王艷波，鄭 婷，王華偉，劉宗洋

(1.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司 貨運(yùn)部，北京 100844；2.中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081)

中歐班列是指按照固定車次、線路、班期和全程運(yùn)行時(shí)刻開行，運(yùn)行于中國與歐洲以及“一帶一路”沿線各國的集裝箱國際鐵路聯(lián)運(yùn)列車[1]。2020 年，在共建“一帶一路”倡議推動下，中歐班列年開行數(shù)量突破1 萬列，開行數(shù)量和質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)步提升，形成了西、中、東三大鐵路運(yùn)輸通道，開行范圍已拓展到超過20 個(gè)歐洲國家[2-3]。中歐班列具有貨值高、運(yùn)行里程長、途經(jīng)國家多、沿線環(huán)境復(fù)雜、作業(yè)環(huán)節(jié)多等特點(diǎn)，因此加強(qiáng)中歐班列的安全質(zhì)量監(jiān)控迫在眉睫。多年來，全路安裝的超偏載檢測裝置、軌道衡等一系列貨運(yùn)安全檢測監(jiān)控及生產(chǎn)作業(yè)管理相關(guān)設(shè)備覆蓋了主要的貨檢站和裝車作業(yè)站，形成覆蓋全路的貨運(yùn)計(jì)量安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對貨物裝載狀態(tài)的動態(tài)全過程檢測監(jiān)控[4-5]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，除部分口岸鐵路局集團(tuán)公司開行的班列因不經(jīng)過超偏載測點(diǎn)設(shè)備無法被監(jiān)測外，98%以上的中歐班列均會途經(jīng)超偏載檢測裝置，貨運(yùn)計(jì)量安全檢測監(jiān)控等相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)用為研究中歐班列安全質(zhì)量監(jiān)控提供了技術(shù)條件。

1 基于超偏載檢測裝置的中歐班列安全質(zhì)量監(jiān)控解決方案

基于超偏載檢測裝置和軌道衡等設(shè)備的貨運(yùn)計(jì)量安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對鐵路貨車裝載狀態(tài)的檢測和監(jiān)控，獲取貨車的發(fā)到站、品名、編組和超偏載狀態(tài)等信息。通過車次信息識別中歐班列，提取中歐班列安全檢測數(shù)據(jù)；基于中歐班列檢測數(shù)據(jù)，通過途中甩車評判算法，獲取甩車信息，監(jiān)控中歐班列運(yùn)行安全；通過設(shè)置班列與測點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系和統(tǒng)計(jì)方法獲取中歐班列開行信息；以開行信息為基礎(chǔ)，計(jì)算中歐班列評價(jià)指標(biāo)，對中歐班列的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)分析，以此提出基于超偏載檢測裝置的中歐班列安全質(zhì)量監(jiān)控方案。

1.1 班列識別

中歐班列在固定的發(fā)到站間有固定車次和運(yùn)行線、明確的開行周期和運(yùn)行時(shí)刻，按客車化模式組織開行，因而與旅客列車類似，固定的班列車次是識別貨運(yùn)班列的關(guān)鍵要素。

中歐班列的開行方案劃分為圖定開行方案和臨時(shí)開行方案。圖定開行方案是中歐班列線路經(jīng)過一定市場培育期、開行較為穩(wěn)定后，納入列車運(yùn)行圖保障。臨時(shí)開行方案是針對市場培育期以及圖定開行方案無法滿足開行需求的班列線路而制定的臨時(shí)開行方案[6]。列車經(jīng)過超偏載檢測裝置時(shí)，根據(jù)中歐班列圖定班列與臨時(shí)班列相結(jié)合的運(yùn)輸組織特點(diǎn)以及固定的車次規(guī)則，識別中歐班列，提取中歐班列超偏載檢測數(shù)據(jù)。其中，由于班列運(yùn)行方向上下行變化等原因引起的車次變化，依據(jù)中歐班列車次的變化規(guī)則和檢測數(shù)據(jù)中的車次信息識別中歐班列。

1.2 測點(diǎn)選擇與維護(hù)

中歐班列經(jīng)過超偏載檢測設(shè)備時(shí)，其檢測數(shù)據(jù)由測點(diǎn)設(shè)備采集上傳，經(jīng)過加工處理，形成貨運(yùn)計(jì)量安全檢測監(jiān)控信息集合。依托已經(jīng)在全路成熟運(yùn)用的貨運(yùn)計(jì)量安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)，利用主測點(diǎn)與備選測點(diǎn)相結(jié)合的方式獲取班列開行信息，彌補(bǔ)單一測點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的缺陷，有效提高開行信息的完整率。當(dāng)主測點(diǎn)信息采集有誤時(shí)，備選測點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充采集，可以有效補(bǔ)充完善中歐班列的開行信息。

