（交通运输规划与管理专业论文）铁路客车需求总量计算方法研究.pdf

朽 8 6 4 2 5 北京交通大学硕士研究生论文 论文摘要 随着社会主义市场经济的建立和完善， 铁路运输已经逐步走向市场， 采取了以市场为导向，以满足社会运输市场需求为原则，以追求企业最大 效益为目 标的生产方式。在市场经济条件下，科学合理的编制铁路旅客列 车的开行方案而进一 步确定铁路客车总保有量，一 方囿应考虑满足旅客运 输市场的需要，另一方面更为重要的是还应考虑旅客列车开行的技术经济 合理性。 针对这一问题，论文分析了目前我国铁路客车车辆的运用情况，分析 了 我国铁路旅客运输市场需求的特点，即市场需求时间、 空间分布不均衡。 在此基础上，通过分析主要铁路客运站的客流情况，提出了编制旅客列车 开行方案的原则以及影响旅客列车开行方案的主要因素。论文研究了利用 计算机进行旅客列车开行方案设计的方法。分析了我国铁路列车成本计算 的方法， 提出了基于运营作业过程的旅客列车和货物运输成本的计算公式。 为市场经济条件下，经济合理的确定旅客列车车辆的保有量提供了完整、 科学的方法。 关键词:客车车辆、旅客运输、旅客列车、开行方案、列车成本 未经 作者、 导师同 意 勿蚕勿 公布 北京交通人学硕士研究生论文 ab s t r a c t r a i l w a y t r a n s p o rt a t i o n i s s t e p p i n g i n t o t h e m a r k e t a l o n g t h e i n s t a u r a t i o n a n d c o n s u m m a t i o n o f t h e s o c i a l i s t ic m a r k e t e c o n o m y . r a i l w a y t r a n s p o rt a t i o n h a s t a k e n t h e p r o d u c t i o n m o d e w h i c h i s g u i d e d w i t h t h e m a r k e t . t h e p r o d u c t i o n m o d e t a k e s i t as p r i n c i p l e t h a t s a t i s f i e s t h e d e m a n d o f t h e s o c i e t y t r a n s p o rt a t i o n m a r k e t a n d a i m s t o c h as e t h e m a x i m a l b e n e f i t o f t h e e n t e r p r i s e . o n t h e c o n d i t i o n o f s o c i a l i s t i c m a r k e t e c o n o m y , c o m p i l i n g t h e p a s s e n g e r t r a i n r u n n i n g p l a n r a t i o n a l l y a n d s c i e n t i fi c a l l y t o m a k e c e r t a i n t h e n u m b e r o f p as s e n g e r t r a i n s t o c k n e e d e d s h o u l d c o n s i d e r s y n t h e t i c a l l y . o n t h e o n e h a n d , i t s h o u l d s a t i s f y t h e d e m a n d o f t h e p a s s e n g e r t r a n s p o rt a t i o n m a r k e t . o n t h e o t h e r h a n d , t h e t e c h n i c a l a n d e c o n o m i c r a t i o n a l i t y o f t h e p a s s e n g e r t r a i n r u n n i n g i s m o r e i m p o rt a n t . i n a l l u s io n t o t h e a b o v e - m e n t i o n e d p r o b l e m , t h e p a p e r a n l y s e s t h e c h a r a c t e r o f o u r c o u n t r y s r a i l w a y p as s e n g e r t r a n s p o rt a t i o n m a r k e t , v i z . d i s p r o p o rt i o n o n t h e s p a c e a n d t h e t i m e o f t h e d e