Железнодорожные пассажирские перевозки (избранные главы)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ 

ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО 

ОБРАЗОВАНИЯ  

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» 

 

Институт управления и цифровых технологий 

Кафедра «Железнодорожные станции и транспортные узлы» 

 
 

 

 
 
 
 
 

 

 

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПАССАЖИРСКИЕ ПЕРЕВОЗКИ 

(избранные главы) 

 
 
 

Учебное пособие 

 
 
 

 

 

 
 
 

 
 
 

Москва – 2020 

 
 
 

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ 

ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО 

ОБРАЗОВАНИЯ  

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» 

 

Институт управления и цифровых технологий 

Кафедра «Железнодорожные станции и транспортные узлы» 

 

 

 
 
 
 
 
 

 

 

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПАССАЖИРСКИЕ ПЕРЕВОЗКИ 

(избранные главы) 

 
 
 

Учебное пособие 

 

Под. ред. Ю. О. Пазойского 

 
 

 

для студентов специальности 23.05.04  «Эксплуатация железных 

дорог и направления, направлений» 23.03.01 «Технология 

транспортных процессов», 23.03.02 «Менеджмент» 

 

 
 

Москва – 2020 

УДК 656.224 
Ж 51 
 
Железнодорожные пассажирские перевозки (избранные главы): 
Учебное пособие/ под ред. д.т.н., проф. Пазойского Ю. О. – М.: РУТ 
(МИИТ), 2020. – 407 с. 
 
Авторы: Ю.О. Пазойский (гл. 1 – 6;12 – 15); М.Ю. Савельев (гл. 1 – 6,15, 
п. 13.2.2); А.А. Сидраков (гл.5, 7- 9, п.3.2, 13.2.2); В.Н. Шмаль (гл. 10,11, 
п.12.3.1); Е.А. Овчинникова (гл. 16); Е.А. Середов (гл.17) 
 

Учебное пособие разработано в ведущем транспортном ВУЗе 

страны – Российском университете транспорта и предназначено для 
студентов 
специальностей, 
связанных 
с 
движением 
поездов, 

проектированием железнодорожной пассажирский инфраструктуры и 
экономикой железнодорожных пассажирских перевозок. Вместе с тем, 
данное учебное пособие имеет актуальность для специалистов, 
руководителей железнодорожного транспорта, а также проектных 
организаций транспортной сферы. 

Основные вопросы, проблемы и тенденции развития дальних 

пассажирских перевозок включают в себя сокращение длины 
маршрутов следования поездов дальнего сообщения, особенности 
создания транспортно-пересадочных комплексов, увеличение числа 
пересадочных сообщений и многие другие. В учебном пособии 
отражается система организации дальних пассажирских перевозок, 
основанная 
на 
разработке 
формирования 
маршрутной 
сети 

пассажирских поездов, учитывающая особенности выбора схем их 
формирования и такие относительно новые тенденции, как унификация 
составов пассажирских поездов. 

 

Рецензенты:
Главный инженер проектов АО «Мосгипротранс» 
С. И. Иванов-Толмачев
Директор 
Института 
управления 
и 
цифровых 

технологий РУТ (МИИТ), проф. С.П. Вакуленко

 
 

© РУТ (МИИТ), 2020 

СОДЕРЖАНИЕ 

От авторов
7

1 Формирование маршрутной сети пассажирских поездов
9

1.1 Основные принципы формирования маршрутной сети 
маршрутной сети пассажирских поездов
9

1.2 Формирование маршрутной сети пассажирских 
поездов при обеспечении беспересадочного сообщения 
пассажиропотоков
9

1.2.1 
Математическая 
модель 
формирования 

маршрутной сети пассажирских поездов при 
организации 
беспересадочного 
сообщения 

пассажиропотоков
10

1.2.2 
Формирование 
маршрутной 
сети 

пассажирских 
поездов 
при 
организации 

беспересадочного 
сообщения 
для 

пассажиропотоков заданного уровня
16

1.3 Формирование маршрутной сети при обеспечении 
беспересадочного 
сообщения 
пассажиропотоков, 

сегментированных по типу мест
22

1.3.1 
Математическая 
модель 
формирования 

маршрутной сети пассажирских поездов при 
обеспечении 
беспересадочного 
сообщения 

