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面向铁路运输生产全过程的列车工作计划协同编制方案研究

孔庆玮, 冯小芳, 韩宇, 牛金文

孔庆玮, 冯小芳, 韩宇, 牛金文. 面向铁路运输生产全过程的列车工作计划协同编制方案研究[J]. 铁路计算机应用, 2021, 30(9): 16-21. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2021.09.04
引用本文: 孔庆玮, 冯小芳, 韩宇, 牛金文. 面向铁路运输生产全过程的列车工作计划协同编制方案研究[J]. 铁路计算机应用, 2021, 30(9): 16-21. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2021.09.04
KONG Qingwei, FENG Xiaofang, HAN Yu, NIU Jinwei. Research on collaborative compilation of train work plans oriented to whole railway transport production process[J]. Railway Computer Application, 2021, 30(9): 16-21. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2021.09.04
Citation: KONG Qingwei, FENG Xiaofang, HAN Yu, NIU Jinwei. Research on collaborative compilation of train work plans oriented to whole railway transport production process[J]. Railway Computer Application, 2021, 30(9): 16-21. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2021.09.04

面向铁路运输生产全过程的列车工作计划协同编制方案研究

基金项目: 北京经纬信息技术有限公司科研项目(DZYF20-19 )
详细信息
    作者简介:

    孔庆玮,助理研究员

    冯小芳,高级工程师

  • 中图分类号: U292.8 : TP39

Research on collaborative compilation of train work plans oriented to whole railway transport production process

  • 摘要: 为解决目前列车工作计划编制时未充分考虑与其它调度计划的关联性、调度人员间信息沟通不畅、各层级计划调度员不能有效协同开展工作等问题,结合铁路运输生产全过程,对列车工作计划编制业务流程进行系统分析,梳理了列车工作计划编制过程中涉及的信息交互,提出构建列车工作计划协同管理平台的初步方案,描述该平台支持下客运列车工作计划与货运列车工作计划的具体编制流程,指出后续的平台详细设计和开发工作中需要深入研究的若干要点和关键技术。该平台可让计划调度员在充分共享和及时交换信息基础上高效协同工作,实现列车工作计划编制过程的闭环管理,对促进中国铁路智能综合调度系统的发展将起到积极作用。
    Abstract: To deal with insufficient consideration on their correlations in compiling the train work plans and other dispatcing plans, poor communication of information between dispatchers, ineffective collaboration of train work plan dispatchers at dififferent levels, a systemic analysis on train work planning business process is made and information interactions involved in the process of compiling the train work plans are sorted out in combination with the whole production process of railway transportation. On this basis, a preliminary scheme to build a collaborative management platform for compiling the train work plans is put forward and specific processes of compiling passenger train work plans and freight train work plans supported by this platform are described. In the end, several key points and key technologies that need to be further studied in the subsequent detailed design and development of the platform are pointed out. This platform can enable the dispatchers to work together efficiently on the basis of full sharing and timely exchange of information, and realize closed-loop management of the compilation process of train work plans, which will play a positive role in promoting the development of the Chinese railway intelligent integrated dispatching system.
  • 近些年,我国相继出台了《交通强国建设纲要》《关于推动都市圈市域(郊)铁路加快发展意见》《“十四五”现代综合交通运输体系发展》等政策文件[1]。国家发改委、地方政府、中国国家铁路集团有限公司(简称:国铁集团)对铁路“公交化”运营均给予政策支持,北京、广州、上海等经济辐射面广、周边居民来往频繁的城市区域,在探索铁路高密度行车、旅客便捷乘车上有了一定创新成果[2-3]。但是,旅客仍然需要提前购票,锁定起点和终点,并按照票面指定日期、车次乘车,若未提前到达车站候车,错过车次后只能办理车票改签,收取手续费,不仅增加旅客时间、经济成本,也增加铁路人工、管理成本。

    海南环岛高速铁路(简称:高铁)是海南省境内高铁,线路呈环形状,从海口站起至三亚站止,东、西环分段建设,自海南环岛高铁全线贯通运营以来,显著改善了海南省交通状况,让城市居民流动更加方便快捷。2023年,海南环岛高铁全年乘车2500万人次左右,春运期间为高峰期,日均达到13万人次。由于海南环岛高铁地理位置独特,铁路网相对独立且完整,具有系统性、整体性研究优势,因此,开展海南环岛高铁“公交化”新票制和运营组织模式研究,将是实现社会效益、经济效益双提升的有效途径。