m a n d o f t h e m a r k e t . o n t h e b a s e o f t h e a n a ly s i s , i t p u t s f o r w a r d t h e p r i n c i p l e o f c o m p i l i n g t h e p a s s e n g e r t r a i n r u n n i n g p l a n a n d t h e m a i n f a c t o r s t h a t h a v e e ff e c t s o n t h e p a s s e n g e r t r a i n r u n n i n g p l a n b y a n a l y z i n g t h e c o n d it i o n o f t h e p a s s e n g e r fl o w i n t h e m a i n p a s s e n g e r s t a t i o n s . t h e p a p e r r e s e a r c h e s t h e w a y t o d e s i g n t h e p ass e n g e r t r a i n r u n n i n g p a l n b y c o m p u t e r . i t a n l y s e s t h e w a y t o c a l c u l a t e t h e t r a i n c o s t i n o u r c o u n t r y a n d b r i n g s f o r w a r d t h e f o r m u l a t o c a l c u l a t e t h e p as s e n g e r t r a i n a n d fr e i g h t t r a n s p o r t a t i o n b a s e d o n t h e a n a l y s i s o f t h e o p e r a t i o n p r o c e s s . i t p r o v i d e s t h e i n t e g r a t e d a n d s c i e n t i f i c w a y t o m a k e c e r t a i n t h e t h e r a t i o n a l n u m b e r o f p a s s e n g e r t r a i n s t o c k n e e d e d o n t h e c o n d i t i o n o f s o c i a l i s t i c m a r k e t e c o n o m y . k e y w o r d s : p a s s e n g e r t r a i n s t o c k , p a s s e n g e r t r a n s p o rt a t i o n , p a s s e n g e r t r a i n , p a s s e n g e r t r a i n r u n n i n g p l a n , t r a i n c o s t . 北京交通大学硕士研究生论文 1 绪论 1 . ， 研究背景 铁路旅客运输是整个铁路运输工作的重要组成部分。 铁路具有运量大、 速度高、费用低、能耗小、占地少、全天候、环境效益高等优点，因此尽 管近年来公路和航空运输发展很快而使铁路运输面临激烈的竞争局面。但 铁路在中、长距离和大密度、高频率的城际和市郊旅客运输中仍具有明显 优势。研究和发展铁路运输是符合我国的基本国情和可持续发展战略的要 求。 旅客运输具有其自身的特殊性，旅客运输服务的对象直接是人，是具 有不同旅行需求和不同支付能力的人群构成的旅客群体。旅客运输具有很 强的时效性，因受节假日、学生开学放假、民工潮、旅游潮等的影响，表 现为一年内的各个季度、月度以及一月内各日、甚至一日内各小时客流量 具有较大的波动。因此要求铁路客运技术设备及其运输能力必须预留一定 的后备。特别是铁路客车车辆作为旅客运输位移的载体，也必须预留一定 的储备，以适应铁路旅客运输市场的波动需求。 随着社会主义市场经济的建立和完善， 铁路运输已 逐步走向市场，采 取了以市场为导向，以满足社会运输市场需求为原则，以追求企业最大效 益为目 标的生产方式。在市场经济条件下，铁路旅客列车的开行，铁路客 车总保有量的确定，一方面应考虑运输市场的需要，另一方面更为重要的 是还应考虑旅客列车开行的技术经济合理性。 由于客流时间分布的不均衡， 如果按照客流量最高时期确定客车保有总量，必然会存在着平时客车车底 的闲置和浪费。同时还应该考虑，在客运繁忙时期，由于铁路线路等设备 绪论 能力的限制，旅客列车的大量开行会造成货运收入的减少。因此，存在着 一个综合考虑旅客列车开行而增加收益、客车车辆购置保养需增加投资以 及货物列车停运而产生收益损失等因素，以各项设备能力为限制因素，以 铁路总体收益最高为目 标的最优化问题。 