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摘 要：文章在介绍了我国铁路加强高速路网建设的基础上，提高铁路运输能力成为铁路运输组织中的重要任务。铁路空车调整需考虑合理运用车辆的优化问题和减少空车走行的优化问题，是平衡铁路车辆资源和合理运用铁路车辆资源的重要手段，也是提高铁路运输能力的重要措施。文章引入了车种代用下的铁路空车调整的概念并建立了模型，分析了影响车种代用的因素，介绍了模型中的各个参数，以及如何进行这些参数的计算。然后建立了车种代用下的铁路空车调整优化模型。
关键词：铁路运输；空车调整；代用
中图分类号：F530 文献标识码：A
Abstract： This paper introduced the railway network on the basis of strengthening the construction， improving railway transport capacity become an important task of railway transport organization in China. But the railway empty car adjustment need to consider the optimization problem of reasonable vehicles use and reducing empty car go done. It is a important means to balance railway vehicle resources and reasonable use of railway vehicles resources， and an important measures to improve the ability of railway transportation. This paper introduced the concept of railway empty car adjustment under alternative type and established model， and analyses the influence factors of alternative vehicles. It also introduces the various parameters of model， and how to calculate these parameters. Then established the model of railway empty car adjust optimize model under alternative type.
Key words： railway transportation； empty car adjusting； substitute
在我国经济建设稳定飞速发展的大前提下，国内铁路方面的建设也有了一个历史性的新起点。但是仍然存在运输能力紧张的问题，主要原因是运输需求的飞速发展使得总体运输能力达不到其发展的需要，而且运输需求空间分布以及结构都有所改变，加之路网的能力分布不平均，需求方与运力的分布不均衡等问题使得运输能力不足。
在我国交通运输体系中铁路运输是最主要的运输方式，进一步增强运输效率并使其快速发展，对我国经济建设更上一个台阶有着很大的推动作用，因此如何增强车辆在铁路运输上的运用效率则是重中之重的问题。在我国，铁路空车的走行率在百分之三十左右，个别铁路局铁路空车的走行率高达百分之六十的比例，提高铁路空车的走行率就成为解决问题的关键。特别是我国铁路运输中，空车呈现出供不应求的状况，一直处于短缺经济的地位，所以空车调整，提高车辆的利用率十分重要。
1 车种代用下的空车调整概述
铁路空车有两方面的来源：第一，运用车在卸货后形成的卸空车；第二，非运用车的备用车辆。在铁道部门日常的调度中，也可以运用备用空车来装车。备用车指的是铁路车辆中的一些技术状态良好的车辆或者新车用来确保完成突发的重要运输任务或完成日常运输变化的车辆。
在我国，百分之六十以上的货车车辆为敞车，这些敞车承担了大多数货运任务，而考虑了车种差别的空车代用后进行空车调整就会在一定程度上使得空车资源增强利用率。考虑车种代用后缩短了铁路空车的走行公里数，缩小了运输成本，还会由于调整的空车及时或按时到达需求站增加运输收益，在一定程度上提高了铁路的运输工作效率。
车种代用下的空车调整，客观上将会提供代用空车来更多地完成货主的装运计划，既增加了铁路运输部门的收益，又完成了货主的任务。但是，实际上在车种代用的过程中会产生代用费用，这样会对铁路企业的收益造成负增长。并且车种代用不是任意的，是有一定条件约束的，能进行车种代用的关键是保证在实际铁路运输生产运输货物的完整性和行车的安全性。
