輸需求季節(jié)性變化規(guī)律呈一到三季度運輸需求不斷提升，四季度略有下降的趨勢，則礦石運輸主要通道全年能力利用程度基本呈遞增態(tài)勢；糧食運輸方面，每年秋收糧食外運季節(jié)，東北糧食、新疆棉花等貨物運輸需求激增，促使沿海線路、沿京哈線路、沿京昆線路等糧食物流重點線路階段性線路能力緊張[3]。

表1 貨運增量主要通道不同等級能力利用率區(qū)段長度kmTab.1 Lengths of the sections with different capacity utilization rates on the main railway lines of volume increase

2.2 線路牽引定數(shù)

2018年底，全國鐵路營業(yè)里程達13.1萬km，高速鐵路總里程達2.9萬km，路網覆蓋面雖廣，但全路線路牽引定數(shù)區(qū)間跨度較大，多集中于3 000 ～5 000 t，牽引定數(shù)最小僅為800 t，最大為10 000 t，且主要干線全線及其銜接的次干線間牽引定數(shù)也存在不同的情況，使得線路列車在運行中增加不必要的解體、重組等作業(yè)，造成能力的浪費。

以京廣線為例，京廣線與其銜接次干線間牽引定數(shù)統(tǒng)一情況分析表如表2所示。從表2可以看出，若想組織開行豐臺至廣州的全線開行的直達班列，則要考慮到岳陽北—廣州間牽引定數(shù)較小區(qū)段的情況，造成運行方向上部分區(qū)段欠軸運行，浪費了重載區(qū)段的通過能力和機車牽引動力[4]；此外，若列車由京廣線轉至湘桂線(衡陽北—憑祥)運行，則可能導致列車牽引質量較大，需進行解體作業(yè)的情況，增加了列車摘車作業(yè)成本和中轉停留時間成本，對能力利用產生一定的影響。

表2 京廣線與其銜接次干線間牽引定數(shù)統(tǒng)一情況分析表Tab.2 Analysis of the aligned tonnage ratings between the Beijing-Guangzhou railway and its connected railways

2.3 列車開行種類

同一線路，服務對象不同，則列車開行的數(shù)量和種類均不相同。目前，鐵路為充分滿足客貨運市場需求，開行了80 km/h，100 km/h，120 km/h，140 km/h和160 km/h的5種等級的貨物列車，占比分別為47.50%，1.45%，33.97%，5.36%和11.72%。

開行的列車種類過多，對線路能力利用存在一定的影響，在同一情景下，分別畫出低速、高速2種列車和低速、中速、高速3種列車鋪畫情況，并計算其所需要占用的時間，對比分析。假定每組鋪畫6列列車，其中僅為高速連發(fā)列車，2種及3種列車同情況下鋪畫示意圖如圖2所示。從圖2可以看出，在相同情況下，2種列車運行比3種列車運行間隔時間可減少2個t偏2的時間，可見，在相同情況下，列車開行種類越多，能力相對較小。

圖2 2種及3種列車同情況下鋪畫示意圖Fig.2 Preparing the work diagram for 2 and 3 types of trains with the same conditions

2.4 運輸組織精細化水平

鐵路貨物運輸組織涉及部門較多，整體作業(yè)較為復雜，若各環(huán)節(jié)作業(yè)做到無縫銜接，則可以提高作業(yè)效率，促進能力的提升；反之，則易造成能力的浪費。一是受市場貨流波動變化較大的影響，車流均衡到發(fā)難度較大，并且我國鐵路以組織型運輸模式為主運營組織的情況下，易出現(xiàn)有車等機或有機等車的機列銜接不暢的情況，等待時間甚至長達3 ～ 4 h，造成路網閑置，在一定程度上形成的路網能力的浪費；二是在運輸過程中，對車輛途中運行情況不能做到及時掌握，過程把控透明度不高，使得查詢車輛移動位置可能與實際運行位置不符，作業(yè)環(huán)節(jié)預判預警功能薄弱，造成在組織過程中信息延遲傳遞，不能及時做好接車、發(fā)車等準備工作，易造成部分能力的浪費[5]。

3 提升鐵路線路通過能力對策

3.1 開發(fā)適應市場的貨運產品

在鐵路貨運線路能力緊張的情況下，應盡可能多地開行滿足市場需求的貨運產品，減少不滿足市場需求的列車開行數(shù)量，從質量方面進行把控，提升能力的有效利用率。根據市場動態(tài)監(jiān)測情況，針對大客戶需求，盡可能細化產品要求，做到“一企一策”，一是充分考慮大客戶對貨物時效性要求，在二、四季度，針對煤炭大客戶開行定制化大宗直達列車，做到運輸企業(yè)對生產企業(yè)運輸需求的快速響應及準時配送；二是在二、三季度針對鋼鐵、礦石這類產銷穩(wěn)定的貨源，盡可能組織從港口到鋼廠、鋼材產業(yè)區(qū)的準時制的重來重去循環(huán)班列，既保障企業(yè)的準時生產，又保障鐵路貨源穩(wěn)定、成本降低，切實做到能力的充分利用[6]。

3.2 統(tǒng)一線路牽引定數(shù)

