【《铁路机务段机车运营效率提升研究开题报告文献综述》5700字】

铁路机务段机车运营效率提升研究开题报告文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u6339铁路机务段机车运营效率提升研究开题报告文献综述 1127161.1研究背景及意义 120031.1.1研究背景 115771.1.2研究意义 378011.2国内外研究现状 367841.2.1国外研究现状 468371.2.2国内研究现状 5132231.2.3国内外研究现状总结 6309301.3研究内容、方法、技术路线 69020参考文献 91.1研究背景及意义1.1.1研究背景铁路是我国经济发展的大动脉，伴随着我国经济的快速的发展及人民生活水平的提高，对铁路运输客货的需求也不断增长，与之相对应的铁路运输“瓶颈”问题也不断凸显，这就对铁路的运输能力提出了更高的要求。而为了挖掘潜能、提质增效、缓解铁路运能紧张的局面，铁路部门实施了包括：客车增加编组、增加牵引总重、既有线改造提速等一系列措施。这些举措在一定程度上缓解了我国铁路运能紧张的问题，但也对应产生一些问题，如：牵引定数的增加使长时间运行的机车技术状态不良，导致扣修台数增加、机车质量问题严重、牵引速度下降等，再加上车流的不均衡、单线会车、货运机车在编组站等线路、等编组、等机车等运用中长期存在的惯性问题，使机务段的机车运用管理秩序受到了较大影响。由此，提高机车的运用效率显得尤为重要，这也将对解决铁路运输能力紧张的问题产生良好的推动作用。《中国国家铁路集团有限公司2020年统计公报》中，国家铁路旅客发送量完成21.67亿人，比2019年减少14.12亿人，下降了39.4%；国家铁路旅客周转量完成了8258.10亿人公里，比2019年减少6271.45亿人公里，下降43.2%。新冠疫情的影响使2020年国内铁路客运遭受巨大损失，也促使铁路部门提出“以货补客”的策略。而“以货补客”策略需要高效的机车运用组织对其提供动力资源支撑。这在一定程度上又对货物运输组织效率提出了更高的要求，而机车的运用效率又直接影响着货物运输效率。机车是铁路运输的动力输出，客车、货车的牵引以及站内调车任务都由机车来完成。机务段是铁路机车运用的基层管理部门，主要负责铁路机车运用、综合整备、整体检修工作，如何用较少的机车完成更多的牵引运输任务，是机务段管理的首要目标。太原机务段地处枢纽地位，坐落于太原市内，承担太原局集团公司高铁、动客车90%以上牵引任务，是集高铁、动、客、货、调于一体的综合性机务段。担当大西高铁、石太客专、张大客专、京广高铁、南、北同蒲、太焦、石太、侯阎、太中、包西、京原、韩原、京广14条干线和太兴、忻河、宁岢、介西、兰村、西南环6条支线。由于太原机务段机车担当交路多，机型复杂，在机车运用方面产生了机车质量不断下降、机车乘务员配备不足、机车检修与整备能力薄弱等问题。随着2010年北同蒲线大同至大新间重载改造完成、2014年韩原线原平至韩家岭间开通、2018年京原线电气化改造通车，太原机务段的运输组织面临着编组加大、货物列车数量增多的态势。而电力机车配属不到位，又加重了机车牵引任务，加快了机车周转，导致机车质量问题频繁出现。这一系列问题致使解决提高太原机务段机车运用效率的问题刻不容缓。由此可见，太原机务段担当着山西太原主要的货物运输任务，研究其机车运用效率的提高对太原铁路经济的增长有重要意义。综上，如何使得太原机务段的机车运用效率得到改善，真正的做到保证安全正点的同时提高运输效率，并兼顾机车检修与运用，这些问题的相关性研究显得尤为重要。太原机务段担当区段如图1-1所示：图1-1太原机务段担当区段示意图Figure1-1.DiagramofTaiyuanLocomotiveDepotCarryingSection1.1.2研究意义本文通过分析机车运用指标，构建机车运用效率层次分析结构图，运用定量和定性方法分析了太原机务段机车运用情况，力求在客观评价的基础上，提出有针对性的提高太原机务段机车运用效率的建议和方案。论文的研究意义如下：（1）通过优化人力资源配置、加强运输组织管理、压缩站段停留时间、提升调度人员指挥能力等措施，提高太原机务段机车运用效率，具有重要的现实指导意义。（2）提高太原机务段机车运用效率为太原枢纽地区运输组织优化提供支撑与保障。机车运用效率的提高从时间方面来讲是加快了机车的周转，增加了机车日车公里，意味着机车交路的拉通或调度指挥能力提升加速了车流流动；从牵引力方面来讲是增加了机车平均牵引总重，降低了单机率，这都对运输组织优化有促进作用。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状由于地域分布差异、机车历史发展背景、及各国的经济水平发展不一，使得世界各国的铁路机车运用情况呈现不同态势。