代用费用是在车种代用中产生的费用，也是确保了非代用空车具有优先调整的权力，因为在车种代用下的空车调整会增加额外的费用。若某个铁路车站装木材用的敞车数量不够，但是为了完成任务，就采用车种代用的空车调整方法，改用平车装木材，但是必须支付平车的加固费和改装费。代用费用存在着很多问题，没有统一标准，因为形成的原因很多且为评估造成困难，所以代用费用一直没有统一的执行规则。况且，由于铁路生产实际中同种车的空车代用费用由于地理位置和车站的不同也不同。而且代用费用也受多方面的因素影响：第一，空车货种的配装；第二，安全货物装载；第三，行车安全；第四：当时的物价水平等。
2 车种代用下空车调整优化模型的构建
2.1 车种代用下空车调整优化模型的建立
在建立模型的过程中，一定要考虑注重解决问题的现实性，车种代用下的调整空车在路网上的走行会使如下费用有所改变： （1）空车发送地因未进行空车调整导致车辆闲置必定存在的库存费用；
（2）空车走行费用；
（3）空车通过调整在车站装车进行运输产生的运输利润；
（4）空车代用费用，这其中包括因代用而产生如加盖篷布费、加固费、清洗费等。
2.2 优化模型的参数说明
（1）单位运输利润r
单位运输利润的计算公式为：
单位运输利润=运输货物收入（运输里程×运价）×利润率
其中，利润率在普遍情况下取1.22%。
（2）车种代用下某车种装运某货种的静载重w
货车车辆的静载重由于所装运的货物其相对的密度的不同同样存在差异。
（3）单车车辆库存的费用k
空车车辆库存指的是空车在本站滞留（即还未进行空车调整）且不装车，库存费用与铁路路网的规模是有着必然的联系。
单车车辆库存的费用=部属铁路货车的库存费用×平均货车车辆周转的时间
在上式中，各项都是熟知的。所以：k=61×5.05=308.5元/车。
（4）空车走行费用c
空车的走行费是通过企业（单位）自备车的回空费率从而间接求得的费用。
空车走行费用=轴数×回空费率×空车行走长度
其中，回空费率=0.15元/轴公里，轴数=4轴。
（5）空车的代用费d
空车的代用费用d，与货物的装车站之间有着十分重要的联系，所以在计算空车的代用费用时要考虑以下两个方面：
第一，空车的代用费用由于地理位置和车站的不同而有所不同。而且代用费用也受多方面的因素影响：
①空车货种的配装；
②安全货物装载；
③行车安全；
④当时的物价水平等。
第二，空车代用费用是因为铁路空车调整的进行而发生的，但是与空车供应地和空车走行费用之间没有直接函数关系，即没有直接的关联。但是考虑到空车调整又是十分有必要的，因为考虑了空车调整要确保非代用空车具有优先调整的权力。
3 结 论
在实际铁路运输生产中，铁路空车调整计划是不考虑车种代用情况的，当铁路运输运能十分紧张的时候，铁道部又鼓励车种代用。那么是否在现实运输生产中引入车种代用，从根本上减少运输成本，增加铁路运输收入则是一个非常值得思考的问题。
而我们都知道，在铁路行车的过程中我们都希望车辆走行的是最短路径，以至于走行费用最低。但是在实际的车辆运行中，空车走行会由于各种原因而并非按照最短路径行车。比如，车辆的行走不能超过铁路的某路段的通过能力，在实际的行车中有不少时候车辆都不会走最短路径。所以，在考虑车种代用下的铁路空车调整问题的优化模型时应该考虑到在铁路行车时铁路路网的任何路段在不知道最短路径的前提下的优化模型。
空车库存费用与空车走行费用具有一定的关联性。而且，为了使模型的复杂度降低，模型中的运输利润取的是空车终到站（即重车始发站或需求站）的某货种物实现装车运输的单位利润。在基本的运算情形下，运用这种方法是可行的，忽略考虑重车流的调整优化问题。
在我国，因为空车调整，空车和重车之间有着十分微妙的关系。如果空车调整工作做得好，可使得各个装车站实现很好地装车运输。而卸车工作做得好，会使得各个车站产生更多的空车去进行空车调整。如果在车种代用的铁路空车调整的优化模型中考虑重车的卸车对空车的影响，将更加贴近现实，但随之而来的问题就是优化模型将难建立，问题的求解也更加复杂化。
参考文献：
[1] 李胜. 发展我国第三方物流，迎接物流业跨国竞争[C] // 中国交通研究与探索，2001.
[2] 刘梅林. 用电子计算机进行铁路空车调配的探讨[J]. 铁道运输与经济，1987（6）：29-32.
[3] 汤代炎. 空车调配方案的研究——甸牙利法的一个应用[J]. 长沙铁道学院学报，1990，9（4）：20-25.
[4] P. J. Dejax， T. G Crainic. A Review of Empty Flows and Fleet Management Models in Freight Transportation[J]. Trans. Sci， 1987，21（4）：227-247.