    本文以旅客需求为导向,在海南环岛高铁推出一日单程票、一日多程票、一日随心票,开通支付宝刷码乘车,实现有座精细化管理、无座自由席“随到随走”,并配合“公交化”新票制提出既有车站通道改造方案,确保旅客乘降安全有序。

    海南环岛高铁东段是国家I级双线电气化客运专线铁路,列车运行速度250 km/h,途经文昌市、琼海市、万宁市、陵水黎族自治县,全长308 km,共设车站11座,2010年12月开通运营;西段是国家I级双线电气化客货共线铁路,列车运行速度200 km/h,途经澄迈县、临高县、儋州市、昌江黎族自治县、东方市、乐东黎族自治县,全长345 km,共设车站16座,2015年12月开通运营。为方便沿线居民日常出行,2019年7月1日,利用海南环岛高铁富余能力,在老城镇站、海口站至美兰机场站间开行了S字头市域(郊)列车。目前,海南环岛高铁线图定开行列车64.5对,2023年全年平均客座率为65.2%,最高客座率为83.7%;S字头市域(郊)列车图定开行列车64.5对,2023年全年平均客座率为21.2%,最高客座率为28.6%。海南环岛高铁东段客流整体大于环岛高铁西段,约为2.3倍。2019—2023年海南环岛高铁、S字头市域(郊)列车客流情况如表1所示。

    表  1  2019—2023年环岛高铁、S字头市域(郊)列车客流(万人)
     线路 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年
    海南环岛高铁 2852 1991 2466 1609 3147
    S字头市域(郊)列车 71 120 194 160 247
    合计 2923 2111 2660 1769 3394
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    受疫情影响2020—2022年客流明显下降,但国家放开疫情管控后,2023年客流持续攀升。因此,实施海南环岛高铁“公交化”具备客流基础条件。

    2013年9月,海南环岛高铁启用中铁银通卡;2018年11月,海南环岛高铁试点电子客票,随后在全国铁路推广使用;2019年12月,海南环岛高铁启用铁路e卡通;2021年12月,海南环岛高铁推出20次计次票、30日定期票。海南环岛高铁现有票制优缺点分析如表2所示。

    表  2  海南环岛高铁票制优缺点分析
    票制 优点 缺点
    电子客票 (1)购票渠道多样,旅客接受度高;
    (2)使用购票身份证件乘车,使用方便,不易损折、丢失。
    (1)旅客须提前到达车站,按照车票载明的日期、时间、车次、车厢号、席位号和席别乘车,乘车方式不灵活;(2)旅客变更行程受限条件多,有经济损失。
    计次、定期票 (1)可购买计次票,满足响应乘坐次数时可享受票价优惠;
    (2)使用购票身份证件乘车,使用方便,不易损折、丢失。
    (1)仅限在铁路12306互联网售票系统(简称:12306)网站和12306 App购买;(2)仅限乘坐购买时指定发到站和指定席别的列车;(3)有效期满而未使用乘车次数失效,会产生经济损失。
    铁路e卡通、中铁银通卡 (1)不限制旅客乘车日期、时间、车次、车厢号、席位号;
    (2)可利用12306 App跳转使用铁路e卡通小程序,刷码
    乘车,无须提前购票,不指定乘坐车次和席位。
    (1)中铁银通卡为实体卡,携带不方便;(2)无固定席位,座位先到先得,
    对于年纪大、行动不便的旅客乘车体验不佳;(3)无票价优惠,不能按里程
    或次数累计优惠。
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    综上所述,海南环岛高铁乘车方式不灵活,约束条款较多,不能满足旅客“随到随走”的出行需求,无法吸引沿线居民、观光游客密集、频繁乘车。因此,海南环岛高铁 “公交化”首先要在票制上予以突破,调整退票、改签规则,同时给予旅客更多票价优惠,让旅客享受到多次乘车带来的经济实惠,固化客源,从而推动“公交化”发展进程。