（1）在机车交路发展方面。大部分在铁路行业发展较发达的国家实行长交路以此来使铁路货运机车运用得到优化，为了进一步提升运输效益，使运输生产力得到最大化的释放，通常都通过机务生产力的调整来以低投入换取高幅度的机车运用效率的提升。20世纪40年代的美国机车交路中从纽约至芝加哥就已经拥有了1490km，在实现机车内燃化后其就已实行超长交路。而加拿大也是有世界上客运机车最长交路的国家。前苏联也在机车交路发展中冲破局限进行合并使得机车交路延长。俄罗斯在优化铁路布局后也使得机车交路延长。另外，日本和许多西欧国家由于国土面积有限，机车交路因此受限，但随着发展其机车逐步电力、内燃化后也使得交路得到延长，并进一步采用循环运转制将机车运用效率进一步的提升[16]。BalachandranVaidyanathan;RavindraK.Ahuja;JamesB.Orlin在文中提到，在一定条件下机车交路问题由机车运用计划问题转变而来，文中通过寻求可靠方案致力于解决机车交路遇到的问题，由此设定了每个机车交路要满足以下两个条件：1）要求机车需最低完成一次牵引任务在两次加油途中；2）要求机车需最低完成一次牵引任务在运行预定里程数内。由此创建了时间-空间网络规划模型，采用相应算法，在美国铁路行业的真实案例中进行使用[40]。（2）在乘务制度方面。许多较发达国家早在蒸汽机车时代就普遍实行轮乘制，甚至在出现内燃牵引和电力牵引后依旧沿用。然而，轮乘制被认为是最适宜的乘务制度也在1956年国际铁路协会海牙会议上被认可。1962年前苏联铁路在内燃机车方面也全都采用了轮乘制。1949年我国蒸汽机车实行的是包乘制，在1975年进行了内燃机车和电力机车的轮乘制试验。在牵引力发展改革的推动下，国内内燃和电力机车及高速列车也在向轮乘制靠拢。（3）在机车运用方面。世界上在铁路方面发展较快起步较早的国家及地区拥有较长的机车运营历史，由此也总结实践出了较广阔的管理经验。文献[43]中以车站的车底数量守恒为限制条件，在给定列车运行图的情况下，压缩至最低成本为目标，创建了整数规划模型，同时也将机车和车型重联的情况进行考量，这对于实际情况有很大的意义推进。以LeoKroon为中心的研究员们在文献[41-42]中展开了相关研究针对荷兰铁路在资源配置与运用方面，实行数学方法进行描述解决问题，研究层面包括了战术、操作等的机车交路计划和日常的机车运用计划。另一方面因为外国国家的铁路行业多为私营产业，所以在机车运用效率方面的研究较欠缺。自党的十八大以来，我国在铁路建设方面的投入持续加大，世界上最现代化的铁路网和高铁网都坐落在我国，在铁路旅客周转量、货运量、货物周转量、换算周转量等方面位居世界榜首，在机车运用效率提升方面的研究也属于世界前沿，因此本文的撰写应重点参考我国国内的机车运用现状。1.2.2国内研究现状提高机车运用效率是铁路部门长期以来热议的话题，各界也为提高机车运用效率进行了各方面的研究：机务段机车运用效率研究田雨以苏家屯机务段为研究对象，分析总结其段在机车运用效率上显现出来的问题，针对性的提出了解决措施，建议从以下几方面改进，如：机车周转要加快、本务机车的走行要压缩、机车停留时间要缩短、机车转型升级要加快，同时机车人员的操纵水平要提升[26]。高昂以侯马北机务段的机车运用情况为研究对象，利用模糊综合评价法对机车乘务制度进行了评价研究，旨在提高机车运用效率方面为其决策者进行数理方面提供支撑。文中提到，在机车乘务员的操纵水平方面，建议能够使用燃油消耗模型，得出最佳操纵方法，从而使得机车乘务员的业务水平得到全方位的提升。在检修整备方面进行研究，加强改革，确保机车质量良好[29]。李海东以白城机务段为研究对象，以提高货运机车运用效率为目标，对库内停时、机车动态掌握、补机增多、外段外站停时等方面问题进行深入研究，找出产生问题的原因，最后得出改革值乘方式和延长机车交路是提高机车运用效率的重要措施[30]。任荣辉研究了太原机务段现状问题，研究中运用了两种理论方法，一种是运用指标，一种是机车适应性参数。文中为提高机车运用效率从以下几方面进行了分析：机务段的检修布局问题、更优的机车配置方案以及段运输评价统计指标[31]。（2）机车周转优化研究赵伟通过对优秀研究成果的采纳，运用了理论与算例两方面的结合方法，旨在能够将机车运用效率得到提高，机车周转速度得到提升特从以下几方面进行分析：机车在非固定区段的周转问题、影响机车周转时间的因素原因以及使机车运用效率得到提升的方法[27]。王炫通过对多机型机车周转运行的影响因素进行研究，建立了机型指派的多机型周转优化和机车在折返段的接续指派模型，又通过启发式算法和单机型周转图编制法得出了运用机车台数和费用双赢的最佳方案，以此来使机车运用效率得到优化[28]。