1 . 2 国内外研究现状 由于我国铁路长期以来处于国家计划体制下， 企业特性没有充分体现， 因此对于全路客车数量合理取值方面的研究尚属空白。但随着社会经济的 发展和铁路现代化技术的应用以及铁路系统改革的需要，各项与此问题相 关的研究都己经取得了一定的成果。 确定铁路客车车辆合理取值范围的关键是确定合理的旅客列车开行方 案，在此基础上进行经济效益分析和综合评价，以得到适应市场经济的铁 路客车车辆合理取值范围。下面主要介绍我国目 前旅客列车开行方案研究 的情况。 由于旅客列车开行方案是开展铁路客运工作的基础，因此关于旅客列 车开行方案的研究可以说是贯穿着我国铁路事业的发展。 目前，关于旅客列车开行方案的研究主要是应用系统工程、运筹学及 计算机图论的有关理论结合铁路实际情况进行旅客列车开行方案的确定。 查伟雄、符卓在 直通旅客列车开行方案优化方法的研究中根据路 网上旅客o - d流量，建立了以 方便旅客出 行即直达旅客流量最大为目 标的 0 - 1 规划模型。同时由于路网规模庞大，难以 直接利用一般的0 - 1 规划问题 的求解方法求解，作者将该 0 - 1规划模型转换为寻找二分图最大权匹配问 题，利用求解二分图最大权匹配问 题较为成熟的算法k u h n - mu n k r e s 算 法求解。但是由 于铁路客车必须成对开行，而采用此模型求解过程从理论 上来说，并不能保证所得结果一定是对称的，也就是说并不一定能满足双 .2- 北京交通大学硕士研究生论文 向开行的条件约束。 张拥军等在 高速列车开行方案研究中建立了考虑旅客时间价值和 列车虚糜费用， 综合考虑总费用而以 总损失费用 ( 旅客等待时间费用和列 车虚糜费用之和) 最少的高速列车开行方案的o - 1 多目 标规划数学模型， 并 进一步将多目 标问题简化为一系列单目 标0 - 1 规划， 采用有序组合数法对模 型求解。但是，这一数学模型的建立主要基于高速铁路的特性，难以针对 我国铁路规模庞大的路网进行求解。 周立新在 铁路旅客列车开行方案决策模型中对传统运输模型进行 了分析，指出传统模型中的缺陷，第一，客运需求市场上旅客是多样化的， 缺少相对应的旅客列车品种，这类需求就存在着转移的问题，不可能完全 流向其他档次旅客列车;第二，传统模型仍属于企业内部生产管理为目 标 的模型;第三，旅客在不同档次列车中的客流分布受不同列车品种间客票 价格比、旅行时间比、服务的方便与舒适程度和不同种类旅客收入水平差 距等多种因素交叉影响，应当是一个概率值。基于此，作者在综合考虑旅 行时间、旅行费用、 旅行方便与舒适程度多因素对市场细分的影响，以及 运输能力使用与需求转移的影响， 构造了一个旅客列车开行方案决策模型。 首先通过预测客流需求和各类客流特征确定不同旅客列车需求量的概率分 布，然后用非线性模型求解各类旅客列车开行方案 ( 列数) 。 甄静、赵映莲在 论高速铁路旅客列车开行方案设计中通过对京沪 高速铁路旅客列车开行方案的研究，提出了符合我国高速铁路运输模式的 旅客列车开行方案的确切定义:认真分析了影响旅客列车开行方案的诸多 因素:在借鉴国外成功经验的基础上，确定了主要参数的取值;按照2 0 1 0 年京沪高速铁路全线贯通，以铁科院、铁三院、铁四院运量预测结果为基 础经协调后的运量为依据，利用计算机设计了高速铁路旅客列车开行方案 并计算了高速铁路的运营技术指标。 我国铁路客车运用现状分析 2 我国铁路客车运用现状分析 2 . ， 客车保有量 截止2 0 0 2年底，各铁路局共保有客运车辆 3 7 8 1 6 辆，座位 ( 含软座、 硬座) 计如表 定员0 个，卧铺 ( 含软卧、硬卧) 定员8 1 0 6 8 3 个。具体分类统 2 - 1 和表 2 - 2 所示。 2 . 2 客车运用情况 目 前， 全路共开行旅客列车1 2 2 9 对， 客车1 6 8 5 0 辆;管内旅客列车8 8 4 对。 夫2 - 3客车分类统计表 其中直通旅客列车3 4 5对，运用 单位:对 特 快 旅 客 列 车 快 速 旅 客 列 车! 普 通 旅 客 快 车 普 通 旅 客 慢 车 81188 一 一201208 .取 路客 车 运 用中 主 要 存 在以 下几 方 面的问 题: 第一， 我国铁路客车数量难以满足客运高峰期的旅客出行需求。由于旅 游客流、民工流、 学生流是我国最主要的波动性客流成分， 其客流高峰时段 主要集中于 “ 五一” 、 “ 十一” 、春运、暑运以及发达地区的双休期间。因此， 我国旅客运输市场需求时间不均衡性非常显著。 为了 解决这一问题， 铁路采 取了加开临客的办法， 但是加开临客受铁路线路通过能力和客车、 机车数量 等条件制约，目 前最突出的是客车严重不足。 全国 铁路配属客车3 7 0 0 0 辆， 图定列车使用 2 7 0 0 0辆，扣除其它专 用车辆和必要的检修车辆，约有 4 5 0 0 辆可供调剂。以2 0 0 4 年春运为例，该年春运至少需要增加投入运用9 7 3 0 辆 客车满足开行临客的需要， 缺口 达 5 0 0 0多辆， 难以 满足春运需求。 