论文总字数：22473字

摘 要

随着运输行业的发展，人们越来越体会到集装箱运输相比于传统运输在提高装卸搬运效率、减少货损货差、实施多式联运等方面的优势。当今世界，越发达的国家铁路货物运输集装箱化的程度就越高、集装箱枢纽规模越大、设备设施越齐全完善。中国作为一个高速发展的发展中国家，有着大量的运输需求，随着人们对运输服务水平的要求越来越高，中国铁路集装箱班列运输也越来越受到人们的关注。

然而由于中国铁路集装箱班列运输发展较迟，经验不足，铁路集装箱班列运输组织模式仍存在着大量不合理的情况。运输组织模式的优化设计迫在眉睫。

本文正是以太原铁路货运站为例，围绕减少轨道门吊空驶距离对装卸方案以及堆场堆存方式进行优化，使得装卸的效率提高，装卸时间减少，进而使得运营成本降低。本文详细介绍了装卸方案和堆场堆存方案的优化内容，并对整个优化设计进行了成本评价。通过成本分析，我们发现装卸时间减少了大约40%，装卸成本降低了大约12%。这些数据说明优化方案是成功可行的。

关键词：集装箱班列运输 运输组织模式 优化设计 成本评价

Abstract

With the development of transportation industry, people pay more and and more aware of the container transportation’s advantage to improve handling efficiency and reduce the damage of goods, implementation of multimodal transport and so on compared to traditional transportation . In today's world, the more developed countries’ rail freight have the higher degree of container transportation, the larger container hub, the more completed equipment and facilities. China, as a rapidly developing country, has a large number of transport demand, as people increasingly high demand on the transportation service level, China railway container train transportation attracts more and more people’s attention.

However, due to the development of China railway container transportation is late, the shortage of experience, railway container transport organization model is still have a lot of problem. The optimization of transport organization mode is imminent.

This article will take Taiyuan railway freight station as an example, optimize loading and unloading scheme and optimize container yard plan concentrating on reduce the distance of empty dirving to improve the loading and unloading efficiency, reduce the handling time, and then make the operation cost reduce. This article not only introduces the optimization content, but also make a cost evaluation.Through cost analysis, we found that the loading and unloading time decreased by about 40%, the loading and unloading costs reduced by about 12%. These data indicate that the optimization scheme is feasible.

keywords: railway container train transportation,optimization, cost evaluation,

transport organization mode

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.1.1选题背景 1

1.1.2 研究意义 2

1.2国内外铁路集装箱班列运输研究现状 3

1.2.1国内铁路集装箱班列运输研究现状 3

1.2.2国外铁路集装箱班列运输研究现状 3

1.3研究的主要内容 4

1.3.1研究的重点问题 4

1.3.2研究的难点问题 4

1.4论文结构和技术路线图 4

第二章 国内外研究相关理论 6

2.1与组织模式优化相关的理论 6

2.1.1流程再造理论 6

2.1.2 multi-agent理论 7

2.1.3装卸同步减少轨道门吊空驶距离的办法 7

2.2服务水平评价的相关理论 7

2.2.1 PZB顾客感知服务质量模型 7

2.2.2时间缺陷分析法 9

2.2.3成本分析法 10

2.3理论的选择和比较 11

2.4本章小结 11

第三章 太原铁路货运站现状分析 12

3.1太原铁路货运站简介 12

3.2集装箱装卸堆存现状 13

3.2.1货运站内集装箱作业分类 13

3.2.2堆场堆存模式 13

3.2.3装卸模式 14

3.3存在的问题 16

3.4本章小结 16

第四章 太原铁路货运站组织模式优化设计 17

4.1货源开发方法 17

4.2集装箱班列装卸工作的优化 18

4.2.1优化思路 18

4.2.2优化方案 18

4.3堆场堆存工作的优化 20

4.3.1堆场内集装箱分类 20

4.3.2优化方案 21

4.4集装箱卡车装卸工作的优化 22

4.5本章小结 22

第五章 设计方案评价 23

5.1评价方法 23

5.2评价指标 23

5.3评价思路 23

5.4评价结果 25

5.4.1未优化之前 25

5.4.2装卸方案优化，堆存方案未优化 25

5.4.3装卸方案和堆存方案都优化 26

第六章 总结和展望 27

6.1总结 27

6.2研究展望 27

致谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.1.1选题背景

20世纪80年代，我国开始集装箱班列的运输，随着铁路大提速及货运设备和技术的革新，集装箱班列已成为我国铁路快捷货物运输的主体。集装箱运输市场容量的迅速扩大，铁路集装箱运输运距长、连续性强、运量大、安全性高、运价低等的技术经济优势更易得到充分的发挥，市场竞争优势也获得大幅增强。如图1.1所示，2001年 到2007年间，我国集装箱班列运输的运量占铁路集装箱总运量的比重从12%增长到了27.5%，集装箱班列运输在国家经济发展中所起到的作用日益明显。

图1.1铁路集装箱历年总运量

2014年随着“一带一路”的提出，加上亚投行在亚洲基础设施建设中发挥的越来越重要的作用，国家对铁路运输提出了更高的要求。未来的几十年内将会有大量的物资需要通过铁路在中国和亚洲其他国家以及中国和欧洲国家之间流转，传统的铁路运输模式已经不能适应经济发展的需求，铁路运输迫切需要通过模式转型来适应经济发展的需要。国家铁路局重点强调了集装箱国际物流工作的建设，要求各铁路局成立中欧班列和中亚班列项目组，加强与政府沟通协调，积极开拓集装箱国际物流市场，组织做好管内市场调查、货源营销、班列方案制定、运行盯控、中转集结组织等工作。可以预见，未来十几年内将是我国集装箱班列运输发展的黄金时期。

