运输部署案例集/2024/河南铁路网

1 导言

中国的第一条铁路诞生于 1825 年，由英国铺设。从那时起，中国的铁路网开始逐步形成。铁路网包括相互连接的铁路干线、支线、联络线、车站和枢纽。它是在一定历史条件下，在一定空间范围内，为满足客货运输需要而建设的。这项技术的本质是通过高效的铁路系统，提高乘客对更多地点的可达性。河南省是中国重要的交通枢纽之一，因此河南省的铁路网发展迅速。因此，河南铁路网的最大优势是位于中国大陆腹地，交通便利。其主要市场包括客运和货运，因为来自全国各地的乘客或货物经常在此中转。本研究重点关注 1979 年至 2022 年河南铁路网的生命周期，展现了包括诞生、增长和成熟阶段的生命周期。

2 历史

2.1 背景

1978 年之前，中国的铁路网存在很多问题。例如，人们很难买到火车票。大多数人从未有机会离开家乡远行。当时，不得不长途旅行的人通常会选择乘坐汽车，因为汽车更便宜，也更容易获得。然而，汽车速度太慢，而且不舒服。这种类型的车辆在长途旅行中很容易出问题。由于改革开放政策的制定，中国开始更加重视铁路网的发展。制定了一系列政策，以促进河南省铁路网的改善。

2.2 发明

发明总是长期进行的。一般来说，要完成一个铁路系统，人们应该弄清楚动力来源、路线以及如何管理不同的铁路线路。在动力方面，最初的铁轨是由马拉动的。后来，蒸汽机被用来提高铁路的效率。在铁路的发明中，各种形状的轨道也是必不可少的。至于从最初技术向主要技术的第二次转变，1871 年后，电力机车的技术被发明出来，取代了蒸汽机的统治地位。然后在 1899 年，普鲁士诞生了高速铁路，这进一步推动了铁路的发展。

3 诞生阶段

3.1 早期市场发展

1978 年，河南铁路的主要市场是货运。由于河南地处中国中部平原，不仅适合铁路建设，而且便于将货物运输到中国的各个地区。例如，陇海铁路是河南最著名的货运线路之一，贯穿中国东部、中部和西部。到 1997 年，河南迎来了第一条高速铁路的诞生，这极大地提升了河南铁路网的运输功能。客运逐渐成为另一个主流市场，为河南铁路网的发展注入了新的活力。同时，货运市场依然繁荣。郑欧国际铁路的开通，提升了河南的国际知名度，为其铁路货运开拓了更广阔的市场。如今，河南铁路网发展位居中国前列。

3.2 政策的作用

改革开放后，中国铁路组织了一系列建设攻坚战，路网规模和质量不断提升。20 世纪 80 年代，实施“北战大秦、南攻衡广、中夺华东”三大“战役”，加快了铁路建设；20 世纪 90 年代，实施“京九、兰新强攻，包中、候月快攻”计划。然后政府将重点放在华东和西南地区，完成大秦的配套设施，集中力量建设几条大型干线。这些计划大部分都经过河南省。与此同时，河南省政府也实施了改造现有线路、提高主要铁路速度的政策。这一时期的大部分政策都是创新的，极大地促进了河南铁路网的发展。然而，在这些政策实施的早期，人们投入了过多的精力在铁路和其他行业，因此，1989 年之后，人们在一定程度上无力为之，购买火车票变得困难。因此，此后一段时间内的客流量有所下降。

4 增长阶段

从 1979 年到 1989 年，在上述政策的推动下，河南铁路网的客流量大幅增长。1979 年，只有 4,513,000 名乘客前往或在河南中转，但到 1988 年，乘客数量已达到 6,141,000 人。

然后，曲线在几年内保持平坦。1997 年，第一条高速铁路落户河南省，其铁路网开始进入快速发展模式。进入 21 世纪，中国各方面发展迅速，社会经济和人民生活水平不断提高。因此，越来越多的人有时间和金钱旅行，这进一步提高了铁路网的利用率。

5 成熟阶段

从 2012 年到 2019 年，河南铁路网快速增长，进入了生命周期的成熟阶段。不幸的是，2020 年新冠肺炎疫情爆发，政府实施了严格的封锁政策。在接下来的三年里，铁路网的发展呈负增长。这将对即将进入成熟阶段的交通运输模式产生巨大影响。然而，随着封锁政策的解除，河南铁路网将很快恢复增长。

2022 年 6 月 20 日，济南至郑州高铁濮阳至郑州段、郑徐高铁、郑州机场站联合开通运营，标志着以郑州为核心的河南省“米”字型高铁网络（通往八个方向）建成。截至目前，河南省铁路运营里程已达 6716 公里，其中时速 350 公里的高速铁路里程已达 1924 公里，位居全国第一。

6 定量分析

本研究收集了 1979 年至 2022 年河南铁路网的客运量数据。所有统计数据来自中国国家统计局。为了分析数据，我们使用它来估计一个三参数逻辑函数，如下所示：

S(t)=S_max/(1+exp⁡[-b(t-t_i )])

其中

S(t) 是状态指标（乘客数量），

t 是时间（以年为单位），

t_i 是拐点时间（达到 1/2S_max 的年份），

S_max 是饱和状态水平，

b 是一个待估计的系数。

然后，使用单变量线性回归来简单地估计模型中 c 和 b 系数，模型的形式如下：

Y=bX+c

其中

Y=ln⁡[Passengers/(S_max-Passengers)],

X=Year.

表 1 显示了所有数据，图 1 显示了该模式的 S 曲线。两者都在本案例研究的末尾。经过多次计算，结果如下：

S_max=35000

b=0.03489

r^2=0.61835

t_i=2041.69

河南铁路网的生命周期已经经历了诞生阶段和增长阶段，由于高速铁路仍在发展中，因此铁路网将在未来几年内保持增长阶段。根据图表，预测是准确的。对于中国交通枢纽的功能而言，河南铁路网的客运量自 2003 年以来增长速度快于预测。但是，从 2020 年开始，由于新冠肺炎疫情，客运量数据大幅下降。今年，随着封锁政策的结束，客运量预计将上升。

表格和图表

表 1 1979 年至 2022 年河南铁路系统客运量

年份	实际客运量（千人）	预测客运量（千人）
1979	4513	3532
1980	4860	3644
1981	4752	3759
1982	4680	3878
1983	5060	4000
1984	5534	4125
1985	3787	4254
1986	5731	4386
1987	5599	4522
1988	6141	4661
1989	5538	4804
1990	4476	4950
1991	4265	5100
1992	4311	5254
1993	4639	5412
1994	4602	5573
1995	4331	5739
1996	4107	5908
1997	4101	6081
1998	4214	6259
1999	4462	6440
2000	4838	6626
2001	5029	6815
2002	5206	7008
2003	4864	7206
2004	5695	7408
2005	5879	7614
2006	6465	7823
2007	6622	8037
2008	7476	8256
2009	7718	8478
2010	8338	8704
2011	8804	8934
2012	9213	9168
2013	10532	9406
2014	11647	9648
2015	12200	9894
2016	13825	10143
2017	15252	10396
2018	16383	10653
2019	17709	10913
2020	11415	11177
2021	13126	11444
2022	7512	11715