为了 搞 北京交通大学硕士研究生论文 好春运，铁路只能采取 “ 停短途、保中长途”的非常措施， 腾出车辆，最大 程度满足临客开行需要， 重点保证中长途旅客返家。 铁路还停开了 许多货运 列车，并抽调部分铁路局客车集中到北京、广州、上海开行临客。 第二， 铁路客车装备水平差，难以满足客运提速的要求和适应人们物质 生活水平提高后对出行舒适性的要求。从表 2 -2中可以看出，目 前我国铁 路客车中仍然有将近半数的车辆车型为 2 5型以下的车辆， 这些车辆构造速 度低，不能适应旅客列车提速的要求;车内装备差，设施比较简陋， 而且使 用时间长，设备老化严重，舒适性差。 第三， 铁路客运高峰时期各铁路局车辆使用情况不同， 部分铁路局车辆 紧张， 缺口严重， 有的铁路局车辆相对有一定空余，但是目前我国铁路客车 车辆按局配属，应对这种客流波动时调配组织复杂。 第四， 尽管随着改革步伐的不断加速， 铁路迈入市场的脚步也在不断加 快，但是铁路运输作为国家的重要部门，仍然担负着一定的社会公益职能. 春运、暑运等客流高峰期，铁道部面临着满足客运市场需求，疏解客流，保 证旅客顺利出行的压力。而各铁路局作为铁路运输企业存在着降低运输成 本， 保证开行列车、 购置车底以 确保盈利的 压力。因此在目 前铁路改革尚未 完成之时，存在着两者目 标并不是完全统一的情况。 140 10b 里 nn m 叨、心侣 呜 mmn vn r 留 o ha r 哩只 w ;w 山 u、 兰 卜 ， n 寸 三 r 尸 r 叹 g 口j七犷 a ， 寸 nm 冶 00m o v 叮 价 m w 澎 . _ 戮 燕m r 昌 要 、 o 途呈 心 价寸 n 袋 tm 叹 输 握 二 o q + a b呈 小 犷 r ， 安 0m 叹 王 层 巴 h 器 nv cr 0t 寸 导 n 关 。 二 才， 山 是 气 “ 1 卜 竹 mn、 ， 曰! 弓 月 ov 0 10 1 a n n 霖 n 卜、 mc 口导 鑫 叹 口 皿 健 口 n 东 获 a 圣 户 刁 0v 夔 叹 乏 a l i 哈 慈m b 象 吕o . d e 们哈 a 寸 0co 暖 袋 月 0 1 100 1 写 n呈0 0 nn 、 oo v nm 硬 王 缎 v rn mh nn n r 、 宣 n b 叹 健 饰 nn or m葱 圣b 户j略 门 留 10 鑫 塑 。 二 : 二山认 ， 板 .ar 含 f s - 卜、 戮 长 r- v 留 巴 na na 呢 刁 听 j二 ， r 兰0 n vm至0n n n 不 r 叹 医 拐 ob r_n n里 nbn 门 介丫 .n r东 叶 nk 叹 瞥 口 vh vn bo 叼 尸叼1 三n 幼、甲右 户 心 mm - 尺 默 辉 排 排 恻 娜 排 侧 w 褂 . . 曰 解 褂 日 习 圈 排 if 圈 娜 排 曰 圈 娜 排 纲 如 犁 狱 哥 举 奸 黔 - 褂 侧 段 褂 嗦 4 褂 翻 军 针 攀 姗 粉 哥 洲 胜 侧 褂 禽 零 褂 攀 摊 4 a 品粼禽蛤婴褥举辉哥哥神鸽圳扮闪00闪 窦尔拓翁旺叫褂却法蟒国娜 一|伙粥 叩中酬粥终瓣肇辉排排钟鸽训扮囚00闪 俐辛洲识庵书岛醉杖叫似姨习气 闪|凶粥 升 八 缪 辉 侧 v n 圣男 nrnn a n 最m o 0 0 ohnv 置 b ，宁 基 奸 八 迎 屏 澎 oh h 象 兰参 心 艺 粉 次v n o 6 以 1f v vo w b 二 象wnhv 象 b o o o 甲 ，曰tr v bw wm nb 羹 bbnn hba 心 门 o口 b o 甲 目 口 a l 侧 父 目 叫、 嘴刑 、 目 尸 侧 o o目 n 卜、 就 ， ，叫 o 0目 记 们 n 、 口 n 、 心 b 令 . 、 n bnm v nn 叼、 o 、 b 以 n n o 口 c n 户 刁 b 易n ao 4 b 启 峭 r、 心 o 的 ， ，日 b 记 月 o 弓 峪 c ， ，闷 m wb o a . 了勺 o 口 心 ， r 于 妹 扣 摊 hm b 户闷 nn n9nna 0m 侧 自 好 n 容 h 艺日 nn等 o n t fl 自 月 矛 n vhmt0 0bwn m a a vn vn bb h m bb 喇 酬 v n 犷峭 n n o ,h 墓ar 喇 剥 口 牙几 六 n n nbm o ncv v mvo mbmrrarnwtm rnpmp 酬 y 吸 n n tn nvv v mnrb吕rnhmon10mmn a n 产 nn 里粼 叼、 n 写 k 2 vn om 粗 rr 卜， 日 rn钻 r.oo 巴 n 卜 m m n 侧 酬 户刀 卜刀 hh nn mon nnr n 霉 n otao 居10bm0 0 垦 mn 三 鬓 o 几 阅 ; r 口， 二 n 0 口卜 . on c刁 bmn # k八 辉 屏 劝 v mm r h np呈 nb h m o h呈 n i m am mr m 叹 担 发 叹 留 叹 巴 t 坦 月 暇 口 ， 丫 叹 卑 鹅 足 含 a ?- m e 浅 喧 滚 录 喧 袋 月 r .