由于圖定班列在固定的發(fā)到站間有固定車次和運(yùn)行線，分析超偏載檢測裝置測點(diǎn)和固定運(yùn)行線的分布關(guān)系，擇優(yōu)選擇干線上穩(wěn)定的超偏載測點(diǎn)作為獲取圖定班列開行信息的主測點(diǎn)和備選測點(diǎn)，建立中歐圖定班列開行車次與出入境途經(jīng)測點(diǎn)設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系。臨時(shí)班列在固定的發(fā)到站間有固定運(yùn)行線，分析超偏載檢測裝置測點(diǎn)和出入境口岸站的分布關(guān)系，擇優(yōu)選擇運(yùn)行線上的通道咽喉作為獲取臨時(shí)班列開行信息的主測點(diǎn)和備選測點(diǎn)，建立中歐臨時(shí)班列出入境口岸站與途經(jīng)測點(diǎn)設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系。

隨著中歐班列業(yè)務(wù)的變化，每年進(jìn)行多次運(yùn)行圖調(diào)整，增加、取消或調(diào)整部分運(yùn)行線路；當(dāng)班列運(yùn)行圖發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)超偏載檢測裝置測點(diǎn)和新運(yùn)行線的分布關(guān)系，調(diào)整中歐班列與出入境途經(jīng)測點(diǎn)設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系，保證開行信息的完整率。

1.3 安全質(zhì)量監(jiān)控

根據(jù)中歐班列的運(yùn)輸組織特點(diǎn)，對已提取的中歐班列超偏載檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行加工清洗，實(shí)現(xiàn)中歐班列檢測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。通過研究檢測數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值[7]，采用途中甩車智能評判算法和開行信息自動統(tǒng)計(jì)方法，計(jì)算中歐班列質(zhì)量指標(biāo)，完成中歐班列的動態(tài)監(jiān)控、開行信息統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量評價(jià)。

（1）途中甩車評判。基于超偏載檢測數(shù)據(jù)對中歐班列的超偏載狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用途中甩車智能評判算法判斷班列是否中途甩車。中歐班列經(jīng)過超偏載測點(diǎn)時(shí)，由超偏載檢測信息和班列確報(bào)信息獲取班列的車次、發(fā)到站、首尾車號和其他測點(diǎn)信息；選取時(shí)間間隔最近的超偏載檢測數(shù)據(jù)作為參考標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)車次、發(fā)到站、首尾車號信息，判斷是否是同一次運(yùn)輸，依據(jù)同一次運(yùn)輸?shù)陌嗔芯幗M數(shù)量變化情況判斷班列的甩車情況。

（2）開行信息自動統(tǒng)計(jì)。通過自動統(tǒng)計(jì)的方法獲取中歐班列的開行信息，包括編組站、口岸站、編組數(shù)、箱型和空重箱數(shù)量等開行信息?；谥袣W班列超偏載檢測數(shù)據(jù)，獲取中歐班列的車次、發(fā)到站、貨物名稱和集裝箱等信息，判斷班列種類并得到班列的空重集裝箱情況，依據(jù)不同班列種類與超偏載測點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，通過主測點(diǎn)與備選測點(diǎn)結(jié)合的方式，智能選取一次運(yùn)輸中的1 個(gè)超偏載檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行開行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而自動獲取中歐班列的開行信息。

（3）質(zhì)量評價(jià)。2018 年中歐班列運(yùn)輸協(xié)調(diào)委員會建立了旨在引導(dǎo)各地中歐班列高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的《中歐班列質(zhì)量指標(biāo)評價(jià)體系》，設(shè)置了開行列、發(fā)送箱、重箱率、月度開行方案兌現(xiàn)率、班列線利用率、安全問題等12 項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)[8]?；讷@取的中歐班列開行信息，依據(jù)開行列、發(fā)送箱、重箱率和回程占比等質(zhì)量指標(biāo)的定義，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)中歐班列質(zhì)量指標(biāo)的自動統(tǒng)計(jì)，對中歐班列運(yùn)行狀況進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)。開行列是指按照開行方案開行的班列列次數(shù)，為圖定班列與臨時(shí)班列的列次數(shù)之和，反映班列的整體開行情況；發(fā)送箱是中歐班列運(yùn)輸集裝箱的換算標(biāo)準(zhǔn)箱，是國際通用的集裝箱發(fā)送量統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，單位為TEU；重箱率為發(fā)送箱中重箱所占比率，反映班列運(yùn)力利用和收益高低、貨源充足程度；開行方案兌現(xiàn)率是中歐班列重要質(zhì)量指標(biāo)，指實(shí)際開行列數(shù)與計(jì)劃開行列數(shù)的比例；回程占比為回程班列數(shù)與往返總列數(shù)的比例，反映境外回程貨源組織能力。發(fā)送箱、重箱率和回程占比的計(jì)算公式如下。

通過中歐班列開行列、重箱率、回程占比等信息，實(shí)時(shí)掌握中歐班列整體開行動態(tài)，根據(jù)質(zhì)量指標(biāo)和業(yè)務(wù)需求調(diào)整中歐班列運(yùn)行圖，可以促進(jìn)中歐班列更安全更快速地發(fā)展。

2 實(shí)例分析

采用中歐班列安全質(zhì)量監(jiān)控方案對班列的安全質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)和分析，以固定時(shí)間范圍T(2021 年1 月31 日至2 月2 日)內(nèi)的中歐班列為例，時(shí)間范圍T內(nèi)部分中歐班列超偏載檢測數(shù)據(jù)如表1 所示。

