基于客流分析的铁路区域运能匹配研究

万 琛 中国铁路上海局集团有限公司客运部

伴随高铁路网的普及，人们的出行习惯在不断发生着变化，客流属性也随之发生变化。由于新建高铁线路开行方案的客流依据是根据各种交通方式的客运综合预测而来，在一定程度上具有不确定性，所以开通初期的开行方案不一定会适应区域内各站以及沿线的实际客流需求。对客流的准确分析及预测是合理调整开行方案的基础，高铁新线开通初期，需要对区域内客流变化进行一定时期的跟踪分析和研判，不断调整优化既有普速列车以及高铁列车的开行方案，更好地满足和适应客运市场需求。

1 高铁客流的类别分析

在一定方向上，某一客运线路在一定时间与空间范围内的旅客即为客流。客流包含四个基本要素：流量、流向、流距与流时。它们分别代表了客流的数量、运行方向、运行距离以及客流运行所需时间。在传统普速路网区域内，新建高铁线路投入运营后，高铁客流可分为转移客流、趋势客流和诱增客流。

1.1 转移客流

转移客流是指部分旅客原本选用其它交通方式出行，高铁开通后，因高铁具有速度快、舒适度高、服务优质、方便快捷等优势，促使他们放弃原有的出行方式，选择高铁出行。

1.2 趋势客流

趋势客流是指随着经济发展进步，人们的生活水平不断提升，商务、通勤、旅游等出行需求越来越大，选择铁路出行方式旅客增多，进而选择高铁出行的人数也在随之增多。

1.3 诱发客流

诱发客流是指原本没有出行意愿，但是高铁开通后，使得出行更加便捷和舒适，使得这部分旅客产生了出行意愿，并且选择高铁出行。

三类客流之间相互联系，密不可分，一方面，高铁的转移客流大部分来自普速铁路的趋势客流，另一方面，高铁的建设运营带动了地方经济发展，进而诱导了更多的趋势客流和诱发客流。对以上三类客流变化趋势的定量分析，是科学调整列车开行方案的依据。

2 运能供给与客流需求匹配特征分析

列车开行方案是运能供给与客流需求间的桥梁。在铁路网络中，运能供给与客流需求相适应主要体现在两方面，一是当前开行方案能够最大程度满足各站点间各去向的不同类别旅客需求；二是开行方案所提供的相应运能能够得到充分有效的利用。因此，从系统的角度出发，运能供给与客流需求相匹配的实质主要是在既定的铁路线路条件下，年内不同时间段的列车开行方案所提供的运能能够满足并适应当时的客流需求。

2.1 高速铁路列车开行方案设计

列车开行对数是指方向上或区段内为满足客流量需要而开行的旅客列车数量。列车开行对数的确定不管是在高速铁路上还是普速线上，都取决于各0D 之间的客流量。列车开行的数量既要满足旅客的出行需求，也要使铁路运输资源如铁路设备及线路能力得到充分利用，若开行对数过大，从旅客角度出发，虽然满足旅客的出行需求，服务频率也得到一定的提高，从铁路经营角度出发，列车上座率低，达不到保本上座率，就会出现经营亏损，因此，在制定列车开行方案时，合理确定列车开行对数是十分重要的。高速铁路某OD 间某类列车对数计算公式如下：

式中：

N-需要开行列车对数；

u-方向或区段内年度客运密度，万人/km；

A定-列车定员；

λ-列车客座利用率；

K波-客运月波动系数。

其中，列车定员A定为可变参数，根据不同车型核定，当客流较大时，应开行长编组列车；当客流较小时，应开行短编组列车，以保证服务频率。客运月波动系数K波指年度内最大的月客运量与全年各月平均客运量的比值，数值是根据时间周期发生变化的，是反映客运量时间分布不平衡的指标。

2.2 高速铁路列车开行方案评价

建立列车开行方案的评价体系，对开行方案的经济和服务效果进行评价，是市场条件下铁路运输组织的重要部分，它是一个多维度评价问题，随着评价主体的不同，评价目的不同，采用的评价指标也不同。具体评价指标包括技术评价、市场评价、服务评价、收益评价等。评价结果不仅可以用来评价开行方案的优劣，还可以作为优化依据来调整开行方案。下面，以收益评价为例进行分析。

收益评价主要是通过列车运营总成本与列车运营总收入两项指标之间的对比关系来反映经营状况，它是开行方案评价的核心。列车运营总成本计算过程较为复杂，包括基础设施和移动设备的维修费、折旧费、耗能、工资支出和其他养护费用等；列车运营收入包括客票收入和其它收入等。由于整体计算过程涉及数据采集较为繁琐，各铁路局一般采用年度清算的模式进行效益评价。

当前铁路局从经营角度出发，推行“一日一图”经营模式，年度收益评价无法满足阶段性调整需要。因此，日常收益评价可通过列车客座利用率近似表示运营收入与运营成本的对比关系来进行评价，可从一定程度上反映开行方案的经济效益。例如，客座利用率为90%时，铁路企业经济效益显然比60%时要高。

同时，客座利用率也是市场评价的重要指标，它是指方案中所有列车运行区段旅客周转量和客座公里数比值的平均值。客座利用率 的计算公式如下：

式中：

m,h-不同OD 去向索引下标；

M-OD 去向总数；

H-列车数；

qm-客流OD 对m 间的客流总量；

Ah-列车h 的定员；

Lh-列车h 的走行里程。

2.3 高速铁路列车开行方案调整

开行方案制定后，还应紧随客流的变化不断调整优化，以进一步适应客运市场的需求。开行方案调整的主要目的有两个：适应客流变化和引导客流变化。在高铁新线开通初期，需要吸引和培育客流，因此列车开行方案需更多兼顾通达性，促进客座率呈现上涨趋势。当该产品的上座率等相关指标达到一定阀值时，就应进行有预见性的调整，以进一步吸引客流。