- 4了 . ， 尸、 a 1 1 叹 啊 健 喧 帐 关 亦 价 叹 王 层 呢 锻 越 园 礁 举 认 群 把 叹 留 m e 产 、 杯 兴 返 留 妞 d o 我国旅客运输市场需求特点分析 3 我国旅客运输市场需求特点分析 3 . ， 旅客运输市场需求空间分布的不均衡性 旅客运输市场需求主要决定于人口、经济、政治、文化以及交通运输环 境 等多 种因 素。 根 据 下 表比 较我 国 东、 中 、 西 部各 地区 人口 总 数、 国内 生 产 总值、 铁路里程、公路里程占 全国总量的比重分析， 不难发现仅占全国总人 口的2 6 .7 7 % 的东部地区其国内 生产总值占了 全国的5 5 % ， 而占 全国 总人口 2 7 .2 %的西部地区其国内生产总值仅占全国的1 8 .7 4 %，并且东部地区的客运 量比人口最多的中部地区的客运量还要大。 铁路里程 小u k甲捉 土 地 面 积1一 人口 数 国 内 生 产 总 值 客运量 东 部 地 区 一1 9 .4 6 一2 7 .3 5 1 0一 2 6 .7 75 4 .9 9一 3 8 .0 3 中部地区 4 3 . 6 93 3 . 2 4 2 04 4 . 6 9 3 3 . 33 4 . 6 5 西部地区 3 6 .8 5 3 9 滩1 7 0一2 7 .2 1 8 . 7 42 6 . 8 8 析可知东部地区的交通运输线路里程最短。 因此，东部地区的客运需求与客 运能力必然构成一对强烈的供需矛盾。 综上可见，由于我国地区间经济发展 不平衡造成了客运市场需求总量在地理空间分布的不均衡， 并且供需比 例差 距很大。 3 . 2 旅客运输市场需求时间分布的不均衡性 旅游客流、民工流、 学生流是我国最主要的波动性客流成分，其客流高 峰时段主要集中于 “ 五一” 、 “ 十一” 、 春运、暑运以及发达地区的双休期间。 北京交通大学硕士研究生论文 3 2 1 旅游交通需求是客运市场需求随时段波动的主要原因 近年来，由于居民收入的增加和国家政策的调整，特别是在我国实行周 六、周日双休日以及“五”、“十”长假以后，居民每人每年可享受的法 定体息日增加到1 1 4 天( 约占全年的三分之一) ，国内出现了火爆的“五”、 “十一”黄金周，假同经济给旅游等相关产业和部门带来了巨大的效益。 旅游交通是旅游的必要组成部分，因此旅游交通需求成为了当前和未来 客运交通需求分析的重点。我国旅游交通需求总体表现为以下特点： ( 1 ) 旅游交通需求季度问波动明显 通常二季度全国各地温度、气候普遍适于旅游出行，且“五一”黄会周 也包含在内，因此旅游出行人次最高。四季度则由于是完成本年度生产计划 的关键阶段，另外我国大部分地区在四季度温度普遍较低，通常居民旅游出 行明显减少。下表比较了2 0 0 0 年四个季度的旅游总人次和旅游总消费。可 以看到三季度的旅游消费最高，主要是由于夏季在饮食和住宿方面的消费比 较高。另外暑期长距离出行旅游的人次增多，交通费用支出大。 表3 22 0 0 0 年城镇居民国内旅游季度分析表 一季度 二季度三季度 四季度 山行总次数( 万人次)8 4 5 98 7 9 98 0 2 6 7 6 5 7 旅游总花费( 亿元)5 5 9 1 85 7 9 6 86 3 9 5 94 6 0 8 1 ( 2 ) 长假旅游客流呈现高峰 这里长假是指相对于周末的两天短假而言，如“五一”、“十一”、暑期、 春节期间是我国旅游出行的集中时段，也是我国的客运商峰期。特别是“五 一”、“十一”期间我国大部分地区天气状况良好，温度适宜，适于出游。2 0 0 0 年“五一”七天全国出游人数达4 6 0 0 万，从运输部门来看“五一”期问铁 路日均发送旅客3 8 7 5 万人次，所输送旅游出行人数占全国总出游人数的 5 8 9 ，其中5 月l 目发送旅客达到4 1 3 5 万人次，比2 0 0 0 年春运的最高峰 我国旅客运输市场需求特点分析 同还多4 3 万人次。 ( 1 ) 旅游出行范围随时段变化表现规律特征 研究各地的居民旅游出行范围，不难发现具备以下几个相同特征： 1 ) 假期时间长短限定了旅游出行距离 春节、暑期旅游客流在总量上依然呈现稳中有升的势头，这主要是因为 春节、暑期这两个较长时段内旅游出行以中长途居多。而“五一”、“十一” 的七天休息日则客观上限定了出行距离，游客一般以中短途和近郊旅游为 主。当然随着旅客列车等交通工具旅行速度的提高，人们的出行半径正逐渐 增加。图3 1 显示了广州市2 0 0 1 年春节期间的旅游出行抽样调查结果，表 明去省外旅游人数占春节期间外出旅游人数的一半以上。 图3 1 广州市2 0 0 1 年春节旅游出行抽样调查结果图 由于旅游出行时间的长短限制了出行半径，而一定范围内的旅游胜地、 著名景区数量相对有限，各地自然会产生适于不同时段的比较稳定的热门出 行旅游点。如广州市所做的春节旅游市场调查表明，省外游方面：北京是多 数广州人春节出游的首选目的地，此外相对较为热门的线路有海南( 三亚) 、 桂林、哈尔滨、九寨沟、黄山、云南、上海等；省内游方面：热点城市包括 深圳、番禺、韶关、肇庆等。而南京市所作的“五一”旅游市场调查表明， 主要旅游热点集中在苏南、上海、浙江和皖南等相对中短途范围内。 