[5] 林柏梁，胡安洲. 重空车流运行组织的协同优化理论及模型[J]. 铁道学报，1998，20（5）：9-14.
[6] 牛惠民，胡安洲. 铁路枢纽车流组织的非线性0-1规划模型及算法[J]. 铁道学报，2001，23（3）：8-12.
[7] 牛惠民. 铁路枢纽重空车流组织的协调优化模型及遗传算法[J]. 铁道学报，2001，23（4）：12-16.
[8] 纪嘉伦，林柏梁，李福志，等. 用重心优化法求解铁路网上空车调配问题[J]. 铁道学报，200l，23（3）：109-113.
[9] 果鹏文，褚江，林柏梁. 用振荡法解大规模路网上的空车调配问题[J]. 中国铁道科学，2002，23（4）：111-117.
[10] 梁栋，林柏梁，严贺祥，等. 车种代用情况下的铁路空车调配研究[J]. 铁道学报，2005，27（4）：1-5.
关键词：铁路运输；空车调整；代用
中图分类号：F530 文献标识码：A
Abstract： This paper introduced the railway network on the basis of strengthening the construction， improving railway transport capacity become an important task of railway transport organization in China. But the railway empty car adjustment need to consider the optimization problem of reasonable vehicles use and reducing empty car go done. It is a important means to balance railway vehicle resources and reasonable use of railway vehicles resources， and an important measures to improve the ability of railway transportation. This paper introduced the concept of railway empty car adjustment under alternative type and established model， and analyses the influence factors of alternative vehicles. It also introduces the various parameters of model， and how to calculate these parameters. Then established the model of railway empty car adjust optimize model under alternative type.
Key words： railway transportation； empty car adjusting； substitute
在我国经济建设稳定飞速发展的大前提下，国内铁路方面的建设也有了一个历史性的新起点。但是仍然存在运输能力紧张的问题，主要原因是运输需求的飞速发展使得总体运输能力达不到其发展的需要，而且运输需求空间分布以及结构都有所改变，加之路网的能力分布不平均，需求方与运力的分布不均衡等问题使得运输能力不足。
在我国交通运输体系中铁路运输是最主要的运输方式，进一步增强运输效率并使其快速发展，对我国经济建设更上一个台阶有着很大的推动作用，因此如何增强车辆在铁路运输上的运用效率则是重中之重的问题。在我国，铁路空车的走行率在百分之三十左右，个别铁路局铁路空车的走行率高达百分之六十的比例，提高铁路空车的走行率就成为解决问题的关键。特别是我国铁路运输中，空车呈现出供不应求的状况，一直处于短缺经济的地位，所以空车调整，提高车辆的利用率十分重要。
1 车种代用下的空车调整概述
铁路空车有两方面的来源：第一，运用车在卸货后形成的卸空车；第二，非运用车的备用车辆。在铁道部门日常的调度中，也可以运用备用空车来装车。备用车指的是铁路车辆中的一些技术状态良好的车辆或者新车用来确保完成突发的重要运输任务或完成日常运输变化的车辆。
在我国，百分之六十以上的货车车辆为敞车，这些敞车承担了大多数货运任务，而考虑了车种差别的空车代用后进行空车调整就会在一定程度上使得空车资源增强利用率。考虑车种代用后缩短了铁路空车的走行公里数，缩小了运输成本，还会由于调整的空车及时或按时到达需求站增加运输收益，在一定程度上提高了铁路的运输工作效率。