3 实例分析

以阜阳地区为例，对区域内普速和高铁运能安排与客流需求的适应性进行量化评价。阜阳地区为长三角地区重要务工客流源地，京港高速商合段、郑阜高速线投入运营前，地区运能供给均为普速运能。高铁新线投入运营后，分“新线过渡期”、“12.30”年底图、“2020 春图”三阶段对高铁、普速列车客座率进行分析，并对运能供给作相应调整，补充高铁运能的同时，较大程度保留普速运能，适应客流变化和整体消费层次需求。

3.1 阶段性运能安排

2019 年12 月1 日，京港高速商合段、郑阜高速线正式投入运营，12 月1 日至29 日作为开通过渡期，安排了新线开车过渡方案。2019 年12 月30 日起实施全路调整图，对阜阳地区普速线进行了结构调整，大幅增加了阜阳地区高铁开行密度。

（1）新线过渡期（2019 年 12 月 1 日至 29 日）。根据公式1，结合客流调查数据，实行高铁过渡方案，高铁开行对数N1为22 对，开行普速始发车13 对。

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（2）“12.30”年底图（2019 年 12 月 30 日起）。根据公式 1，结合新线过渡期高铁客座率数据，年底图高铁开行对数N2为74 对，其中始发38 对；停运4 对普速列车，保留9 对始发普速列车并采取一定调整措施，其中，阜阳至北京K148/K147次1 对改周末开行；合肥至亳州K8430/K8429 次1 对留作预备线，开行日期另行通知；亳州（阜阳）至苏州K8401/4/1K8402/3/2 次、阜阳至上海K8365/8/5K8366/7/6 次2 对留作观察，春运客流结束后安排淡季停运。

3.2 客流指标分析

根据2019 年12 月～2020 年1 月及去年同期营销系统统计数据，根据公式2，对阜阳地区运能供给与客流需求的匹配进行量化评价。

（1）新线过渡期客流概况，选取12 月3 日～9 日完整周数据作为样本来分析阜阳地区客流。

从出发客流来看，阜阳、阜阳西两站日均发送旅客2.2 万人，同比增加0.39 万人，增幅21.3%。其中阜阳站发送普速旅客1.59 万人，同比减少0.22 万人，减幅12.3%；阜阳西站纯高铁客流日均发送0.61 万人。

反映出普速客流受高铁开通影响，转移至高铁出行。阜阳西站高铁客流中，普速转移客流占36.1%，高铁诱增客流比例占63.9%。

从开车情况来看，阜阳站始发7 趟普速平均客座率λ普1仅为55.3%，同比减少11.4 个百分点，高铁开通后普速客流转移导致客座率较大幅度下降。

（2）“12.30”图实施后客流情况，选取 1 月 3 日至 9 日完整周数据作为样本，并对比农历同期数据分析。

从出发客流来看，阜阳、阜阳西两站日均发送旅客2.32万人，农历同比增加0.59 万人、增幅34.2%；其中阜阳站普速日均发送旅客1.53 万人，农历同比减少0.2 万人、减幅11.3%；阜阳西站纯高铁客流日均0.79 万人，如图2 所示，反映出普速客流进一步下降、高铁客流呈现不断上升趋势。

从开车情况来看，阜阳站始发6 列普速列车平均客座率λ普2为56%，与前期新线开通过渡期客流率基本一致。

（3）进入春运后客流情况，选取 1 月 10 日～23 日数据，并对比农历同期数据分析。

从出发客流来看，阜阳、阜阳西两站合计发送旅客日均3.09 万人，农历同比增加0.86 万人、增幅38.4%；其中阜阳站普速发送旅客2.08 万人，农历同比减少0.15 万人、减幅6.9%；阜阳西站纯高铁净增加1.01 万人，如图1 所示。

图1 阜阳地区高铁、普速车站日均发送人数qm

图2 阜阳地区普速客发、增幅及客座率λ 变化折线图

春运节前期间，阜阳地区属于非重点出发地，从开车情况来看，阜阳站始发6 趟普速平均客座率仅为λ普345.6%，与前期相比客座率进一步下降，同比上一年40.35%略有提高，如图2 所示。阜阳西站始发高铁列车平均客座率为λ高344.8%，均处于相对低位、运能较为充足。

3.3 运能供给调整方向

综上客流简析，阜阳地区在商合杭北段新线开通后，客流结构发生了明显变化，普速客流下降、高铁客流上升趋势仍处于发展过程中，据此，下一步继续做好运能优化调整工作。

（1）不断优化调整普速运能。盯控客流变化，结合淡旺季转换、公益性需要，通过淡季停运、减编等措施，合理安排普速运能。

（2）动态优化高铁运能。用好修程修制改革有利条件，优化车底交路，减少京港高速线空送式开车；根据客流数据，总结京港高速、郑阜高速线客流规律，通过周末重联、淡季减编或停运等措施，动态调整运能供给方案。

4 结论

运能安排与客流需求相适应，即运能匹配性研究是对列车开行方案进行科学调整的前提。通过对客流的定期跟踪和分析，依据客座率变化趋势，判别列车开行方案与客流需求的总量适应性、结构适应性及质量适应性。对该方法进行时间维度层面的扩展后，将适用于不同新线及季节性运输等其它方面，有利于进一步提升铁路客运服务水平，适应地方经济发展需要，提高旅客满意度及市场占有率。