2 ) 旅游受特殊时段影响明显 1 0 北京交通大学硕士研究生论文 由于许多地方的风景特色常受到季节的影响， 因此这些旅游地接待的旅 游客流高峰期分布比 较稳定。如哈尔滨的旅游旺季在冬季的1 2月份和 1 月 份，主要是各地前来看冰雪节的游客，洛阳的牡月 一花会一般在春季4 月份， 青岛的国际啤酒节一般在8 月下旬举行持续到9 月上旬结束。 这些时段的旅 游客流量必然呈现高峰状态。 3 .2 .2 经济发达地区出现 “ 工作日 一周末日”客流波动 随着我国经济的快速发展， 经济发达地区的人口 越来越多， 大城市和特 大城市的城区不断向四周扩张， 城市交通、 环保以及公用设施布局等方面问 题重重。 为了便于城区的管理和城市健康发展， 城市规划通常会考虑兴建周 边卫星城市或与临近城市组成城市带， 并有可能进行相对职能划分。 工作日 期间城市带内部城市之间以及距离相近的城市之间存在着高密度的城际短 程客流， 如京津城市带、 长江三角洲城市带、 珠江三角洲城市带的特大城市 与区内其他城市之间存在着大量的公务、 商务客流。 这些客流成分在周末休 息日 期间大大减弱。但在周末会规律性的出 现大量的集中返城客流。 另一方面，由于城市居民消费水平普遍提高， 居民的旅游、娱乐消费 所 占总消费的比 重日 渐增加。实行双休日 后， 周末旅游客流大幅度增加。以北 京为例，根据北京铁路局的客流调查北京市民周末旅游的热门地点 有天津、 大连、 太原、北戴河、辽宁兴城、 八达岭、承德避暑山 庄、黄河壶口、五台 山、泰山、恒山等地并且随交通工具旅行速度的增加出行半径递增。 由于以上两方面的原因， 某些地区之间的客流呈现出“ 工作日一周末日” 周期波动的规律。 应当强调的是这种客运市场特征基本上出现与经济发达程 度高的东部特大城市和大城市构成的城市带内， 而在其他地区未形成规模或 还没有出现。 我国旅客运输市场需求特点分析 3 3 旅客运输情况分析 前两节对我国目前的旅客运输市场进行了较为宏观的分析，分析了旅客 运输市场需求的主要两方面特征，即旅客运输市场需求时间、空间分布的不 均衡性。下面结合2 0 0 1 年全路主要客运站( 年旅客发送量2 0 0 万人以上) 的月度旅客发送情况对客流情况进行具体分析。 首先采用公式3 - 1 计算出全年各月旅客发送量的波动系数 某月波动系数= 墓晕差嚣罟篙蓑妻萎燃e s 一， 经过计算得到各月的客流波动系数平均值如表3 - 4 所示， 表3 4各月客流波动系数平均值 月份 平均值 月份 平均值 1 7 1 0 9 8 l11 2 0 2 2 8 1 1 2 8 81 0 3 3 7 3 09 8 0 3 9 0 9 5 3 4 4 1 0 2 2 8 1 0 0 ，9 9 2 8 5 1 0 4 0 8 1 1 0 8 8 5 4 6 0 9 0 8 6 1 2 0 ，8 3 1 0 从表3 - 4 中我们可以看出各月的旅客发送量存在着较大的波动，全年中， 1 月、2 月、4 月、5 月、7 月及8 月发送量较大，均超出年平均月发送量， 而3 月、6 月、9 月、1 0 月、1 1 月及1 2 月则低于年平均月发送量。按照由 大而小排列各月依次为8 月、1 月、5 月、7 月、2 月、4 月、1 0 月、9 月、3 月、6 月、1 1 月及1 2 月。同时，2 月、3 月等月份旅客增长主要集中在我国 南方地区，而7 月、8 月等月份旅客增长则主要集中在我国北方地区。这与 2 0 0 1 年我国节假日设罱、气候旅游条件以及春运、暑运、五一、十一长假安 排是完全符合的。下面分月对备站的旅客发送情况进行具体分析， 忐 害 旬 兽 蚌 器 州 = c “ 一 霉； 害 c 置 堇 2 一 苫 2 剁 譬 一 一 薯 啪 匠 霉 兽 。 2 鲁 一 。 兽 卜 g害 旺 器 鲁 星 譬 = 昏 高 兽 置=霉 一 口 皇 卜 器 兽 恩 昭g 害 葛 = g o 8 口。_ 譬 一 昭 譬 高鼍 晶拳 ； 霉 ； n 兽 豁高g 窝暑 岔薯8 一一 n悄 曲 2器 叮 喜 2 甘 8 2器 一 苫 口霉翟 n 譬器 n甘 g 曾 曙 昌 葛 州 一 - _ om 一 卜曲呻 昌兽暑 兽 碇2 芒 高兽 ；2 高一 兰驾 甘n一 榴垲 蝼鉴捌 甚 、 婆 乓* 索 留毫弓粥袖j l !茸军墨 旺 等 斗毫晤制 幅 诬离 暄譬 田 划 喏弓特倔审j 富芸藏蝰 抖k 划# 锻蹙5拯*蛆枢 露曙 舞 旺 豆 暇 赠鹾鲁 幅 疃 妖兰 l |濂 、 客座利用率 ( 种、 座位周 转次数 ( 田、 客流波动系数( k ) 、 各站完成的运量与服务频率的关系( f ) 、 旅客输送量( 即 各站。 - d 量之和) ( p ) 、 旅客周转量 ( 0 ) 区 段客 流密 度 ( 户 等。 对于上 述影响因 素中m , a , y , p 、 k , f 的 取值， 我们 在对1 9 9 7 年提速 后全路主要线路一些旅客列车运行情况的调查资料进行详细分析， 并结合设 备、线路能力、运输组织等方面进行充分协调和预测后确定如下 4 . 4 . ， 列车编组 ( m )及定员 ( a) 从理论上，达到一定的服务频率，才能完成预测的运量， 这是确定列车 定员的基本依据。 