然而我国集装箱班列运输组织模式还较为落后，还停留在传统的运输模式上，这大大的阻碍了集装箱班列运输的发展。运输组织模式的落后导致效率的低下和运营成本的增加。效率的低下使得铁路运输时效性得不到保障，运营成本的增加导致了托运人运费的增加。这两个方面使得大量适箱货源从铁路运输转入到了水运和公路运输，如图1.2所示，2003年到2012年间，铁路运输的发展大大落后于水运和公路运输的发展，在2011年到2012年间甚至出现了负增长。

图1.2：各种运输方式货运总周转量

从整个世界的角度来看，目前我国集装箱班列运输组织与发达国家更存在着巨大的差距，依旧存在着箱源和车源难以保证、经营模式单一、货源组织困难、组织模式缺乏效率等诸多问题，极大的制约了我国铁路集装箱班列运输的发展。本文即是以太原铁路货运站为例，通过对其现状分析，指出其堆场堆存管理和装卸环节存在的问题，针对问题构建切实可行的集装箱班列运输组织模式优化设计方案，并运用成本分析法对方案进行检测。

1.1.2 研究意义

纵观整个世界，可以发现越发达的国家，铁路运输集装箱化的程度越高，这充分证明了铁路集装箱运输相比于传统运输的优势，随着中国经济的发展，中国未来铁路货物运输的发展方向必将是高度集装箱化，高度集装箱化必将促进未来集装箱班列运输的快速发展，铁路集装箱班列运输组织模式的研究符合国家经济发展的需求。

铁路集装箱班列运输的快速发展，对于每个铁路货运站来说既是挑战也是机遇，如果在这场铁路集装箱班列运输快速发展的潮流中及时调整经营模式，优化运输组织方案，扩大货源、提高效率、降低成本，就可以在竞争中脱颖而出。

本文以太原铁路货运站为例，依据国内外先进的铁路集装箱班列运输组织模式相关理论，对太原铁路货运站的运输组织模式进行优化设计，旨在提高太原铁路货运站的生产效率，降低其运营成本，发挥铁路运输和集装箱运输的优势，并希望可以为国内铁路集装箱班列运输的发展提供一些参考的资料。

1.2国内外铁路集装箱班列运输研究现状

1.2.1国内铁路集装箱班列运输研究现状

随着我国集装箱班列运输的不断发展，越来越多的专家学者重视起集装箱班列运输的组织工作，并对集装箱班列运输组织模式的研究产生了兴趣，因而获得了许多在此方面的研究成果。

冯奕程运用雷达图分析法，指出集装箱班列运输发展的优势和劣势，构建绩效评价指标体系，分析集装箱班列运输的流程，并指出绩效和流程之间的关系，从信息系统建设、提高集装箱运输控制力和执行力、调整和重设流程关键环节作业程序和衔接方式三个角度对集装箱班列运输流程进行优化设计。

允巨龙以郑州铁路集装箱中心站为例，通过分析其市场营销模式、业务流程、运营模式，运用市场营销、企业管理、运输管理等多方面理论知识，对铁路集装箱中心站的运输管理模式进行了优化设计。

文全林运用运输组织、最优化理论以及系统科学等专业理论，通过对铁路集装箱运输系统环境分析、边界分析以及开行集装箱班列的影响因素的分析来对铁路集装箱班列运输组织进行优化，旨在提高铁路运输在多种运输市场中的竞争力、增加铁路经济收益。

我国集装箱班列运输的研究还有很多，研究方向主要集中在流程再造、货源组织、空箱利用、市场营销、运输管理等方面。本文正是从流程再造方面，对太原铁路货运站集装箱班列运输进行优化设计。

1.2.2国外铁路集装箱班列运输研究现状

国外发达地区由于铁路集装箱运输开始的较早，系统相对完善、合理。因此国外学者对铁路集装箱班列运输的研究也更加深入细致。

Bostel和Dejax利用不同约束条件下,集装箱在快速转运站怎样被分配在车站最佳位置的模型,同时设计了启发式算法获得了较好解。

Nozck 和 Morlok针对铁一公结点站系统的作业计划建立混合整数线性规划模型,模型涉及到列车长度、任务分配以及班列运行路径。由于模型复杂,作者设计了启发式算法在可接受时间范围内得到最优解。

Kozane探讨了影响铁路集装箱结点站转运效率的主要因素,建立仿真模型,并采用循环启发式规则和一种新的启发式规则求解火车与列车道的配置问题。

Corry 和 Kozan采用解析法求解集装箱装车计划,研究探讨了在几个不确定参数下的动态配置问题。

1.3研究的主要内容

本论文主要在研究太原铁路货运站运输组织工作流程的基础上，分析其堆场堆存和装卸方案的特点和不足，并就此设计出效率更高，运营成本更低的堆存和装卸方案。

1.3.1研究的重点问题

本论文研究的重点问题主要有以下四个方面：

（1）对太原铁路货运站集装箱班列运输现状进行现状分析，了解其工作流程和内容。

（2）通过现状分析发现其工作流程中存在的缺乏效率的地方。

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