闽赣三大铁路客运枢纽协同优化研究

孙膑 林维 陈明 吴冰

摘要：闽赣两省在高速铁路网“八纵八横”规划方案中占据重要地位，区内有南昌、福州、厦门三大枢纽，合理调配该三大枢纽对闽赣两省的旅客运输服务效率与效益具有重要意义。在此背景下，本文以相关铁路客运数据为依据，在深入分析三大枢纽客运现状的基础上，兼顾客运可达性与设备检修力与发展等为主要因素，通过三大枢纽协同分工优化，提出三大枢纽客运分工建议方案。

关键词：铁路客运枢纽 协同分工 列车开行 闽赣铁路

1背景

根据国铁集团年会数据，到2021年末铁路网规模突破15万km，其中高铁4万km，覆盖了80%以上的大城市。铁路网络覆盖经过多年的发展进一步扩大，路网结构更加优化，充分发挥了铁路对经济社会发展的保障作用。在疫情前的2019年，国家铁路旅客发送达到35.79亿人;疫情期间，2020年铁路旅客发送量完成22.03亿人，2021年恢复性增长，年客发达25.3亿人。

中国铁路南昌局集团有限公司主要管理江西、福建两省全部和湖南、湖北省境内部分铁路线路。截至2020年底，南昌局营业里程8469.16km，其中时速200km及以上铁路3794.86km，时速300km及以上的铁路1463.45km。2018年南昌局全年发送旅客2.36亿人，2019年客发2.45亿人，2020年和2021年受疫情影响，分别发送旅客1.55亿人和1.71亿人。其管辖范围东接“长三角”地区、南连“珠三角”地区，在全国铁路网中发挥承东启西、沟通南北的作用，在高速铁路网规划方案“八纵八横”铁路高速主通道和铁路连接线中，闽赣两省占有重要的作用和地位。辖区内最重要的有南昌、福州、厦门枢纽，进一步合理调配三大枢纽对闽赣两省的运用能力，优化列车开行方案，对实现资源优势互补、提升旅客运输服务效率与效益具有重要意义。

2三大铁路客运现状

2.1客运列车通达状况

2.1.1南昌枢纽

（1）南昌（西）站。

南昌（西）高铁动车可直达车站共计209个，其中：4h以内的车站116个，占总计的55.5%;最远可达成都东，共2列车;直达列车数大于等于10列的车站有51个，直达列车最多的为上饶63列车;1h内可达车站17个，2h内可达车站39个。

（2）南昌站。

南昌站可直达车站共计431个，其中：最远可达乌鲁木齐，只有1列车;直达列车数大于等于10列的车站有29个，直达列车最多的为九江，为48列车;3h内可达车站41个，4h内可达车站54个。

2.1.2福州枢纽

（1）福州（南）站。

福州站高铁动车可直达车站共计222个，其中：最远可达成都东，只有1列车;直达列车数大于等于10列的车站有61个，直达列车最多的为厦门北，为80列车;1h内可达车站20个，2h内可达车站39个。

（2）福州站。

福州站既有可直达车站共计185个，其中：最远可达佳木斯，只有1列车;直达列车数大于等于2列的车站有52个，直达列车最多的为武夷山和鹰潭，分别为7列车;3h内可达车站4个，4h内可达车站7个。

2.1.3厦门枢纽

厦门北高铁站可直达車站共计192个，其中：直达时间在4h以内的为74个;最远可达重庆北，只有1列车;直达列车数大于等于10列的车站有55个，直达列车最多的为泉州，为102列车;1h内可达车站17个，2h内可达车站31个。厦门北高铁出发的直达列车，绝大部分车站的通达时间在4h以内，为高铁的优势范围。

2.2主要线路开行状况

由南昌局担当列车，其始发及途经客运三大枢纽，在各条线路的开行状况如表1所示。

2.3主要旅客流向流量

旅客发送量与列车开行方案密切相关，南昌、福州以及厦门三大枢纽的日旅客发送量在疫情前分析如下。

（1）南昌枢纽。

南昌站旅客发送日均约8.9万，其中直通4.0万、管内4.9万。直通主要流向北上广深、杭州、长沙、武汉，日均发送超过2000人，管内则以抚州、赣州、萍乡、上饶、九江周边城市为主，日均发送超过6000人。动车客流流向则主要集中在上海、杭州、广州、长沙、武汉，管内的上饶、九江、萍乡、抚州。