短编组、 高密度可大大提高服务频率， 能较好地吸引客流: 但当线路能力紧张时，大编组能够达到充分利用能力的目的。 根据铁道部跨越式发展的要求， 由 于专业运输公司的组建， 部分线路( 京 哈线、京沪线、京广线)高等级旅客列车将不再编组行李车和邮政车。随着 专业运输公司的发展，将会有一定数量的旅客列车逐步取消行李车和邮政 车。另外，按照铁道部的规划， 今后将逐渐取消旅客列车编组中的隔离车， 因此未来旅客列车编组将会发生一定变化。 单次旅客列车运送的旅客人数将 得到一定增加。 4 . 4 . 2 列车客座利用率 ( y) 我国 铁路旅客列车平均客座利用率多年来保持在7 0 %左右， 其中快速列 车、特快、直通快车的上座率普遍较高，而慢车虚糜现象却较严重。客座利 北京交通大学硕士研究生论文 用率与列车运行线路、运行距离、旅行速度、开行时间、定员和停站次数等 因素密切相关。参考统计数据如表4 - 2 . 表4 - 2 1 9 9 7 年全路主要线路旅客列车运行情况统计 列车种类线路 客座利用率座位周转次数 ( %)( 次) 快速、特快列车京广线 9 0 3 1 . 1 6 快速、特快列车京沪线 7 9 . 80 . 9 6 快速列车京哈线 9 4 . 2 准高速列车广深线 6 6 . 20 . 6 6 平均值 8 0 . 30 . 9 1 直快快车京) 一 线 8 5 . 41 . 41 直通快车京沪线 8 51 . 0 9 旅游列车京承线 9 71 . 2 平均值 8 7 . 31 . 3 2 复杂，其平均席位周转次数比高等级列车要高。 4 . 4 . 3 座位周转次数 ( 0) 影响座位周转次数的最主要因素是停站次数，同时也与平均旅行速度、 定员、开行时间有关。目 前，我国铁路旅客列车平均席位周转次数为1 . 1 5 - 1 . 20 4 . 4 . 4 客流波动系数 ( k ) 根据前面对我国铁路客流情况的分析可知， 我国旅客运输市场需求在时 间和空间上都存在着不均衡性， 为了适应旅客运输市场这一规律， 在设计旅 客列车开行方案时， 采取“ 基本运行图”的方法，即以 满足旅客平日出行需 要为基本，考虑高峰日的客流波动， 形成基本列车开行方案和高峰列车开行 满足旅客出行需要的客车数量确定 方案复合而成的旅客列车开行方案。 同时鉴于旅客出行需求逐年增长的实际 情况， 在旅客列车开行方案制定过程中考虑满足客流逐年增长的需要，以提 高旅客列车开行方案的适应性。 本文考虑以下三种波动情况: 第一: 客流的年度增长。 随着社会经济的发展， 旅客出行需求逐年增长， 因 此 设 置 客 流 年 度 增 长 系 数k if jm r. ，以 反 映 逐 年 增 长的 旅 客出 行 需 求 ， 提 高 开行方案的适应性。 第二: 客流的高峰波动。由 于旅客出行需求时间上的不均衡性， 客流高 峰时期如春运、 暑运、 五一及十一假期的客流较平日 有大幅度的增加，因此 设 置 客 流 高 峰 波 动 系 数k a ,t g 动 ， 以 反 映 客 流 的 变 化， 形 成 适 应 这 些 时 期内 旅 客出行需求的开行方案。 第三:部分特定地点间的客流波动。客流的波动，尤其是五一、十一长 假期间的客流波动并不是全部地区的客流增长， 仅是部分地区之间如大、中 型 城 市 和 旅 游 热 点 城 市 之 间 的 客 流 波 动 较 大 ， 因 此 设 置 k o a ， 以 反 映 特 定 地 区之间的客流波动。 4 . 4 . 5 服务频率和运量的关系 ( fl 对于一种运输方式而言， 服务频率是吸引旅客的至关重要的因素， 尤其 是在市场经济条件下更是如此。一个“ 方案” 的服务频率可直接反映出沿线 各站旅客乘坐旅客列车的机会 ( 次数) ，显示出“ 方案”吸引客流的程度。 在客流预测中， 将不同的服务频率输入运量预测模型后， 可得出不同服务频 率条件下的运量变化情况。 如甄静、 赵映莲在 论高速铁路旅客列车开行方 案设计 中采用世界银行推荐的国际通用的客流预测模型进行预测， 以2 0 0 4 年南京上海 ( 约2 9 5 k m)为例，服务频率与运量的关系如图4 - 2 所示。 北京交通大学硕 卜 研究生论文 1 5 2 0 2 5 3 d 3 5 4 0 4 5 5 0 皿务知串( 次1 3 图4 - 2 服务频率与运量关系图 两者的关系是: 服务频率高， 运量增长， 但服务频率达到一定的次数后 再增加服务频率对运量的影响就不大了。 4 . 5 数据预处理程序说明 由于受到目前铁路统计制度的影响， 无法直接得到全路各个客运站之间 分时段的客流量，因此， 只能根据目 前所掌握的数据 加工，以形成能够反映我国铁路客运现状的客流数据 ，对其进行科学合理的 4 . 5 . ， 原始数据形式 经过多方努力， 在铁道部统计中心和各铁路局的大力配合下， 我们收集 到了2 0 0 1 年全路客运站全年交流量，以及全路主要客运站 ( 年旅客发送量 为2 0 0 万人以上的客运站)分月的旅客发送量数据。 4 . 5 . 2 数据处理程序 为了进行客车保有量的计算，必须将采集到的全路 4 8 1 2个客运办理站 的数据进行预处理。 