пассажиропотоков сегментированных по типу мест 
при фиксированных схемах составов поездов
22

1.3.2 
Математическая 
модель 
расчета 

формирования маршрутной сети пассажирских 
поездов и определения схем их составов с учетом 
обеспечения 
беспересадочного 
сообщения 

пассажиропотоков сегментированных по типам 
мест
32

2 Унификация схем составов пассажирских поездов
42

2.1 Выбор методов кластерного анализа для унификации 
схем составов пассажирских поездов
43

2.2 Распределение пассажирских поездов по длине их 
состава
49

2.3 Методика кластеризация схем пассажирских составов
58

3 Увязка составов пассажирских поездов в единый оборот 
62

3.1 Методика увязки составов пассажирских поездов в 
единый оборот
62

3.2 Максимизация числа пассажирских поездов дальнего 
следования в период роста пассажиропотоков за счет 
интенсификации использования составов пассажирских 
поездов
68

4 Моделирование густот движения пассажиров по участкам 
заданного полигона
78

5 
Алгоритм 
сокращения 
потребного
парка 
составов

пассажирских поездов дальнего следования при корректировке 
расписаний прибытия и отправления поездов
86

6 
Анализ 
влияния 
технического 
оснащения 
станций 

формирования и оборота на структуру маршрутной сети
94

7 
Классификация 
вариантов 
организации 
движения 

скоростных поездов
100

7.1 Варианты снижения скоростной дифференциации 
поездов различных типов на направлении
105

7.2 Варианты разделения движения по видам сообщений
110

7.3 
Пересадочное 
пассажирское 
сообщение 
с 

использованием 
скоростных 
ночных 
поездов 
и 

высокоскоростных поездов-экспрессов
116

8 Формирование маршрутной сети пассажирских поездов 
дальнего следования всех категорий (обычных пассажирских, 
скоростных и высокоскоростных)
127

9 Особенности разработки графика оборота скоростных и 
высокоскоростных поездов
144

10 График движения пассажирских поездов
154

10.1
Основы рациональной графической прокладки 

пассажирских поездов
162

10.2 Экономико-математическая модель, определяющая 
схему прокладки пассажирских поездов
166

10.3
Экономико-математическая 
модель 
по 

безобгонной прокладке пассажирских поездов
175

11 Схематический график движения пассажирских поездов
178

11.1 Автоматизация составления графика движения 
пассажирских поездов
181

11.2 Составление схематического графика движения 
пассажирских поездов
182

12 Пригородное сообщение
188

12.1 Особенности и основы организации пригородных 
перевозок
188

12.2 Графики движения пригородных поездов
190

12.3 Организация зонного движения пригородных поездов 
на участке
196

12.3.1 
Вариантный 
способ 
определения 

рационального размещения зонных технических 
станций на пригородном участке
196

12.3.2 Определение числа технических зон на 
пригородном участке при зонном непараллельном 
графике движения
207

12.3.2.1 Математическая модель задачи
207

12.3.2.2 
Определение 
числа 
зон 
при 

равномерном 
распределении 

пассажиропотока по длине пригородного 
участка
214

12.3.2.3 
Определение 
числа 
зон 
и 

размещения 
зонных 
станций 
при 

показательном 
распределении 

пассажиропотока по длине пригородного 
участка
217

12.3.2.4. 
Определение 
числа 
зон 
и 

размещения 
зонных 
станций 
при

гиперболическом 
распределении 

пассажиропотока по длине пригородного 
участка
222

10.3.2.5 
Определение 
числа 
зон 
и 

размещения зонных станций при линейном 
распределении пассажиропотока по длине 
пригородного участка
226

13 Размеры движения пригородных поездов
231

13.1 
Определение 
размеров 
движения 
при 

непараллельном графике
232

13.2 Определение размеров движения при параллельном 
графике
247

13.2.1 Анализ действующей методики расчета 
размеров движения пригородных поездов при 
параллельном графике движения
258

13.2.2 Специфика применения
параллельного 

графика движения пригородных поездов
263

14 График оборота пригородных составов
270

14.1 Построение графика оборота пригородных составов
270

14.2 График оборота при маятниковом движении
279

14.3 График оборота с введением резервных «ниток» при 
непарных размерах движения
286