    (1)方案1:基于中国铁路客票发售和预订系统(简称:客票系统)进行功能升级。基于客票系统,放宽对乘坐车次、乘车时间、席位等限制;基于中国铁路12306互联网售票系统(简称:12306)的铁路e卡通、中铁银通卡、支付宝等新票制,不改动车站客票系统的设备、硬件设施,通过软件功能升级,实现无须购票、不限车次,支持二维码、中铁银通卡、身份证检票等多种形式乘车。

    (2)方案2:融合国铁集团新票制和海南交通卡,实现一体化出行。参考成灌(成都—都江堰)铁路公交化运营模式和“铁路e卡通—北京地铁”乘车码功能设计[4-5],将国铁集团客票系统与海南交通卡平台对接,设定数据共享、票款清分功能,海南交通卡增加海南环岛高铁“公交化”场景用户身份识别、扣费及余额查询等功能。同时,国铁集团客票系统与海南交通卡平台间制定数据接口及网络安全方案,满足安全保障要求。车站只须在现有进出站检票闸机功能上增加海南交通卡识读模块,以便识别两套票制,实现一体化出行。

    (3)方案3:开发独立轨道交通新票制。根据国务院印发的《海南自由贸易港建设总体方案》,以及国铁集团《关于粤海铁路南北港设施改造可行性研究报告的批复》,海南铁路网相对独立,采取“人过海、车不过海”方案。因此,海南环岛高铁可设置独立客票系统中心,采用轨道交通客票系统模式,开发单独的海南铁路App,支持二维码、刷脸、IC卡(临时)、公交IC卡(充值)、支付宝及微信乘车。

    3种新票制技术功能分析比对如表3所示。

    表  3  3种新票制技术功能分析比对
    功能/影响因素 方案1 方案2 方案3
    刷二维码 支持 支持 支持
    刷身份证 支持 支持 支持
    刷卡(IC/NFC) 支持 支持 支持
    第三方软件(支付宝等) 支持 可支持 可支持
    地方交通一卡通 不支持 支持 可支持
    实名制核验 支持 可支持 可支持
    客票系统改造程度 特大
    投资金额 特大
    实施周期 较长
    政策影响 较小
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    通过对3种新票制在票制功能、系统改造、投资金额、实施周期、政策影响等方面进行综合分析[6],拟采取方案1,即基于国铁集团客票系统进行功能升级,更符合地方政府、沿线居民迫切希望改进铁路购票、乘车方式的需求,实施周期短且效果明显。

    为更好服务海南环岛高铁通勤、旅游客流,满足旅客“公交化”灵活、便捷的出行需求,设计推出一日单程票、一日多程票、一日随心票这3种“公交化”一日票,并开通支付宝刷码乘车,实现有座精细化管理、无座自由席“随到随走”目标。

    一日单程票为指定乘车日期、发到站、席别,但不限制车次、席位的车票。旅客购买一日单程票时,先行选定车次、生成席位,旅客可在乘车日期当日使用一次有效,无须办理改签手续,但旅客变更乘车日期、发到站、席别时,办理仍然按改签规则办理,退票规则不变。一日单程票是基于电子客票的升级,可取代当前电子客票。按照海南环岛高铁乘车日期、同发到站、席别执行票价的平均价定价。车站窗口发售一日单程票时,为旅客打印“购票信息提示”单据,显示旅客选定的车次、席位、乘车日期、发到站、乘车人、票价、“车票当日一次有效”等关键信息。旅客可持有多个有效的一日单程票。

    持有效一日单程票的旅客,可直接通过检票闸机刷身份证进站乘坐选定车次、席位,也可乘坐其他列车未售席位。检票闸机按照客票系统下达的检票计划,按照开车时间提前检票。旅客通过检票闸机时,自动判别该检票车次是否有指定乘车日期、发到站、席别的票额(含有座和无座),无票额时,闸机不开门并提示“XX次列车无对应席位,请选择其他列车”;有票额时,闸机优先安排有座席位,并为旅客发送短信(含有座席位号和无座车厢号等信息),旅客也可登录12306 App查询本人车票信息,检票系统依据席位数量精准控制超员,实现安全卡控。

    一日多程票为基于铁路e卡通(预存票款)产品,指定席别(仅限二等座,不含一等、商务座),但不指定乘车日期、发到站、席位、车次的车票。旅客乘车后,出站时同步扣除乘车费用。旅客乘车后,当日每多乘坐一程,累计当日全部乘车里程,按照全部里程享受里程档次折扣。旅客可选择运能富余的任意车次乘车。里程档次折扣按照递远递减设计,即第一程票价不打折,从第二程起开始累计里程(第一程里程不计入)实施相应折扣。

