陳 維,馬 駟
(西南交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院,四川 成都 610031)
鐵路運(yùn)輸是我國(guó)綜合運(yùn)輸體系的重要組成部分,在中長(zhǎng)途旅客運(yùn)輸和大宗貨物運(yùn)輸中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)和作用。目前,國(guó)內(nèi)關(guān)于鐵路運(yùn)輸供給水平方面的研究較少,尚未建立相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo),缺乏對(duì)鐵路運(yùn)輸供給現(xiàn)狀的整體描述。從鐵路運(yùn)輸供給的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā),對(duì)鐵路運(yùn)輸供給水平進(jìn)行研究。
運(yùn)輸業(yè)是一種特殊的行業(yè),具有特殊的供給特點(diǎn)。運(yùn)輸供給是分布在一定空間上的能力。運(yùn)輸?shù)氖滓繕?biāo)是滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)于分布在一定空間的客貨位移的需求數(shù)量,其次運(yùn)輸系統(tǒng)具有一定的服務(wù)特性。國(guó)民經(jīng)濟(jì)除對(duì)運(yùn)輸具有量的需求外,還對(duì)服務(wù)水平有一定要求,如快速、舒適、經(jīng)濟(jì)、安全和可靠等。
我國(guó)鐵路運(yùn)輸供給的層次結(jié)構(gòu)是從運(yùn)輸供給者開始,包括運(yùn)營(yíng)者和政府機(jī)構(gòu)。政府機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)鐵路路網(wǎng)及車站等固定設(shè)備的建設(shè),運(yùn)營(yíng)者負(fù)責(zé)選用機(jī)車車輛、制定運(yùn)營(yíng)計(jì)劃與計(jì)劃實(shí)施。路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、移動(dòng)設(shè)備、運(yùn)營(yíng)計(jì)劃和計(jì)劃實(shí)施水平共同決定運(yùn)輸供給的服務(wù)水平與運(yùn)輸能力,從而形成運(yùn)輸產(chǎn)品,提供給使用者。其中,路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施與移動(dòng)設(shè)備限制運(yùn)輸能力的規(guī)模與服務(wù)質(zhì)量。運(yùn)營(yíng)計(jì)劃是根據(jù)鐵路設(shè)備水平設(shè)計(jì)運(yùn)輸產(chǎn)品,包括服務(wù)水平和運(yùn)輸能力兩個(gè)方面。計(jì)劃實(shí)施水平?jīng)Q定運(yùn)輸計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)程度,對(duì)供給水平產(chǎn)生影響。鐵路運(yùn)輸供給的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。
鐵路運(yùn)輸供給水平受路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、移動(dòng)設(shè)備、運(yùn)營(yíng)計(jì)劃、計(jì)劃實(shí)施4個(gè)方面的影響。因此,從這4個(gè)方面考慮選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)。
從路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、移動(dòng)設(shè)備、運(yùn)營(yíng)計(jì)劃、計(jì)劃實(shí)施4方面考慮,構(gòu)建鐵路供給水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[1]。
(1)路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施主要包括路網(wǎng)、車站和信號(hào)。評(píng)價(jià)指標(biāo)為路網(wǎng)密度、行車速度120km/h以上線路里程比重、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站比例、自動(dòng)閉塞里程比例。
(2)移動(dòng)設(shè)備。移動(dòng)設(shè)備主要是機(jī)車車輛。評(píng)價(jià)機(jī)車車輛對(duì)運(yùn)輸供給的影響,可以從機(jī)車車輛的結(jié)構(gòu)考慮。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括電力機(jī)車比重、空調(diào)客車占客車比重。
(3)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃。運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的評(píng)價(jià)指標(biāo)是平均運(yùn)輸密度、貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間、旅客列車旅速系數(shù)和貨物列車旅速系數(shù)。其中,平均運(yùn)輸密度是效率指標(biāo),貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間是機(jī)車車輛運(yùn)用指標(biāo),旅速系數(shù)是服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)。
