交通部署案例集/2024/斯里兰卡铁路

斯里兰卡铁路

斯里兰卡铁路概述

介绍

铁路，以其各种形式和状态，长期以来一直是世界各地人民不可或缺的交通方式。 自 19 世纪初在英国诞生以来，铁路已成为人们方便快捷的公共交通方式之一，为他们提供持续的流动性，无论是通勤还是度假。 因此，铁路往往是世界上受欢迎的公共交通方式。 鉴于铁路是最便宜、最快的公共交通方式之一，斯里兰卡也不例外。

自 1864 年英国人引入铁路以来，斯里兰卡的铁路系统发展缓慢。 铁路网络的最初建设主要是为了在英国殖民时期运输货物，特别是将商品从山区运输出去。 但是，它现在已发展成为以乘客为中心的交通系统，每天运行约 396 列火车，包括 16 列城际列车和 67 列长途列车，运载近 370 万乘客。 目前，斯里兰卡铁路 (SLR) 是该国唯一的铁路运输组织，被认为是交通部下的主要政府运输提供者。

技术和基础设施

与全球环境相比，斯里兰卡铁路系统技术和基础设施略显原始。 目前使用的铁路轨道已经老化，维护不善。 蒸汽机车不再使用，大多数运营机车和列车组都是柴油机车，除了“Viceroy Special”等历史列车，仍然使用蒸汽机车。 据报道，随着 1990 年代“Kelani Valley Line”改造成宽轨，所有运行的机车目前都是宽轨。 除了少数面向游客的列车外，与全球环境相比，客运车厢也大多不安全，状况很差。 此外，目前的信号系统广泛使用锁定和阻塞信号协议。 在 20 世纪中叶，据报道科伦坡最繁忙的地区已改造成电子信号，并且它们都连接到马拉达纳主要车站之一的 CTC 控制面板。

目前，斯里兰卡铁路拥有并运营着所有 1,561 公里的 1,676 毫米宽轨铁路轨道，72 台机车，78,565 节车厢以及相应的信号网络。 尽管斯里兰卡尚未拥有商用电力机车和列车组，但目前正在推动将机车电气化的提议，旨在提高可持续性和能源效率，斯里兰卡工程师学会 (IESL) 处于领先地位。

铁路路线和运营市场

从主线上的德莫达拉看到的风景

自始至终，政府都提供唯一的铁路运输方式，从而在该行业建立了垄断地位。 目前，运营市场分为三个功能区，分别以科伦坡、阿努拉德普勒和纳瓦拉皮蒂亚为基地。 其中，主要的运营铁路线路包括主线、海岸线、马塔莱线、北部线、曼纳线、巴提卡洛亚线、亭可马里线、普塔拉姆线和凯拉尼河谷线，其中包括城际和长途列车服务。

主线被认为是斯里兰卡铁路的支柱，从科伦坡延伸至巴杜拉，提供亚洲最壮观的火车之旅之一，吸引着来自世界各地的游客。 它是需求量很大的铁路线路之一，在节假日期间往往会拥挤。 另一方面，海岸线也是另一条繁忙的铁路线路，从科伦坡经加勒延伸至马塔拉，沿着该国海岸线运行，沿途可欣赏到迷人的海景。 除了它们之外，所有其他线路也都很拥挤，尤其是在高峰时段，大多数通勤乘客流量都前往市中心。

效益和优势

斯里兰卡的铁路系统不仅对公众有利，而且对政府也有利。 铁路运输被认为是最便宜的公共交通方式之一，特别是对于来自中低收入家庭的人来说。 它也是最快的交通方式，按固定时间表运行，被认为是在斯里兰卡长途旅行最便捷的方式之一。 除了为乘客提供迷人的景色外，铁路系统还是该国最受欢迎的交通方式之一。

另一方面，铁路系统也使斯里兰卡的整体经济受益。 主要原因是它吸引的游客，特别是在主线上。 在不同的客运车厢中，观景台专门为游客服务，让他们能够欣赏到沿轨道向后的壮丽景色。 由于旅游业是斯里兰卡的重要产业之一，因此风景优美的铁路网络极大地有利于并支持了经济增长。 目前，政府正在努力进一步改善铁路网络，并与旅游业携手合作，为未来提供更好的服务，吸引越来越多的游客。

斯里兰卡铁路的历史背景

史前 - 铁路之前的斯里兰卡（1845 年之前）

用于在锡兰运输茶叶的马车

斯里兰卡，以前被称为“锡兰”，自 1815 年起就处于英国殖民统治之下。英国人寻求便捷的方式进行珍贵商品贸易。由于斯里兰卡拥有肥沃的土壤和有利于种植的自然条件，大部分欧洲投资都集中在山区。从种植咖啡开始，后来被茶叶取代，欧洲种植园主开始快速发展生产商业化产品，以满足他们的贸易需求。^[7]

