江志彬,何泳東
(同濟大學 交通運輸工程學院,上海 201804)
隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展,特別是電子商務的迅猛發(fā)展,相關產(chǎn)業(yè)的物流量迅速攀升,物流業(yè)總體規(guī)模呈現(xiàn)擴張性增長??蛻魧τ谖锪髟诎踩?、便捷性和運送時效性等方面的要求越來越高,尤其對于高附加值物流。目前,在快捷物流 ( 以快遞物流為代表 ) 方面,主要以公路、航空和鐵路運輸為主。鐵路運輸具有安全、環(huán)保、運量大和成本較低等優(yōu)點,但在靈活性上不如公路運輸,在快捷性上不如航空運輸。因此,鐵路在快捷物流市場中競爭力受到很大威脅[1]。
近年來,我國高速鐵路 ( 以下簡稱高鐵 ) 發(fā)展迅速,至 2013 年 12 月,我國速度達 200 km/h 以上的高鐵新線里程已經(jīng)超過 13 000 km,而且目前在建和規(guī)劃中的高鐵總里程達到 20 000 km 左右。根據(jù)《 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 ( 2008 年調(diào)整 )》,至 2015 年年底,高鐵總里程將超過 20 000 km,到2020 年將會超過 30 000 km。我國高鐵網(wǎng)的形成,在大大提升旅客運輸能力和服務水平的同時,也為開發(fā)時效性更高的物流運輸提供了有利的基礎條件和運力保證。然而,我國高鐵線路在規(guī)劃設計時主要考慮為旅客運輸服務,在站場配置、車輛設計和運輸組織等方面考慮開展物流業(yè)不足。
國外學者 Gerhard Troche[2]對國外開行高速快運列車的實踐,尤其對高速快運列車的開行條件,站場、車輛和運營等方面的要求進行了分析。國內(nèi)專家郭玉華[3]通過分析我國高鐵發(fā)展對鐵路物流的影響,對客貨分線后我國鐵路物流的發(fā)展戰(zhàn)略進行了探討。吳云云[4]在概述歐洲等國高鐵快運發(fā)展情況的基礎上,針對高鐵開展快運模式進行了研究。楊磊等[1]通過分析國內(nèi)外鐵路快捷物流的現(xiàn)狀和特點,以及我國高鐵開展快捷物流存在的問題,提出我國高鐵發(fā)展快捷物流的建議。高立杰等[5]對國內(nèi)外行包運輸產(chǎn)品進行綜述,分析我國開行高速行郵專列的可能性,并對其技術經(jīng)濟可行性進行探討。張鈺梅等[6]從載貨種類、最大載重量、載貨區(qū)域選擇和最大載貨容積等方面研究動車組車輛開展物流的可行性。
根據(jù)國外的發(fā)展情況,目前鐵路開展物流的列車種類主要有 3 種,如表 1 所示[2]。最高運行速度超過 200 km/h 的高速快運列車主要在高速線路上開行,這類列車的旅行速度與高速旅客列車速度相當,在物流的運送時效性方面與航空運輸相比,具有突出的競爭優(yōu)勢。但是,這類列車在基礎設施、車輛設計、運輸組織和運行安全性等方面的要求相當高,既有的研究成果對這方面的探討有限,還有諸多問題有待深入研究。
雖然我國已經(jīng)在部分客運專線上嘗試開展快遞運輸,并且達到較好效果,但與國外相比尚有差距。國外有的國家開行高速快運列車的時間較長,已經(jīng)積累了豐富的實際運營經(jīng)驗,通過研究這些國家開行高速快運列車的現(xiàn)狀與經(jīng)驗,結合我國高鐵開行快運列車現(xiàn)狀,分析我國高鐵開展快捷物流所面臨的主要問題,并且提出相應的對策。
高速快運列車在歐洲部分國家發(fā)展歷程較長,在以運輸市場為導向的前提下,在高鐵線路上開行以運送行包和快件為主的郵政快運專列和行包列車,取得了較為顯著的經(jīng)濟和社會效益。
1991 年 6 月,德國鐵路股份公司 ( 以下簡稱 DB 公司 ) 首次在不萊梅—斯圖加特、漢堡—慕尼黑 2 條線路上開行了特快物流列車 ( Inter Cargo Express,以下簡稱 ICGE 列車 ),該類型列車的最高運行速度為 160 km/h ( 在改造的既有線上最高運行速度為 140 km/h )。ICGE 列車采用的車輛是 Sgss-y 703 型 4 軸轉(zhuǎn)向架集裝箱車和 Hbillss-y 307型 2 軸轉(zhuǎn)向架集裝箱車,這 2 種車輛均為專用的高速集裝箱車,ICGE 列車由 20 個 Sgss-y 703 型和 5 個HBillss-y 307 型集裝箱車組成,總重為 900 t,總載重量為 500 t,由 120 型機車牽引。在試驗階段,ICGE 列車最高速度可達 213 km/h,旅行速度為 92 km/h,運行速度可達 130 km/h[2]。最初,德國部分的 ICGE 列車被安排在白天運行,后來鑒于運營安全等方面的考慮,主要采用高速快運列車和高速旅客列車分時段運行的方法,白天為高速旅客列車的運行時間,凌晨為高速快運列車的運行時間,中間分別有 2 次各 30 min 的交接緩沖時間。