    持有效一日多程票的旅客,可直接通过检票闸机刷身份证、铁路e卡通乘车码进站乘车。旅客可以利用铁路e卡通模块,选择乘车发到站,减少预存、锁定金额,提前预约取席位号;也可以直接乘坐预留席或未售席位。预留席数量将根据一日多程票使用情况动态调整,不分配指定席位(自由席,均为无座)。旅客通过检票闸机时,自动判别该检票车次是否有票额(含预留席、有座和无座)。

    一日随心票为基于中铁银通账户(支持绑定其他银行卡)体系,无须提前指定乘车日期、发到站、车次、席位的车票,应指定席别(仅限二等座,不含一等、商务座)。由客票系统获取旅客进、出站记录,在出站时使用绑定银行账户扣除乘车费用,实现旅客乘车“先乘后付”的公交化出行方式。

    持有效一日随心票的旅客,可直接通过检票闸机刷身份证、中铁银通卡(实体卡、虚拟码)进站乘车。旅客可以乘坐预留席或未售席位。旅客通过检票闸机时,自动判别该检票车次是否有票额(含预留席、有座和无座)。

    旅客在12306支付宝小程序中找到扫码乘车按提示完成实名认证,开通乘车码功能。支付宝刷码乘车应指定席别(仅限二等座,不含一等、商务座),但不指定乘车日期、发到站、席位、车次的车票。旅客进、出站乘车后,出站同步扣除乘车费用。按照海南环岛高铁乘车日期、同发到站、席别执行票价的平均价定价。旅客可直接通过检票闸机刷支付宝乘车码进出站乘车,检票系统将完成账户核验。对于已实行验检一体化的车站,闸机还将同步通过人脸比对完成实名制核验。旅客开通刷码乘车后直接在12306支付宝小程序找到“扫码乘车”,唤起乘车码,刷码验证通过后上车,刷码出站时系统将根据发到站计算实际票价,完成扣费。

    以海口站为例,海口站共4个候车室,一层左右分别为1、2候车室,二层左右分别为3、4候车室,可采取固定通道和共用通道这2种方案。

    (1)方案1:固定通道方案(划定持新票制产品旅客专用进出站流线)。划定持新票制产品旅客候车及进出专用站台通道,考虑将二层3候车室改为持新票制产品旅客专用,同时,将基本站台和二站台轮渡端靠股道一侧划分为持新票制产品旅客列车停靠区域,同侧进站楼梯为持新票制产品旅客进出站专用,另新建跨线天桥至一站台扶梯,供持新票制产品旅客专用,进站扶梯及直梯供持票旅客使用。

    (2)方案2:共用通道方案(持新票制产品旅客与持普通车票旅客共用进出站流线)。一层1、2候车室及二层3候车室仍为普速旅客乘车使用,二层4候车室旅客为持新票制产品旅客及普通车票旅客使用。旅客在4候车室候车,开始检票后,新票制产品旅客和普通车票旅客同时检票进入天桥,通过扶梯进入站台。

    2种新票制旅客通道分析比对如表4所示。

    表  4  两种新票制旅客通道分析比对
    方案 优点 缺点
    固定通道
    方案
    独立通道,可实现旅客站台候车,
    即到即走,避免坐错车。
    (1)进站通道狭窄:划定持新票制产品旅客专用进出站通道、候车区后,持新票制产品旅客出站流线与进站
    流线重叠,原本狭窄的进站通道还需一分为二。若考虑基本站台完全给持新票制产品旅客列车专用,则持新票制产品旅客可以利用既有出站通道出站,但其他旅客列车无法停靠基本站台[7]
    (2)普速列车旅客流线迂回:原二层3候车室供普速列车旅客使用,当划分固定通道后,普速列车旅客仅能于一层候车,如到达较远站台乘车,则需进站台后通过基本站台楼扶梯上二层,后通过天桥下至远端站台。普速列车旅客常带有大量行李,多次上下楼对旅客乘车较为不便。
    (3)站台划分出持新票制产品旅客候车区域后,持新票制产品旅客与持普通车票旅客所使用站台面积缩小,
    站台拥挤、存在安全隐患。
    (4)全线车站须新增站台候车安全门,工程投资大。
    (5)由于全线车站均为既有车站,工程实施条件困难。
    共用通道
    方案
    (1)工程投资小、实施周期短;
    (2)车站可节约客运人员,根据站场
    条件,采取验检合一、六岗合一的模式,预计海口车务段可优化客运岗位72人。
    (1)持新票制产品旅客与持票旅客流线交叉干扰。
    (2)持新票制产品旅客乘车进出站环节多、等待时间过长。
    (3)持新票制产品旅客容易出现坐错车等情况。
    (4)客流高峰期列车存在超员的风险。
    (5)持普通车票旅客可能进站时间受持新票制产品旅客影响,误点乘车。
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    综上所述,鉴于固定通道方案投资较大,且对现有车站运营影响较大,而共用通道方案优势明显,缺陷也在可控范围内,因此,在短期内采用共用通道方案,待“公交化”运营模式成熟后,可对旧站房进行施工改造,设置固定(独立)通道。