随着这种发展，英国人很快意识到他们需要更有效的方式将大部分农产品运送到科伦坡，以便海运。由于科伦坡和康提之间的距离和地形差异，公路运输基础设施效率低下。尽管成本很高，但从康提到科伦坡的长途马车运输既耗时又不可持续。随着种植园主对铁路的需求不断增长，以及殖民地总督亨利·沃德爵士对这一想法的支持，由菲利普·安斯特鲁瑟领导的锡兰铁路公司 (CRC) 于 1845 年在英国成立，旨在为斯里兰卡修建铁路。^[7]

初期 - 独立前 (1845 年至 1948 年)

1846 年，锡兰铁路公司 (CRC) 的工程师托马斯·德雷恩进行了初步勘察，并建议了前往康提的三条路线：加拉格德拉路线、兴古拉山谷路线和阿拉加拉路线。政府最初同意修建一部分路线，直至安贝普萨，并在 1856 年，CRC 和斯里兰卡政府签署了一项初步协议，将线路扩展到康提。然而，种植园主对高昂的成本感到担忧，并推动以更低成本进行新的勘察。^[7]

1856 年 12 月，皇家工程师部队的首席工程师威廉·斯卡斯·穆尔索姆上尉奉命从英国前往斯里兰卡，代表殖民地事务大臣亨利·拉布舍尔评估项目。他在 1857 年 5 月的报告中考察了前往康提的六条路线。他建议采用第 3 号路线，该路线翻越帕内佩蒂亚山口，全长 127 公里，主要坡度为 1:60，有一个短隧道，预计造价为 856,557 英镑。1858 年 8 月 3 日，总督亨利·沃德爵士为铁路奠基。锡兰铁路公司的承包商威廉·托马斯·多恩很快意识到他无法以预定的成本完成工程，因此合同于 1861 年终止。^[7]

锡兰政府铁路使用的 4-4-0 机车

在资本认购偿还后，政府接管了建设项目，并于 1864 年根据铁路条例政策，将其更名为锡兰政府铁路（现为斯里兰卡铁路），提供旅客和货运运输服务。由于铁路被视为迫切需要，因此要求新的投标以推进项目。1862 年底，殖民地事务大臣批准了威廉·弗雷德里克·法维尔的最低报价，代表锡兰政府开始建设一条连接科伦坡和康提的 117 公里铁路。在此过程中，吉尔福德·林德西·莫尔斯沃斯也被任命为首席工程师，后来升任政府铁路总干事。^[7] 值得注意的是，工程师乔治·史蒂芬森（1781-1848）的儿子罗伯特·史蒂芬森（1803-1859）参与了斯托克顿和达灵顿铁路的建设，他来到斯里兰卡担任土木工程师，负责监督建造铁路桥梁，例如凯拉尼大桥。^[8]

连接安贝普萨和科伦坡的 54 公里主干线成为斯里兰卡铁路的起点。第一台机车，一台 4-4-0 型，双轮联动机车带一辆煤水车，于 1864 年进口。在柴油化之前，每台机车都是蒸汽机车，包括几台主线过热锅炉机车。后来，主线从 19 世纪 60 年代到 20 世纪 20 年代，陆续延伸至康提、纳瓦拉皮蒂亚、纳努奥亚、班达拉威拉和巴杜拉。在第一个世纪里，铁路网络又增加了许多线路，包括马塔莱线、海岸铁路线、北部路线、曼纳尔线、凯拉尼山谷线、普塔拉姆线以及通往巴提卡洛阿和亭可马里的路线。此后，铁路网络没有再进行重大扩展。^[9]

发展与扩展 - 独立后 (1948 年至 2010 年)

在锡兰政府铁路总经理兼首席机械工程师 B. D. 朗帕拉的领导下，铁路网络在 1955 年至 1970 年期间得到了改善。朗帕拉监督了科伦坡以外重要车站的翻新和东部省份轨道的重建，以支持更重、更快的列车，重点强调准时性和舒适性。他确保铁路系统现代化，为乘客提供舒适的旅行体验，并开通了特快列车，其中一些列车以难忘的名字命名。^[10]

斯里兰卡铁路一直使用蒸汽机车，直到 1953 年。然而，在朗帕拉的领导下，他们在 1960 年代和 1970 年代转向柴油机车。1953 年进口的第一批柴油机车由英国制造商布鲁什巴格纳尔制造。此后，斯里兰卡铁路从中国、日本、印度、西德、加拿大和法国进口了机车。^[10] 1983 年，对铁路条例法进行了修正，正式将名称从“锡兰政府铁路 (CGR)”更改为“斯里兰卡铁路 (SLR)”。