(4)計(jì)劃實(shí)施。計(jì)劃實(shí)施的評(píng)價(jià)指標(biāo)是正點(diǎn)率。該指標(biāo)反映了鐵路運(yùn)輸計(jì)劃的實(shí)施水平。
各評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算均以鐵路2008年數(shù)據(jù)為主[2]。
(1)路網(wǎng)密度。2008年中國(guó)鐵路路網(wǎng)密度為83km/萬km2。根據(jù)我國(guó)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》的目標(biāo),到2020年我國(guó)鐵路網(wǎng)將趨于完善。根據(jù)規(guī)劃,2020年的鐵路總里程將達(dá)到12.9萬km,路網(wǎng)密度為134.4km/萬km2。我國(guó)2008年的路網(wǎng)密度與我國(guó)路網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)相比,僅為目標(biāo)的61.8%,還有較大的差距。
(2)速度120km/h以上線路里程比重。早在20世紀(jì),歐洲、美國(guó)和日本已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)既有線列車速度120km/h。我國(guó)經(jīng)過6次大面積列車提速改造,速度120km/h及以上線路延展里程達(dá)到2.4萬km,占總里程的30.8%。我國(guó)鐵路的整體速度水平亟待提高[3]。
(3)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站比例。2008年我國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站比例為31.3%,全路大部分車站為電氣集中車站,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站比例有待進(jìn)一步提高。
(4)自動(dòng)閉塞里程比例。2008年我國(guó)鐵路的自動(dòng)閉塞里程比例為45.7%,還有待提高。
(5)電力機(jī)車比例。2008年我國(guó)電力機(jī)車占機(jī)車保有量的34.2%,線路電氣化率為34.6%,電力機(jī)車的比例與電氣化鐵路的比例是相關(guān)的。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家鐵路的電氣化率已普遍達(dá)到46%~60%,我國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃也確定了在2012年電氣化率達(dá)到60%的目標(biāo),故電力機(jī)車比例還需要快速提升。
(6)空調(diào)客車比例。2008年空調(diào)客車比例為60.12%,較2006年提升了6.2%。
(7)平均運(yùn)輸密度。2008年我國(guó)鐵路的平均運(yùn)輸密度為4127萬t·km / km,比2003年增長(zhǎng)36.7%,年平均增長(zhǎng)率為6.5%。在世界前5名中,中國(guó)是俄羅斯的1.6倍、印度的2.4倍、日本的2.7倍、美國(guó)的3.7倍,我國(guó)的鐵路運(yùn)輸效率世界第一。
(8)貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間。2008年我國(guó)鐵路貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間為4.73d,較2007年減少0.03d。近幾年貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間不斷減少,說明我國(guó)鐵路機(jī)車車輛運(yùn)用效率的持續(xù)提高。
圖1 鐵路運(yùn)輸供給水平層次結(jié)構(gòu)示意圖
(9)旅客列車速度系數(shù)。速度系數(shù)是反映運(yùn)行圖質(zhì)量的重要指標(biāo),2008年我國(guó)鐵路旅客列車平均速度系數(shù)為0.87,仍有提升的空間。
(10)貨物列車速度系數(shù)。2008年我國(guó)貨物列車速度系數(shù)為0.695。我國(guó)鐵路線路大多為客貨共線運(yùn)輸,大量旅客列車的開行對(duì)貨物列車速度系數(shù)有較大影響。
(11)正點(diǎn)率。2008年我國(guó)鐵路旅客列車平均運(yùn)行正點(diǎn)率為98.9%,貨物列車平均運(yùn)行正點(diǎn)率為96.8%。
對(duì)我國(guó)鐵路運(yùn)輸供給水平選用隸屬度函數(shù)聚類評(píng)價(jià)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。該模型利用AHP法確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重,采用隸屬度函數(shù)將指標(biāo)的相對(duì)優(yōu)屬度值進(jìn)行轉(zhuǎn)化并組建隸屬度矩陣,然后再進(jìn)行模糊評(píng)判,并用最大接近度原則確定評(píng)價(jià)結(jié)果[4]。