    (1)防止客流高峰期列车超员的补强措施。在节假日、小长假等客流高峰期,将一日单程票“当日使用一次有效”调整为“当日当次使用有效”,或停止发售一日单程票,宣传引导旅客提前购买指定车次的车票,以免耽误出行。调整车票使用有效期或停售前,车站须提前对外公告,以便旅客掌握票制变化情况。

    (2)避免旅客坐错车的补强措施。将优化列车车次编号,实现能够用车次号来区分列车开行区段(按顺时针和逆时针);优化显示屏检票信息,显示正在检票列车的全部经停站;优化静态引导标识,为旅客提供更加快速、便捷的出行服务;建立旅客坐错车联络机制,各个岗位随时保持对接,为坐错车旅客提供返程、前往正确目的地的服务。

    自2024年1月20日推行海南环岛高铁 “公交化”以来,海南环岛高铁旅客发送量1688.1万人,同比增加240.4万人、增幅16.6%;客运收入99321.9万元,同比增加10568.8万元,增幅11.9%,客流明显提升,在增加运输收入、提高运营效率、降低运营成本方面均起到一定积极作用。海南环岛高铁“公交化”运营改造,不仅能为旅客出行带来便利,而且能够减员增效、降低运营成本、培育客流、增加铁路运营收入,具有显著的综合效益。

    下一步,将针对大客流站间集中区段,采取高密度行车、增加站点等方式[8],减少旅客站内停留时间,同时,重新布局旅客流线,将新建车站旅客流线尽量设计在同一平面[9-10],减少旅客上下楼层的不便利,减少旅客走行距离。

  • 图  4   平台功能架构

    图  1   铁路运输生产全过程示意

    图  2   列车工作计划编制业务流程

    图  3   列车工作计划编制相关信息流示意

    图  5   客运列车工作计划编制方案

    图  6   货运列车工作计划编制方案

  • [1] 周 勇. 铁路调度综合评价相关问题研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2012.
    [2] 陈志亮. 关于提高列车工作计划编制质量的研究 [J]. 科技创新导报,2019(11):229-230.
    [3] 苗建瑞,于 勇,孟令云,等. 面向稳定性的高速铁路车站作业计划优化方法 [J]. 交通运输系统工程与信息,2012(3):115-121. DOI: 10.3969/j.issn.1009-6744.2012.03.017
    [4] 陈 韬,王文宪,吕红霞,等. 高速铁路枢纽站技术作业计划与动车所调车作业计划协同编制研究 [J]. 铁道学报,2020,42(4):17-29.
    [5] 中国铁路总公司. 铁总运 [2017]128号 铁路运输调度规则(普速铁路部分)[S]. 北京中国铁路总公司, 2017.
    [6] 刘 哲. 列车工作计划全程“一列车一条线”实现方法研究 [J]. 铁路通信信号工程技术,2019,16(7):19-24. DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2019.07.005
    [7] 谢玉霞. 铁路局调度日计划协同编制过程建模研究 [J]. 铁道运输与经济,2015,37(1):22-28. DOI: 10.3969/j.issn.1003-1421.2015.01.005
    [8] 郑金子,薛 蕊,吴艳华,等. 国外铁路大数据研究与应用现状 [J]. 中国铁路,2018(2):54-62.
图(6)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-06
  • 刊出日期:  2021-09-25

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