14.4 График оборота по предвыходным и выходным дням
295

14.4.1. Построение графика оборота пригородных 
составов по выходным дням с заходом в депо для 
ремонта
295

14.4.2. Построение графика оборота пригородных 
составов по выходным дням без захода в депо для 
ремонта
300

15 Построение схематического графика движения и графика 
оборота пригородных поездов в выходные дни недели
305

16 Вокзальный комплекс в городской транспортной системе
311

17 Показатели эксплуатационной работы по пассажирским 
перевозкам
399

Список литературы
404

 
 

 

 

 

 

ОТ АВТОРОВ 
Развитие пассажирских перевозок является одной из основных 

задач транспорта. Повышение мобильности населения, развитие 
техники, 
изменения 
в 
экономике 
государства 
требуют 

совершенствования 
существующих 
и 
внедрения 
новых 
видов 

транспортных услуг для пассажиров. Наметившиеся тенденции к росту 
конкурентоспособности 
железнодорожного 
транспорта 

свидетельствуют о высокой актуальности развития железнодорожных 
пассажирских перевозок и необходимости систематизации знаний в 
данной сфере. 

Учебное пособие разработано в ведущем транспортном ВУЗе 

страны – Российском университете транспорта и предназначено для 
студентов 
специальностей, 
связанных 
с 
движением 
поездов, 

проектированием железнодорожной пассажирский инфраструктуры и 
экономикой железнодорожных пассажирских перевозок. Вместе с тем, 
данное учебное пособие имеет актуальность для специалистов, 
руководителей железнодорожного транспорта, а также проектных 
организаций транспортной сферы. 

Основные вопросы, проблемы и тенденции развития дальних 

пассажирских перевозок включают в себя сокращение длины 
маршрутов следования поездов дальнего сообщения, особенности 
создания транспортно-пересадочных комплексов, увеличение числа 
пересадочных сообщений и многие другие. В учебном пособии 
отражается система организации дальних пассажирских перевозок, 
основанная 
на 
разработке 
формирования 
маршрутной 
сети 

пассажирских поездов, учитывающая особенности выбора схем их 
формирования и такие относительно новые тенденции, как унификация 
составов 
пассажирских 
поездов. 
Кроме 
того, 
приводится 

систематизированная 
и 
структурированная 
информация 
по 

особенностям организации таких перспективных видов перевозок, как 
скоростные и высокоскоростные железнодорожные перевозки, также, 
как правило, относящихся к дальним. 

Современные тенденции развития и все возрастающая роль 

железнодорожных пригородных пассажирских перевозок в городских 
перевозках и связанные с этим особенности разработки графиков 
движения и оборота пригородных поездов также нашли отражение в 
учебном пособии. 

Уделено 
внимание 
и 
пассажирской 
инфраструктуре 

железнодорожного 
транспорта, 
основными 
элементом 
которой 

являются 
вокзалы, 
вокзальные 
комплексы 
и 
транспортно-

пересадочные узлы, играющие важную роль посредника между 
городской средой и железной дорогой. Рассмотрены технико-
технологические решения вокзальных комплексов, обеспечивающие 
максимальные удобства не только для пассажиров, но и посетителей 
комплекса. 
 
 

1 ФОРМИРОВАНИЕ 
МАРШРУТНОЙ 
СЕТИ 

ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ     

1.1 Основные принципы формирования маршрутной сети 

маршрутной сети пассажирских поездов 

Наметившаяся тенденция к сокращению длины маршрутов 

следования поездов дальнего сообщения и создание транспортно-
пересадочных комплексов с одной стороны повышает эффективность 
работы пассажирского железнодорожного транспорта за счет доходных 
поступлений от предоставления дополнительных услуг транзитным 
пассажирам. 
Однако 
с 
другой 
стороны 
это 
приводит 
к 

необоснованному увеличению пересадочных сообщений, что снижает 
качество обслуживания пассажиров, увеличивает время следования, 
создает неудобство поездки, а в конечном итоге приводит к переходу 
части пассажиров на альтернативные виды транспорта. 

Важнейшей задачей организации перевозок пассажиров в дальнем 

сообщении является установление соответствия между величиной и 
структурой перспективного пассажиропотока – спроса пассажиров на 
перевозку (включая и требования на обеспечение соответствующего 
комфорта в пути следования пассажиров, высокую скорость перевозки) 
и числом и назначениями пассажирских поездов, схемами составов и 
маршрутами их следования. Эту задачу решает формирование 
маршрутной сети [7]. 