根据发送量合并车站， 将车站合并的结果用新的站间交 流量表表示， 然后将原始的站间交流量分配到新的站间交流量表中。 4 . 5 . 2 . 1站名合并 - 4 5. 满足旅客出 行需要的客车数量确定 根据列车组织的实际情况并便于计算，根据年发送量将全路共 4 8 1 2个 客运办理站进行合并， 对同一线上发送量很小的车站进行合并， 组合为新的 “ 站” 。经过站名合并后，将组合而成的 “ 站”与发送量大的车站形成新的 车站统计表。 程序流程图如图4 -3 所示。 开 始 于， 一 二垂 粤 一亘 乡 一 下 古11 儡 指针向后移裹- 1 塑一 旦 读取发送量表 将该站信息添加 至统计结果表 . 尸洲 发送量) 一 发 送月表指针 向后移动一位- 7 一二 尘 一 _泰 蓉 凛 是 一飞 将两站俏息存井一 丫是 将前 票统计结果表 一 ai 亘 i m f1 一 仁 n aaa-n _ _ i 竺 到 组 竖 二 _ 指针向后移动 发 送 量 表 指 针 l es 一 7 . r - i z 是否 丁是上 将该站站名添加 至站名合并表中 转到步肠一 将合井后的车站信息 肠加至统计结里表 结束 图4 - 3 站名合并流程图 如指定年发送量3 0 0 万人为闭值，可得到站名合并表如表4 -3 所示。 表4 - 3站名合并表 站号站 名线 名 到发量 2 0 0 2 2 0 6 9 从 兴福 到 莲江口 绥佳线4 7 3 7 2 0 4 2 价的 0 0 0半 截 河 鹤ia i 线 2 7 6 7 5 2 0 7 2 0 0 0 0鹤立 换装港 线 一 1 4 2 3 1 0 2 0 7 3 2 0 7 9从 新华 到 鹤北 鹤 岗 线 一 。 4 5 3 6 0 2 0 8 0 0 0 0 0 佳 木 斯绥佳线 2 9 5 3 7 3 8 2 0 8 1 2 0 8 9从 东 佳 木 斯 到 双鸭山 fq 富 线 1 1 公1 9 1 4 6 北京交通大学硕 卜 研究生论文 2 0 2 2 0 9 从 伶 耳仰 小 3 9 吴 i j 追 叹pd l 与软9 2 0 7 0 2 0 9 6 2 0 9 9从 万庆到永林绥佳线 1 0 1 4 2 2 1 0 1 21 0 2从哈 尔 滨 东 到 东 门 一三棵树 线1 8 3 1 1 3 6 21 1 1 21 1 9从翠峰到塔源嫩西线 3 1 8 8 3 4 2 1 2 1 2 1 4 0从宏图到林海 林 碧 线 1 9 4 3 6 4 21 41 2 1 6 9从新林到古莲嫩西线7 5 3 0 0 3 21 8 9 2 1 9 9 从 忠工屯 到 塔尔气 博林线1 0 4 2 7 0 2 2 01 2 21 2 从 柳树 到 缓岭 南乌线3 9 2 9 7 0 2 2 2 0 0 0 0 0伊 春i* 峦 线 6 4 0 5 0 5 2 2 2 1 2 2 4 1 从 对山 到 乌伊岭南 乌 线1 5 1 6 6 5 1 2 2 5 0 2 2 9 3从汇 流 河到满归 牙 林 线 1 0 9 0 8 6 3 2 3 0 1 2 31 6从松北到龙凤 滨 洲 线 4 9 0 1 9 3 9 2 3 1 7 0 0 0 0 一大庆滨 洲 线1 3 0 4 8 0 6 0 2 3 1 8 2 3 5 5 一从 让湖路 到 沟口滨 洲 线 6 4 6 1 2 5 1 2 3 5 7 0 0 0 0博 克 图 博 林 线 1 8 3 7 9 4 2 3 6 0 2 3 6 9 从 兴安岭 到 卓山滨 洲 线 3 4 1 9 2 9 2 3 7 0 0 0 0 0牙 克 石牙林线8 5 0 0 3 9 2 3 7 1 2 3 9 9从海满到 满州里交接 滨洲线2 0 01 9 8 0 2 4 0 1 2 4 1 0从榆树到陶 赖 昭陶榆线 3 2 9 2 9 1 2 41 2 2 4 2 6 从 团山 到 王岗 长滨线2 5 3 8 1 7 3 2 4 2 7 0 0 0 0哈尔滨三 棵 树线1 2 5 2 3 5 4 9 2 4 3 1 0 0 0 0滨 江换装港 线 1 4 7 0 5 3 2 2 4 3 2 2 4 4 7从太 平 桥到泥河滨北线2 9 2 1 1 0 5 2 4 5 0 0 0 0 0绥化绥佳线21 2 7 6 2 6 2 4 51 2 4 7 8从沙园到 盛家!滨 北 线2 8 4 3 2 9 6 2 5 0 3 2 5 1 61从 五常 到 孙家拉滨线1 2 3 1 0 2 9 3 2 5 2 0 2 5 3 9 从 小榆树 到 新彦富嫩线2 6 1 4 5 6 0 2 5 4 0 2 5 6 0 从 嫩北 到 加 格 达 奇 嫩西线 2 4 7 6 0 3 3 2 5 6 1 2 5 9 2从 齐奇岭 到 东风伊加线 7 8 1 8 6 6 2 6 0 1 2 6 0 8 从 明新屯 到 朝阳 滨绥线 9 7 6 8 5 2 6 1 1 2 6 1 2 从 王兆屯 到 香坊拉滨线1 8 8 7 4 9 1 2 6 1 3 2 6 3 8 从 新香坊 到 青云 滨绥线2 2 6 7 6 7 3 2 6 3 9 2