鐵路旅客列車開行效益評價系統開發及應用

曲 川，楊名友

（1.中國鐵路濟南局集團有限公司 客運部，濟南 250001；2.中國鐵路濟南局集團有限公司 財務部，濟南 250001）

鐵路運輸是保障國民經濟運行、推動經濟增長和實現工業化、城鎮化、現代化的重要力量。為推動鐵路高質量發展，中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）立足新發展階段，貫徹新發展理念，服務新發展格局，深化鐵路運輸供給側結構性改革，精準實施 “一日一圖”，實現客運產品供給與客運需求的精準匹配。因此，應建立投入產出分析機制和成本測算模型，為設計運輸產品提供參考。多年來，我國鐵路運輸領域的學者和專業技術人員從多個角度、采用多種方法對鐵路旅客列車開行效益進行了研究，為旅客列車開行方案決策提供了科學依據和理論方法。周煒[1]提出采用實算法、邊際利潤法、單位成本法3 種方式對單列旅客列車的成本進行核算；賈俊芳[2]構建了旅游列車開行方案指標體系，提出了用層次分析法評價旅游列車開行方案的構想；賈新茹等人[3]從趟車效益模型入手，建立了基于中國鐵路客票發售和預定系統（簡稱：客票系統）和鐵路運輸收入清算系統（簡稱：清算系統）業務數據的趟車盈虧點計算模型，提出建設鐵路旅客列車開行效益評估系統的總體技術方案。北京、廣州等鐵路局集團公司的專業技術人員在對列車開行收入、成本支出、客座利用率等指標關系的研究中，以收支平衡時的比率作為盈虧平衡客座率，即列車開行效益評價指標[4-5]。

目前鐵路運輸企業評價列車開行效益的主要方法包括：（1）使用財務清算的客運收入和成本支出計算列車盈虧，該方法因成本支出項目較多，數據量級較大，清算周期長，不能快速、動態判斷列車效益水平；（2）采用列車客座率和列車盈虧平衡點對比的方式，快速評價列車盈虧情況，該方法中列車客座率反映的是列車席位利用程度，其構成因素為運距、定員、人數等，列車盈虧平衡點反映的是列車收支平衡狀態下，列車全定員、全里程、全票價的收入完成率，其構成因素為運距、定員、票價、列車等級、席別、列車開行成本等。因二者為不同類型的指標，直接比較會存在誤差，影響評價結果。

本文針對既有效益評價方法存在的問題，構建相同類型、同一標準、簡潔直觀的評價指標和結構清晰、易于實現的評價體系，建立列車換算客座率、換算盈虧平衡點等評價指標、換算模型及基于該評價指標的列車開行效益評價體系，開發并應用鐵路旅客列車開行效益評價系統，直觀、快速、精準地評價列車開行效益，為旅客列車開行方案優化提供科學決策依據。

1 旅客列車效益評價體系

1.1 評價體系基本思路

本文引入了換算指標概念，即將列車的旅客運送量、成本支出、定員等不同類型的指標，換算成相應的客座數，創建換算客座率和換算盈虧平衡點評價指標，建立旅客列車開行效益評價體系的基本思路如圖1 所示。

圖1 旅客列車開行效益評價基本思路

根據目前列車運行圖管理方法及鐵路運輸財務清算制度，運用項目分析法，對涉及的各項指標因素建立層次關系，構建旅客列車開行效益評價體系，如圖2 所示。

圖2 旅客列車開行效益評價體系

1.2 評價指標模型

本文綜合各類影響效益評價的指標因素，針對列車不同類別構建列車換算客座率、換算盈虧平衡點的評價指標模型。選定旅客列車某一等級席別的全里程票價為基準，例如，高速動車以列車全里程二等座票價為基準，普速客車以列車全里程硬座票價為基準，對列車各區間、席別、票種的旅客運送量、成本支出、定員進行換算。涉及的成本、票價指標均按照當前稅率計算去稅數據。

1.2.1 換算客座數模型

（1）列車換算客座數模型

將旅客列車運送量按實際售出區間的里程、席別票價換算為全里程基準票價數量，如公式（1）所示。

其中，E客為列車換算客座數；Ni客為第i類區間的旅客運送量；Pij客為第i類區間第j類席別票種的旅客票價；P基為列車全里程基準票價；n為列車售出車票區間里程分類總數，i=1,···,n；m為列車售出車票的席別票種分類總數，j=1,···,m。

（2）定員換算客座數模型

將旅客列車定員按照全里程、席別票價換算為全里程基準票價數量。計算模型如公式（2）所示。

其中，E定為列車定員換算客座數；Nk定為第k類席別的列車定員；Pk定為第k類席別的全里程旅客票價；P基為列車全里程基準票價；p為席別分類總數，k=1,···,p。

（3）成本換算客座數模型

將旅客列車和開行成本按照列車運行里程、席別票價換算為全里程基準票價數量，其中，開行成本分為列車付費、變動成本、全成本3 種口徑。計算模型如公式（3）所示。根據需要，對Cl使用列車付費、變動成本、全成本支出項目計算。