Одним из важнейших требований для качественной организации 

пассажирских перевозок является требование беспересадочного 
сообщения пассажиров для наиболее крупных корреспонденций 
пассажиропотоков. 

Для установления прозрачности картины перевозочного процесса 

необходимо 
в 
качестве 
исходной 
информации 
использовать 

корреспонденции пассажиропотоков. 

Критериями оптимизации формирования маршрутной сети 

являются эксплуатационные расходы или прибыль пассажирской 
компании при полном удовлетворении спроса на перевозки с 
максимальными 
удобствами 
для 
пассажиров 
(с 
наименьшим 

количеством пересадок в пути следования) [7].     

       
1.2 Формирование маршрутной сети пассажирских поездов 

при обеспечении беспересадочного сообщения пассажиропотоков 

1.2.1 Математическая модель формирования маршрутной сети 

пассажирских 
поездов 
при 
организации 
беспересадочного 

сообщения пассажиропотоков 

 
Условие обеспечения беспересадочного сообщения пассажиров 

должно устанавливать равенство между величиной корреспонденции 
пассажиропотока и общим   количеством   пассажиров данной   
корреспонденции, следующих в поездах различных назначений без 
пересадки в пути следования: 

П𝑖 = ∑
𝛿𝑖𝑗𝑦𝑖𝑗

𝐽
𝑗=1
;    ∀ 𝑖;                                    (1.1) 

где: Пi – величина i-ой корреспонденции пассажиропотока (чел.); 
yij 
– 
количество 
пассажиров 
i-ой 
корреспонденции 

пассажиропотока, следующих в поезде j-го назначения (чел.); y_ij≥0;  

J – общее количество поездных назначений. 

𝛿𝑖𝑗 =  {

1, если  маршрут  𝑖 − ой  корреспонденции  пассажиропотока

 входит в маршрут 𝑗 − го назначения;                                     

0, в противном случае.                                                                               

 

При этом, условие обеспечения беспересадочного сообщения 

пассажиров не является достаточны для расчета размеров движения 
пассажирских 
поездов. 
Необходимо 
ввести 
условие 
освоения 

корреспонденций пассажиропотоков, где количество предоставляемых 
мест в поездах определенного назначения будет   больше   либо равно 
общему   числу пассажиров, которые могут   следовать в поездах 
данного назначения без пересадки. Кроме этого, данное условие 
необходимо выполнять отдельно для каждого участка, входящего в 
маршрут следования поездного назначения. Тогда, условие освоение 
корреспонденций пассажиропотока будет иметь вид: 

𝛿𝑖𝑘𝑎𝑗𝑥𝑗 ≥ ∑
𝛿𝑖𝑗𝑘𝑦𝑖𝑗

𝐼
𝑖=1
;   ∀ 𝑗; ∀ 𝑘;                    (1.2) 

где: xj – количество поездов j – го назначений; 𝑥𝑗 ≥ 0; 
aj – вместимость поезда j – го назначения; 
I – общее число струй пассажиропотока; 

𝛿𝑖𝑘 =  {1,       если поезда 𝑗 − го назначения слдует по 𝑘 − му участку

0,       в противном случае;                                                                          

𝛿𝑖𝑗𝑘 = {

1, если  маршрут  𝑖 − ой  корреспонденции  пассажиропотока 

входит  в   маршрут  𝑗 − го  назначения  и  эти  маршруты
содержат 𝑘 − ый участок;                                                                 

0, в противном случае.                                                                                

 

 

Критерием оптимальности для данной задачи будет минимум 

суммарных эксплуатационных затрат перевозчика от организации 
пассажирского сообщения на сети железных дорог: 

𝐹 = ∑
𝐸𝑗𝑥𝑗 → min                    
𝐽
𝑗=1
            (1.3) 

где: Еj – эксплуатационные затраты, приходящиеся на поезд j-го 

назначения, включающие в себя расходы на поездную и вагонную 
составляющие [7]. 

Задача (1.1) – (1.3) представляет собой общую задачу линейного 

программирования и может быть решена с помощью пакета программ 
ЛП. 