（2）福厦枢纽。

福建省旅客发送日均31万左右，发送客流以管内为主，管内23万，其中发送到杭深线上的客流日均16.6万，占管内客流的72%。直通客流日均8万，其中深圳汕头2.7万，沪杭温宁方向2.7万，是直通客流两个最主要的流动方向。

3客运三大枢纽列车开行方案优化

3.1枢纽列车检修状况

三大枢纽列车检修能力及检修剩余能力如表2、表3所示。

三大枢纽列车存放状况分布是在局内11个中间站存放动车组47列，动车组中间站存放如表4所示。

3.2三大枢纽分工优化思路

3.2.1南昌枢纽

昌福线动车以南昌枢纽检修为主，逐步取消南昌检修动车套跑福建省始发动车。

3.2.2福厦枢纽

（1）福建省内，清晰分工福州枢纽与厦门枢纽的动车组检修与列车开行。尤其是南三龙开通后，以厦门动车所检修为主，龙岩、福州检修为辅。

（2）福建省上行往北京、上海、南京等方向大部分放厦门北动车所检修，部分福州始发往北京、上海方向动车改为厦门北始发。福建省下行往深圳方向动车大部分福州所检修，部分厦门始发往深圳方向动车改为福州南始发，保留少量厦门至深圳北在厦门北所检修。

（3）管内福厦间动车均衡在福州、厦门所检修，根据客流情况选择重联运行。停运部分福厦间动车，腾出部分能力开行长途列车，以长途列车带动福厦间短途客流。

3.3优化模型

南昌局客运三大枢纽列车开行方案模型选取较为成熟的优化模型[1-2]，主要参数设定如下：

表示由枢纽i在线路n上增开列车对数;

表示由枢纽i在线路n上增开一对列车可获得的收益;

表示由枢纽i在线路n上增开列车能力限制;

表示线路n的剩余能力（对）;

表示枢纽i的存车能力（对）;

表示枢纽i的检修能力（对）;

表示增设列车总数（对）。

优化目标：使收益最大化的三大枢纽分工方案，为如下问题的最优解。

Max∑_n?∑_i?〖r_in X_in 〗

s.t.

（1）  x_in≤c_in ，    i=1，2，3; n=1，...，8;

（2）  ∑_n?x_in ≤C_n，      i=1，2，2; n=1，...，8;

（3）  ∑_i?X_in ≤min{I_i 〖，M〗_i }  i=1，2，3;

（4）  ∑_n?∑_i?x_in ≤N   ;

（5）   x_11+x_12  ，≤c_11  ;

（6）   x_21+x_22  ，≤c_22  ;

（7）   x_13+x_14  ，≤c_13  ;

（8）   x_33+x_34  ，≤c_34  。

其中（1）为枢纽i服务线路n的能力限制;（2）为线路n的剩余能力限制;（3）为枢纽的检修和存放能力限制;（4）为列车数量限制;（5）至（8）是枢纽跨线路服务限制。以该模型为原型，可以加以多种约进行模型转换，随后在多方案中进一步演化目标函数，从而根据实际情况进行分析优化选取[3-6]。

3.4优化结果分析

求解该整数规划问题，再根据优化模型分析，求解结果如表5所示。

根据表5的优化结果可知，南昌局客运三大枢纽可以新增始发车、新增檢修动车组，共计28对。具体如下。

（1）自南昌枢纽始发，检修由南昌枢纽承担，经由向莆线的开行列车5对。

（2）自福州枢纽始发，检修由福州枢纽承担，经由合福线的开行列车1对。

（3）自厦门枢纽始发，检修由厦门枢纽承担，经由龙漳/赣瑞龙线的开行列车22对。

4客运三大枢纽分工优化建议方案

根据上述优化结果可知，南昌局客运三大枢纽可以新增开行始发车28对。其中5对自南昌枢纽始发，主要经由向莆线;1对自福州枢纽始发，主要经由合福线;12对自厦门枢纽始发，主要经由龙漳/赣瑞龙线。为此，客运三大枢纽分工将发生相应改变，具体建议如下。

客运三大枢纽的协同分工建议，综述如表6。

参考文献

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作者简介：孙膑（1974—），男，博士，研究方向为铁路运输和信息系统。