其中，E支為列車成本換算客座數；Cl為第l項的成本支出；P基為列車全里程基準票價；q為3 種口徑中選取的列車開行成本的項目總數，l=1,···,q。

1.2.2 平均換算模型

（1）平均換算客座率模型

本文采用多趟列車換算客座數合計值與定員換算客座數合計值之比，計算多趟列車平均換算客座率，如公式（4）所示。

（2）平均換算盈虧平衡點模型

本文采用多趟列車成本換算客座數合計值與定員換算客座數合計值之比，計算列車平均換算盈虧平衡點，如公式（5）所示。

1.2.3 效益評價模型

使用列車換算客座率和換算盈虧平衡點兩項指標快速評價列車效益。當列車換算客座率大于或等于換算盈虧平衡點時，判斷列車盈利，超出值越高，盈利水平越高；反之則判斷列車虧損。評價模型如公式（6）所示。

2 旅客列車開行效益評價系統

本文基于旅客列車效益評價體系及評價指標模型，開發依托于鐵路局集團公司的客運營銷輔助決策平臺的旅客列車開行效益評價系統。

2.1 邏輯架構

列車開行效益評價系統基于X86 開放式平臺。采用虛擬化技術、集群技術，提高硬件資源的利用效率，保證應用服務系統的可擴展性和可靠性。系統的邏輯結構主要包括數據層、計算層、應用層、訪問層，如圖3 所示。

圖3 系統邏輯架構

（1）數據層通過訪問客票系統、清算系統、全國鐵路列車運行圖編制系統（簡稱：運行圖系統）的數據接口，實現數據的抽取、清洗、加載，支撐結構化數據與非結構化數據的存儲與管理，利用數據庫、數據倉庫等技術實現各類運營與服務數據的集成與共享。

（2）計算層利用平臺提供的congnos 報表服務，實現動態成本計算、客流指標計算、盈虧平衡點計算。

（3）應用層基于列車開行效益分析模型計算效益指標，進一步得出效益評價，并給出列車運行圖方案調整建議，從而實現定性業務分析與決策服務。

（4）訪問層主要實現各應用功能的訪問與控制，通過應用層的用戶管理功能為不同的業務人員提供不同級別的訪問服務。

2.2 系統功能

列車開行效益評價系統的功能包括4 個部分：數據管理、系統管理、成本計算、盈虧分析。系統功能結構如圖4 所示。

圖4 系統功能

（1）數據管理：實現對列車數據、交路數據、成本數據等的導入、清洗、轉換及更新。

（2）系統管理：實現用戶的角色管理和權限分配、操作日志查詢及數據維護功能。

（3）成本計算：測算列車實際開行產生的成本。從車次分類、車底交路、乘務交路3 個維度展現成本數據。

（4）盈虧分析：依據列車開行效益評價模型計算盈虧平衡點，得出列車開行效益評估結果。

2.3 系統數據

2.3.1 數據構成

列車開行效益評價系統使用了客票系統的列車基礎數據[6]、清算系統的列車成本數據、運行圖系統的列車交路數據等基礎數據，以及鐵路局集團公司客運營銷系統（簡稱：營銷系統）運能統計數據的生產數據[7]，并在鐵路局集團公司客運營銷輔助決策平臺（簡稱：營銷決策平臺）上運用報表服務實現基礎指標和決策指標的分析計算，提供決策數據。數據構成如圖5 所示。

圖5 系統數據構成

2.3.2 列車開行成本項目

梳理擔當列車的成本構成及固定成本項目定額[8]，并對不同編組下的列車成本進行測算，成本項目構成如表1 所示。

表1 成本項目構成表

3 系統應用

列車開行效益評價系統已于2021 年在中國鐵路濟南局集團有限公司上線使用。基于該系統，采用層級分析方法，對列車開行方案進行優化。

3.1 三級成本調整優化

本文采用三級成本調整原則優化列車開行方案。建立基于全成本支出（一級）、變動成本支出（二級）、付費成本支出（三級）的三級調整機制。對換算客座率高于一級換算盈虧平衡點的列車，全力安排開行，加大開行力度；高于二級換算盈虧平衡點的列車，根據動車組運用情況優先安排開行；高于三級換算盈虧平衡點的列車，根據客流需要動態安排好開行規律和編組規律；低于三級換算盈虧平衡點的列車，結合其運輸功能，擇優開行。三級成本調整原則優化方案如圖6 所示。

圖6 三級成本調整優化方案

3.2 多層次盈虧分析優化

采用多層次盈虧分析指導列車開行方案的優化。第1 層次，對虧損或盈利能力弱的列車交路優先予以調整；第2 層次，對保留的交路中存在虧損或盈利能力弱的線路產品，結合同線路其他產品進一步優化方案；第3 層次，對保留的交路和線路產品中，仍存在虧損或盈利能力弱的列車產品進行重點分析，在不影響交路框架結構的情況下，優化開行時間、停站方案、售票策略等，進一步提升列車開行效益。多層次盈虧分析優化方案如圖7 所示。

圖7 多層次盈虧分析優化方案

4 結束語

本文提出并建立的新評價指標及評價體系更加關注和反映列車產品創效能力，開發應用的旅客列車開行效益評價系統為旅客列車產品優化調整提供支撐。下一步需深入研究新指標內涵，挖掘指標數據價值，不斷優化和完善系統功能，充分利用大數據技術，將客運數據、財務數據全面融合，實現對客運生產科學決策，提升鐵路運輸綜合效益和服務品質。