計(jì)算各指標(biāo)隸屬度向量需要確定各項(xiàng)指標(biāo)的閥值[dmin,dmax]。路網(wǎng)選取我國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的路網(wǎng)密度目標(biāo)作為dmax值;我國(guó)的鐵路運(yùn)輸效率為世界第一,將平均運(yùn)輸密度和貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間兩個(gè)效率指標(biāo)的dmax值設(shè)定為我國(guó)的實(shí)際數(shù)值;電力機(jī)車比例的dmax值按照中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃確定的60%線路電氣化率的目標(biāo)取值;其余指標(biāo)的dmax值均按100%取值,所有指標(biāo)的dmin按0取值。
運(yùn)用2008年評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù),計(jì)算各指標(biāo)的隸屬度向量如下。
路網(wǎng)密度=(0,0.09,0.91,0,0)
速度120km/h以上線路里程比重=(0,0,0,0.46,0.54)
計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站比例=(0,0,0,0.565,0.435)
自動(dòng)閉塞里程比例=(0,0,0.285,0.715,0)
電力機(jī)車比例=(0,0,0.85,0.15,0)
空調(diào)客車比例=(0,0.006,0.994,0,0)
平均運(yùn)輸密度=(1,0,0,0,0)
貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1,0,0,0,0)
旅客列車旅速系數(shù)=(0.35,0.65,0,0,0)
貨物列車旅速系數(shù)=(0,0.475,0.525,0,0)
正點(diǎn)率=(0.9025,0.0975,0,0,0)。
由于各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于鐵路運(yùn)輸供給的重要程度不同,因而需要計(jì)算各指標(biāo)層次的權(quán)重。采用AHP法進(jìn)行計(jì)算,其結(jié)果為:{路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,移動(dòng)設(shè)備,運(yùn)營(yíng)計(jì)劃,計(jì)劃實(shí)施}={0.3,0.3,0.3,0.1};{路網(wǎng),車站,信號(hào)}={0.6,0.2,0.2};{電力機(jī)車比重,空調(diào)車占客車比重}={0.5,0.5};{平均運(yùn)輸密度,貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間,客貨列車旅速系數(shù)}={0.34,0.33,0.33};{旅客列車正點(diǎn)率,貨物列車正點(diǎn)率}={0.5,0.5};{路網(wǎng)密度,120km/h以上線路里程比重}={0.5,0.5};{旅客列車旅速系數(shù),貨物列車旅速系數(shù)}={0.5,0.5}。
將我國(guó)鐵路運(yùn)輸供給水平劃分為5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí):{好,較好,一般,較差,差},運(yùn)用隸屬度函數(shù)聚類評(píng)價(jià)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。計(jì)算得到準(zhǔn)則層和目標(biāo)層的隸屬度向量分別為:路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施=(0,0.027,0.33,0.394,0.249);機(jī)車車輛=(0,0.003,0.922,0.075,0);運(yùn)營(yíng)計(jì)劃=(0.7278,0.1856,0.0866,0,0);計(jì)劃實(shí)施=(0.9025,0.0975,0,0,0);鐵路運(yùn)輸供給水平=(0.3086,0.0744,0.4016,0.1407,0.072)。
利用最大接近度原則確定相應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí),分別為:{路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,移動(dòng)設(shè)備,運(yùn)營(yíng)計(jì)劃,計(jì)劃實(shí)施}={較差,一般,好,好},最終評(píng)價(jià)結(jié)果為2008年我國(guó)鐵路運(yùn)輸供給水平一般。
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[1]蔣惠園,王 皓. 基于熵權(quán)法的內(nèi)河運(yùn)輸供給評(píng)價(jià)研究[J].水運(yùn)工程,2008(6):1-6.
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[3]王 琳. 提速對(duì)鐵路運(yùn)輸供給影響的若干問題研究[D]. 成都:西南交通大學(xué),2004.
[4]魏得勇. 城市軌道交通綜合配線評(píng)價(jià)研究[D]. 成都:西南交通大學(xué),2006.