车种代用下的空车调整，客观上将会提供代用空车来更多地完成货主的装运计划，既增加了铁路运输部门的收益，又完成了货主的任务。但是，实际上在车种代用的过程中会产生代用费用，这样会对铁路企业的收益造成负增长。并且车种代用不是任意的，是有一定条件约束的，能进行车种代用的关键是保证在实际铁路运输生产运输货物的完整性和行车的安全性。
代用费用是在车种代用中产生的费用，也是确保了非代用空车具有优先调整的权力，因为在车种代用下的空车调整会增加额外的费用。若某个铁路车站装木材用的敞车数量不够，但是为了完成任务，就采用车种代用的空车调整方法，改用平车装木材，但是必须支付平车的加固费和改装费。代用费用存在着很多问题，没有统一标准，因为形成的原因很多且为评估造成困难，所以代用费用一直没有统一的执行规则。况且，由于铁路生产实际中同种车的空车代用费用由于地理位置和车站的不同也不同。而且代用费用也受多方面的因素影响：第一，空车货种的配装；第二，安全货物装载；第三，行车安全；第四：当时的物价水平等。
2 车种代用下空车调整优化模型的构建
2.1 车种代用下空车调整优化模型的建立
在建立模型的过程中，一定要考虑注重解决问题的现实性，车种代用下的调整空车在路网上的走行会使如下费用有所改变： （1）空车发送地因未进行空车调整导致车辆闲置必定存在的库存费用；
（2）空车走行费用；
（3）空车通过调整在车站装车进行运输产生的运输利润；
（4）空车代用费用，这其中包括因代用而产生如加盖篷布费、加固费、清洗费等。
2.2 优化模型的参数说明
（1）单位运输利润r
单位运输利润的计算公式为：
单位运输利润=运输货物收入（运输里程×运价）×利润率
其中，利润率在普遍情况下取1.22%。
（2）车种代用下某车种装运某货种的静载重w
货车车辆的静载重由于所装运的货物其相对的密度的不同同样存在差异。
（3）单车车辆库存的费用k
空车车辆库存指的是空车在本站滞留（即还未进行空车调整）且不装车，库存费用与铁路路网的规模是有着必然的联系。
单车车辆库存的费用=部属铁路货车的库存费用×平均货车车辆周转的时间
在上式中，各项都是熟知的。所以：k=61×5.05=308.5元/车。
（4）空车走行费用c
空车的走行费是通过企业（单位）自备车的回空费率从而间接求得的费用。
空车走行费用=轴数×回空费率×空车行走长度
其中，回空费率=0.15元/轴公里，轴数=4轴。
（5）空车的代用费d
空车的代用费用d，与货物的装车站之间有着十分重要的联系，所以在计算空车的代用费用时要考虑以下两个方面：
第一，空车的代用费用由于地理位置和车站的不同而有所不同。而且代用费用也受多方面的因素影响：
①空车货种的配装；
②安全货物装载；
③行车安全；
④当时的物价水平等。
第二，空车代用费用是因为铁路空车调整的进行而发生的，但是与空车供应地和空车走行费用之间没有直接函数关系，即没有直接的关联。但是考虑到空车调整又是十分有必要的，因为考虑了空车调整要确保非代用空车具有优先调整的权力。
3 结 论
在实际铁路运输生产中，铁路空车调整计划是不考虑车种代用情况的，当铁路运输运能十分紧张的时候，铁道部又鼓励车种代用。那么是否在现实运输生产中引入车种代用，从根本上减少运输成本，增加铁路运输收入则是一个非常值得思考的问题。
而我们都知道，在铁路行车的过程中我们都希望车辆走行的是最短路径，以至于走行费用最低。但是在实际的车辆运行中，空车走行会由于各种原因而并非按照最短路径行车。比如，车辆的行走不能超过铁路的某路段的通过能力，在实际的行车中有不少时候车辆都不会走最短路径。所以，在考虑车种代用下的铁路空车调整问题的优化模型时应该考虑到在铁路行车时铁路路网的任何路段在不知道最短路径的前提下的优化模型。
空车库存费用与空车走行费用具有一定的关联性。而且，为了使模型的复杂度降低，模型中的运输利润取的是空车终到站（即重车始发站或需求站）的某货种物实现装车运输的单位利润。在基本的运算情形下，运用这种方法是可行的，忽略考虑重车流的调整优化问题。
在我国，因为空车调整，空车和重车之间有着十分微妙的关系。如果空车调整工作做得好，可使得各个装车站实现很好地装车运输。而卸车工作做得好，会使得各个车站产生更多的空车去进行空车调整。如果在车种代用的铁路空车调整的优化模型中考虑重车的卸车对空车的影响，将更加贴近现实，但随之而来的问题就是优化模型将难建立，问题的求解也更加复杂化。
参考文献：
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[9] 果鹏文，褚江，林柏梁. 用振荡法解大规模路网上的空车调配问题[J]. 中国铁道科学，2002，23（4）：111-117.
[10] 梁栋，林柏梁，严贺祥，等. 车种代用情况下的铁路空车调配研究[J]. 铁道学报，2005，27（4）：1-5.