提高線路通過能力最直接的效果就是提高牽引質量為貨物運輸帶來更加可觀的額外收益。統(tǒng)一線路牽引定數(shù)較為有效的方法為對線路進行延長到發(fā)線及調車線有效長和與之相關的設備技術改造。目前，我國鐵路主要干線車站到發(fā)線有效長多數(shù)為850 m，可以考慮將部分線路的到發(fā)線延長至1 050 m，從而提高線路通過能力。同時，牽引定數(shù)的統(tǒng)一可強化直達運輸，減少跨線或跨區(qū)段的列車改編作業(yè)量，保障列車滿軸運行，提高線路通過能力。

3.3 統(tǒng)籌優(yōu)化主要通道列車開行方案

統(tǒng)籌優(yōu)化主要通道列車開行方案主要從高速鐵路和普速鐵路的協(xié)作分工和普速線路列車開行種類優(yōu)化2個方面進行考慮。

（1）高速鐵路和普速鐵路協(xié)作分工。在高速鐵路網不斷完善的進程中，統(tǒng)籌考慮路網客貨運需求，盡可能由高速路網承擔更多的客運需求，減少平行普速網的客運需求壓力，由與高速鐵路平行的普速路網或與其方向一致的相鄰路網一同分擔貨運需求[7]，例如，京廣、京滬線的客貨運需求壓力均較高，2條線路雖有相應的平行高速鐵路分流，但仍需完成較大的客流，在此情況下，可以考慮將京廣、京滬線定位為主要客運通道，并將京九、焦柳2條線路定位為主要貨運通道，借由兩者分擔該方向的部分貨運需求。

（2）減少普速線路列車開行種類。針對運能緊張的繁忙干線做好線路開行產品調研工作，對管內普速列車的上座率和貨車開行率、貨車開行兌現(xiàn)率和裝貨率進行定期的統(tǒng)計分析，減少開行效果不佳的列車數(shù)量。同時，利用高速鐵路平行通道的能力，減少既有線不同等級列車開行的數(shù)量，通過實施一日一圖、一季一圖[8]，優(yōu)化繁忙干線列車開行結構。此外，在增加新產品時，需要考慮既有標尺的種類，盡可能在既有標尺的基礎上，開行新產品，避免不同等級列車數(shù)量的增多。

3.4 強化運輸組織過程管控

在既有運輸條件下，立足提高運輸組織精細化水平，密切專業(yè)聯(lián)動協(xié)作，持續(xù)提高運輸效率，進而提升鐵路線路通過能力。

（1）優(yōu)化列車編組。應加強貨流和車流組織，采用大階段均衡，小階段去向集中，按列車編組計劃組織裝車，從而把更多車流納入始發(fā)直達計劃中。對于大宗穩(wěn)定貨源，可按固定運行線運行；對于按時運到站的非大宗整列貨物，可按日歷和固定運行線組流上線；沒有特殊要求的物資運輸，應采用時間集中方法安排日歷裝車，提升列車滿軸比例，減少補軸作業(yè)量，盡可能減少貨流不均衡到達對能力利用的影響。

（2）提高機列銜接緊密度?，F(xiàn)階段，在實際生產組織運營中，車等機、機等車的情況多有發(fā)生，利用貨運票據電子化和列車調度指揮系統(tǒng)，實時掌握貨流、車流動態(tài)變化情況，分析機車整備、機走線運行、機車待掛、列檢作業(yè)和開車等各個環(huán)節(jié)的作業(yè)時間，找尋其中作業(yè)規(guī)律，優(yōu)化機車、車輛運用機制，提高機列銜接緊密度，提高運輸組織效率，保障列車順暢運行。

（3）提升信息化水平。鐵路貨票電子化是鐵路信息化水平提升的重要成果，在此基礎上，應積極研發(fā):①貨物實時追蹤、定位系統(tǒng)，滿足客戶實時掌握貨物發(fā)運情況的需求。②車流預判預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)的作用一是在進行車流調整前，對調整結果的合理性進行預判，有利于制訂更為可靠的車流調整方案，充分利用線路通過能力，減少調整后線路擁堵情況的發(fā)生；二是在預先編制車流徑路方案前，對各OD車流量進行預測，有利于制訂合理的車流徑路方案，提前做好機車、車輛、施工等各方組織協(xié)調工作，提高能力利用率。

4 結束語

鐵路線路通過能力的提升是鐵路運輸亟需解決的關鍵性問題，既要結合市場需求，又要考慮到鐵路內部生產組織的要求，從掌握貨源市場的時間波動性和區(qū)域規(guī)律性，以挖掘適應市場的貨運產品；從保障牽引定數(shù)的統(tǒng)一，減少不必要的作業(yè)；從合理進行高速普速路網分工，匹配不同種類列車，壓縮非列車運行時間；從對運輸組織全流程進行全方位的優(yōu)化和完善，以促進能力最大化的利用等方面，提升鐵路線路通過能力，優(yōu)化鐵路貨運供給力，促進鐵路運輸結構的完善，進一步發(fā)揮鐵路貨運骨干作用，為鐵路2020年貨運增量任務完成形成良好的基礎，為促進貨運高質量發(fā)展提供堅實保障。