在独立后的几年里，铁路从主要以货运为主（这是英国在最初的铁路建设时的做法），转向成为以客运为主的交通方式，尤其是朗帕拉在上述工作中做出的努力。因此，斯里兰卡铁路的需求迅速增长，尤其是在运营频率方面。尽管 2004 年的海啸严重损坏了最繁忙的铁路线路之一——沿海线，但政府在 2010 年代初启动了一项为期 10 年的铁路系统重建计划，试图从海啸的破坏中恢复过来，并在 2012 年完成升级。^[11]

成熟期 - 老化与竞争 (2010 年至今)

班巴拉皮蒂亚车站老旧的基础设施

面对公路运输不断增长的竞争，其优势在于直达性、频率和速度，尽管铁路运输在 20 世纪 40 年代之前一直是斯里兰卡的主要运输网络，但如今已经成为斯里兰卡次要的交通方式。目前，斯里兰卡铁路使用的技术和基础设施被认为已经过时，并且难以适应全球不断变化的趋势。大多数铁路仍然是单线轨道，信号系统也已经过时，车站状况较差，尤其限制了线路容量和提高运营频率的能力。^[12]

自成立以来，斯里兰卡政府一直负责铁路运营。私营部门参与的程度很低，仅限于非核心任务。尽管铁路的增长有些不可预测，但客运和货运量略有增长，但都没有达到足以改变铁路模式份额的程度。该行业垄断的性质以及政府部门缺乏行政灵活性，都被指出是斯里兰卡铁路未能进行必要改革以成为财务可持续组织的因素。^[12]

尽管铁路多年来一直运营，但它需要重新夺回在过去几十年里被公路运输夺走的客运和货运市场。由于汽车数量增加导致的拥堵，某些市场的盈利能力将再次有利于铁路，这限制了公路运输的持续增长。因此，为了开发这些市场并提高速度和可靠性，铁路需要采用更多以市场为导向的方法。据业内人士称，斯里兰卡铁路还需要制定一项与港口、机场、多式联运物流中心和多式联运客运站（包括停车换乘设施）相结合的战略。^[12]

根据斯里兰卡铁路2009年发展计划，斯里兰卡铁路预计到2016年将提高全国客运和货运的模态份额，从目前的6%提升至10%，从2%提升至5%。为了实现这一目标，预计将实施各种战略，包括简化客运票价、放松货运票价管制、增加非票价收入、建设新的可行线路和连接线，以及更换、现代化和升级铁路资产。

斯里兰卡铁路生命周期定量分析

数据收集和方法

生命周期可以用S型曲线来建模，S型曲线用于显示一段时间内的数据。S型曲线（状态与时间）使我们能够确定出生、增长和成熟阶段。这里假设用于建模的数据呈逻辑形状，以寻求最适合数据的曲线。

在当前情况下，为了分析斯里兰卡铁路的生命周期，将斯里兰卡铁路运营的公里数作为状态，相应的年份作为时间，绘制S型曲线。所需数据从斯里兰卡中央银行发布的1989年至2019年年度报告中收集。

生命周期模型可以用以下等式表示

$f/(1-f)=exp(-bt+c)$

其中

• ƒ = S_t / S_max = 模态在市场中的份额 - 模态在第t年的市场规模（S_t）/最终市场规模（S_max），
• t = 时间，
• b, c = 需要拟合的模型参数。

目标是找到最能描述这种关系的a和b的值。然而，在利用它进行预测时，找到最终市场规模（S_max）是一个问题。因此，估计中点或拐点年份（t_i）来应用模型是有用的。碰巧的是，它看起来像

$t_{i}=c/(-b)$

然后使用它来预测任何给定年份t的系统规模（S_t），使用以下等式

$S_{t}=S_{m}ax/(1+exp(-b(t-t_{i})))$

结果和解释

利用多年来的数据绘制了S型曲线，预测模型如下所示

斯里兰卡铁路运营和预测的公里数

年份	运营公里数（百万公里）	预测运营公里数（百万公里）
1989	4.9	6
1990	7.4	7
1991	7.6	7
1992	7.6	7
1993	8.1	7
1994	8	7
1995	8.5	8
1996	7.7	8
1997	7.8	8
1998	8.5	8
1999	8.9	8
2000	8.6	9
2001	8.9	9
2002	8.5	9
2003	8.3	9
2004	7.6	9
2005	7.6	9
2006	8.8	10
2007	9.7	10
2008	9.3	10
2009	9.7	10
2010	9.8	10
2011	10	10
2012	10.6	10
2013	10.9	11
2014	11.1	11
2015	11.3	11
2016	11.5	11
2017	11.2	11
2018	11.6	11
2019	11.7	11

根据以上数据的回归分析得到的参数和模型如下

• 最终市场规模（S_max）= 1360万运营公里。
• 斜率（b）= 0.0579。
• 截距（c）= -115.467。
• 决定系数（R²）= 0.834。
• 拐点时间（t_i）= 1991 (1990.99)。

斯里兰卡铁路生命周期模型（1989-2019）

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