Пример №1.1. 
Исходные данные: расчетный полигон (рисунок 1.1), численные 

значения струй пассажиропотоков (Пi), вместимости поездов (aj), 
маршруты следования поездных назначений (xj) и стоимостные оценки 
поездов (Ej) представлены на рисунке 1. 

 

 

 

Рисунок 1.1 – Расчетный полигон 

Необходимо найти оптимальное число и назначения пассажирских 

поездов (xj) при наименьших эксплуатационных затратах, при условии 
выполнения требований по обеспечению беспересадочного сообщения. 

Решение:  
- условие обеспечения беспересадочного сообщения пассажиров 

(1.1): 

700 = 𝑦11;   6000 = 𝑦21 + 𝑦22;   10000 = 𝑦31 + 𝑦32 + 𝑦33;  

3000 = 𝑦41 + 𝑦44;   5000 = 𝑦51 + 𝑦52 + 𝑦54 + 𝑦55;   4000

= 𝑦61 + 𝑦64 + 𝑦66; 

- условие освоения струй пассажиропотоков (1.2) будет 

следующим: 

при j = 1, k = 1: 756 𝑥1  ≥ 𝑦11  + 𝑦21  + 𝑦31; 
при j = 1, k = 2: 756 𝑥1  ≥ 𝑦11  + 𝑦21  + 𝑦41 + 𝑦51; 
при j = 1, k = 2: 756 𝑥1  ≥ 𝑦11  + 𝑦41  + 𝑦61; 
при j = 2, k = 1: 810 𝑥2  ≥ 𝑦22 + 𝑦32; 
при j = 2, k = 2: 810 𝑥2  ≥ 𝑦22 + 𝑦52; 
при j = 3, k = 1: 594 𝑥3  ≥ 𝑦33; 
при j = 4, k = 2: 702 𝑥4  ≥ 𝑦44  + 𝑦54; 
при j = 4, k = 3: 702 𝑥4  ≥ 𝑦44 + 𝑦64; 
при j = 5, k = 2: 486 𝑥5  ≥ 𝑦55; 
при j = 6, k = 3: 486 𝑥6  ≥ 𝑦66; 
- целевая функция (1.3) составит: 
𝐹 = 9000𝑥1 + 7000𝑥2 + 4000𝑥3 + 6000𝑥4 + 3000𝑥5 + 3000𝑥6 →

𝑚𝑖𝑛; 

Решим задачу, используя программный продукт LPsolve IDE. 

Результаты решения задачи приведены в таблицу 1.1. 

Таблица 1.1 – Матрица распределения пассажиропотоков по 

поездным назначениям 

Номер назначения
x1
x2
x3
x4
x5
x6

Число
поездов
10,18
8,64
3,37
0
0
0

Номер 
струи

Мощность 
струи, чел.
Распределение пассажиропотоков по поездам

П1
700
700
-
-
-
-
-

П2
6000
4000
2000
-
-
-
-

П3
10000
3000
5000
2000
-
-
-

П4
3000
3000
-
-
0
-
-

П5
5000
0
5000
-
0
0
-

П6
4000
4000
-
-
0
-
0

 

Перевозочные затраты при этом составят F = 165 630 усл. ед. 
Как видно из результатов значения числа поездов получились 

дробными, поэтому их необходимо округлить в большую сторону. 
После чего производится детальный анализ полученных результатов. 

Основным качественным показателем работы пассажирского 

поезда является коэффициент использования вместимости (nj), 
который рассчитывается по формуле: 

𝑛𝑗 = ∑

𝑁𝑗𝑘
𝐾𝑗𝑎𝑗

 𝐾
𝑘=1
                                        (1.4) 

При этом:  

                                                       𝑁𝑗𝑘 = ∑

𝛿𝑖𝑗𝑘𝑦𝑖𝑗

𝑥𝑗

𝑝
𝑖=1
                                      (1.5) 

где: Njk  - населенность j-го поезда на k-ом участке; 
Kj – общее количество участков, которое входит в маршрут 

следования j-го назначения. 

На рисунке 1.2 приведены диаграммы изменения населённости 

поездов по участкам. 

 

Рисунок 1.2 – Диаграммы изменения населённости поездов по 

участкам для примера 1.1.