（3）乘务模式和机车交路优化研究魏松通过研究对比我国货运机车实行单回运转制和肩回运转制交路以及短交路存在的问题和机车循环运转方面能够产生的效益，进而建议货运机车应实行长交路运转的制度，并且文中通过哈尔滨局的实际情况验证了机车实行长交路后能够带来更大的经济效益[35]。薄海青也提出了货运机车采用超长交路的建议，并通过以下几个方面进行了研究分析，分别是：美国的调度指挥方面、机车运用方面、乘务员的管理方面、运行图的编制方面进而结合我国内的车流特征[37]。侯海波也建议将包乘制用长交路、轮乘制来代替，并通过几下几方面进行了验证说明，分别是：机车运用效率和劳动生产率低方面及乘务作息时间不科学方面[38]。1.2.3国内外研究现状总结综上所述，学术界在提高机车运用效率问题上，国外研究相对较少，国内也大多数是针对机车周转、机车交路、机车运转制的研究，然而具体到对机务段进行实际分析及机车运用效率提升方面的研究甚少。其中任荣辉在2009年分析太原机务段担当的运输任务的线路特点、机车构造性能对线路的适应性、机务段检修布局等方面，找出了提高机车运用效率的可操作途径。但随着时间的推移，太原机务段在担当的运输任务、机车配属、人员结构等方面都发生了很大的变化，所以本文通过分析研究近两年太原机务段的运用现状，力求找出提高太原机务段运用效率的有效途径。1.3研究内容、方法、技术路线（1）主要研究内容本文从5个方面进行分析：第一章以阐述本文研究背景及意义为主，通过对国内外现状的分析总结，提出本文主要研究内容、方法及技术路线。第二章通过对数量指标、质量指标特点的归纳分析。基于层次分析指标简明性、代表性、可行性的选取原则，构建了包含目标层、准则层、方案层共17项指标的评价指标体系。所构建的指标体系能有效反应机务段机车运用效率的实际情况。第三章首先对太原机务段进行了分析，然后结合太原机务段近两年的主要指标数据对各主要指标进行重点研究分析，对于多变量影响的机车日产量指标，最后建立机车日产量变动模型研究分析各因素对机车日产量的影响值。第四章采用层次分析法与灰色多层次综合评价相结合的方法对太原机务段机车运用效率进行综合评价，根据层次分析所得权重结合太原机务段现状对方案层各影响因素进行了重点分析。第五章针对前几章分析评价的问题，运用4M1E管理分析法，在人、机、物、方法、环境五个方面提出提升太原机务段机车运用效率的建议。（2）研究方法研究时采用的方法有：问卷调查法：层次分析确定权重时设计了调查问卷，向太原机务段相关业务骨干进行咨询，并获得数据进行归纳分析，确定权重。AHP+灰色多层次分析相结合的方法：对太原机务段机车运行效率进行综合评价时采用了AHP+灰色综合分析相结合的方法，分析研究各因素对机车运用效率的影响程度。4M1E管理分析法：分别从人、机、物、方法、环境五个方面提出提升太原机务段机车运用效率的建议。（3）研究技术路线论文采用灰色综合评价方法建立太原机务段机车运用效率综合评价模型，在确定各指标权重时采用层次分析法。技术路线如图1-8图1-2技术路线图Figure1-2.Technologyroadmap参考文献[1]赵天胤.中国普速铁路机车长交路的使用与推广[J].工程技术研究,2018(02):142-143.[2]杨滔.提高机车运用分析质量研究[J].上海铁道科技,2018(02):124-125.[3]张硕野.浅谈机车运用效率的提高措施[J].内燃机与配件,2018(14):186-187.[4]杨滔.提高徐州北至阜阳北区段机车运用效率的探讨[J].上海铁道科技,2018(03)：26-27+40.[5]周战武.关于货运机务段机车运用效率探讨[J].内燃机与配件,2019(05):161-162.[6]赵明.关于提高铁路机车运用效率的探索和研究[J].企业改革与管理,2019(12):217-218.[7]伏远昱.加强机车使用过程管理对节支降耗影响的思考[J]价值工程,2020,39(17):38-39.[8]张娉.机车统计指标在机车统计分析工作的作用[J].内蒙古科技与经济,内蒙古科技与经济2020(14):89-90+95.[9]中华人民共和国铁道部《铁路机车统计规则》[S].北京中国铁道出版社,2016.[10]王琳.关于优化作业管理模式提高机车整备效率的探讨[J].郑铁科技,2020(03):11-12.[11]齐博.当前如何有效提高铁路机车运用效率予以探讨[J].内燃机与配件,2020(19):199.[12]贾琼林.太原铁路枢纽客运系统布局研究[J].中国铁路,2020(03):77-82.[13]冯树生.浅析提高西南环线通过能力思考与建议[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(06):109-110.[14]马立军.太原铁路枢纽运输能力分析[J]