2.1 安全監(jiān)控

基于中歐班列的超偏載檢測數(shù)據(jù)，可以通過車號實(shí)時(shí)追蹤中歐班列車輛信息。以中歐班列X8006為例，利用途中甩車智能評判方法判斷班列是否中途甩車。

由表1 數(shù)據(jù)可知，中歐班列X8006 陸續(xù)經(jīng)過超偏載測點(diǎn)5、測點(diǎn)6、測點(diǎn)9、測點(diǎn)11 和測點(diǎn)12，根據(jù)檢測信息可知，班列的車次為X8006，發(fā)到站均為阿拉山口和圃田，首尾車號均為5253266 和5465991；根據(jù)車次、發(fā)到站和首尾車號信息，可以推斷表1 中的班列X8006 為同一次運(yùn)輸；由表中檢測數(shù)據(jù)可知，班列在經(jīng)過測點(diǎn)12 時(shí)，編組數(shù)量減少，可以判斷班列X8006 在測點(diǎn)11 處甩車；結(jié)合班列X8006 的超偏載情況可以初步判斷甩車原因?yàn)檐囕v嚴(yán)重偏載。

表1 時(shí)間范圍T 內(nèi)部分中歐班列超偏載檢測數(shù)據(jù)Tab.1 Overload and unbalanced load detection data of China-Europe Railway Express within T

2.2 開行統(tǒng)計(jì)

基于中歐班列檢測數(shù)據(jù)，通過班列超偏載檢測信息獲取車次、發(fā)到站和品名等信息，進(jìn)而判斷班列種類和集裝箱的空重箱狀態(tài)。對不同車次的中歐班列，基于班列與測點(diǎn)設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系，選取2 個(gè)超偏載測點(diǎn)作為該班列的主測點(diǎn)和備選測點(diǎn)，依據(jù)測點(diǎn)設(shè)備的停用情況和班列的通過情況，通過主測點(diǎn)與備選測點(diǎn)結(jié)合的方式，智能選取一次運(yùn)輸中1 個(gè)測點(diǎn)的超偏載檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行開行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而自動獲取中歐班列開行信息中的班列種類、班列車次、發(fā)到站、編組數(shù)量和集裝箱空重狀態(tài)等信息。

由表1 數(shù)據(jù)可知，中歐班列X8006 陸續(xù)經(jīng)過超偏載測點(diǎn)5、測點(diǎn)6、測點(diǎn)9、測點(diǎn)11 和測點(diǎn)12，根據(jù)檢測信息可推斷表1 中的班列X8006 為同一次運(yùn)輸；通過班列與測點(diǎn)設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系，獲取其中1個(gè)測點(diǎn)上的檢測信息，進(jìn)而智能轉(zhuǎn)化成X8006 的開行信息。對表1 中的過車信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到中歐班列開行信息如表2 所示。

表2 中歐班列開行信息Tab.2 Operation information of China-Europe Railway Express

2.3 質(zhì)量評價(jià)與輔助決策

根據(jù)表2 中歐班列開行信息，計(jì)算時(shí)間范圍T內(nèi)中歐班列質(zhì)量指標(biāo)，分別為開行列9 列，發(fā)送箱887.75 TEU，重箱率90.48%，回程占比44.44%，不足50%，反映了時(shí)間范圍T內(nèi)中歐班列的境外回程貨源組織能力有待提升。通過開行列、發(fā)送箱和重箱率的變化情況，可以反映中歐班列的運(yùn)力高低、貨源充足程度和境外回程貨源組織能力問題。

根據(jù)中歐班列質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)，可以輔助決策中歐班列運(yùn)輸組織。根據(jù)運(yùn)量變化情況，可合理安排運(yùn)力資源，更好滿足各地發(fā)運(yùn)需求；根據(jù)班列線利用率情況，結(jié)合中歐通道實(shí)際運(yùn)輸能力和開行情況，可優(yōu)化中歐班列開行方案，保證運(yùn)力資源充分利用。

3 結(jié)束語

中歐班列作為承擔(dān)“一帶一路”沿線各國物流營運(yùn)的重要載體，是暢通國際合作物資運(yùn)輸?shù)闹匾锪魍ǖ馈；诔d檢測裝置的中歐班列安全質(zhì)量監(jiān)控方案，可以實(shí)現(xiàn)中歐班列運(yùn)行安全質(zhì)量監(jiān)控和分析，促進(jìn)中歐班列健康發(fā)展。在此方案基礎(chǔ)上，增加中歐班列的月班期、周班期和日班期研究，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)獲取的實(shí)際開行信息，得到開行方案兌現(xiàn)率，進(jìn)而評價(jià)分析中歐班列組織能力、運(yùn)力利用率和客戶誠信度。同時(shí)，特快班列、快速班列、多式聯(lián)運(yùn)快速/普快班列、普快班列也可基于此研究方案對班列的安全質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控研究，進(jìn)而完善我國貨運(yùn)班列的安全質(zhì)量評價(jià)研究。