表1 鐵路開展物流的列車種類
2000 年 1 月,DB 公司開始為德國郵政公司在漢堡—慕尼黑南北線上開展城際包裹 ( Parcel Intercity ) 運送業(yè)務。該線連接漢堡、漢諾威、維爾茨堡、慕尼黑、紐倫堡和斯圖加特,途經(jīng)漢諾威—維爾茨堡高鐵,連接德國郵政公司 33 個貨運中心中的 13 個。城際包裹運送業(yè)務采用 DB 公司的Sgss-y 703 型 4 軸轉(zhuǎn)向架集裝箱車。這種列車由 20 世紀90 年代初的 ICGE 列車演變而來,牽引機車為 2 臺6MW 的 101 型機車,該列車既可在既有線運行,也可在高鐵線路運行[4]。德國曾設想基于 ICE1 的旅客列車設計一種專用高速快運列車,該列車編組為6~12 節(jié),軸重在 12~13 t 之間,每節(jié)貨車的載重量約為 8 t。由于該種設計車型需要利用升降設備解決低效率的人工裝卸作業(yè)問題,但這種自動化設備需要大量的資金投入,并且存在可靠性的問題,因而該類型列車始終沒有生產(chǎn)[2]。
法國高鐵上開行的物流列車種類主要有 TGV物流列車和 Sernam200 包裹列車。早期的 TGV 專列采用旅客列車加掛物流車廂的運輸組織形式,后期則采用拆除旅客座椅等節(jié)省車廂空間的改造方式,由 2 個動車組和 8 個郵政車廂組成,列車總長為 200 m,自重為 345 t,載重量為 61 t,功率輸出為 6 450 kW,最高速度為 270 km/h,運行速度在200~270 km/h 之間[2]。Sernam200 包裹列車是通過普通的集裝箱車編組而成,并在 1997 年 10 月首次運行在法國的高鐵上[4]。通過對 G13 型普通物流列車進行改造,Sernam200 包裹列車的載重量相當于48 輛卡車的能力,其試驗速度可以達到 281 km/h,但旅行速度被限制為 160 km/h。
TGV 物流列車和 Sernam200 包裹列車在開行方案上存在差異,TGV 物流列車比 Sernam200 包裹列車的時間覆蓋面更廣。TGV 物流列車在巴黎—里昂間開行日間高速郵政列車,每日上下行方向各 2 對,在巴黎—布魯塞爾間開行夜間行包快速列車;Sernam200 包裹列車僅在每日 22 : 00 以后開行[4]。
根據(jù)以上單因素的試驗研究確定了每種單因素添加水平。在單因素試驗的試驗下,選擇薏米的添加量,脂肪的添加量,大豆分離蛋白的添加量進行正交試驗。最后選定選用三因素三水平L9(33)的正交試驗,并對其整體的感官評分進行記錄,選用正交試驗產(chǎn)品進行色差的測定,進行優(yōu)化選擇。
由于法國高鐵具有快捷的送達速度,能夠滿足高附加值貨物不同層次的運輸需求,因而具有較高的收益率。在歐洲鐵路市場上,法國高速快運列車每公里的收入比高速旅客列車高 2 倍[1]。
2009 年 4 月 26 日,歐洲快捷鐵路物流協(xié)會( Europe Cargo Rail Express,EURO CAREX ) 成立,該協(xié)會是一個國際性的非營利性組織,包括法國航空 、荷蘭皇家航空 ( Koninklijke Luchtvaart Maatschappij,KLM )、聯(lián)合包裹速遞服務公司 ( United Parcel Service,UPS )、天地快遞 ( Thomas National Transport,TNT )、聯(lián)邦快遞( Federal Express,F(xiàn)edEx )、環(huán)美航務 ( Worldwide Flight Service,WFS ) 和法國郵政等多家物流企業(yè)。EURO CAREX 致力于利用歐洲既有高鐵網(wǎng)運送部分航空物品,實現(xiàn)從卡車運輸和中短程航空運輸向 300 km/h 的高鐵運輸方式轉(zhuǎn)換的目標。目前,在歐洲有 5 個分支點,分別是法國魯瓦西和里昂、比利時列日、荷蘭阿姆斯特丹、英國倫敦。EURO CAREX 在 2012 年 3 月首次開行高速快運列車示范線,該列車從法國里昂至英國倫敦,運送快遞包裹和其他高附加值物品,選用在巴黎—馬孔—卡瓦永城市間郵件運送的 951 型號 TGV動車組。EURO CAREX 未來高鐵快運網(wǎng)絡規(guī)劃如圖 1 所示[7]。
圖1 EURO CAREX 未來高鐵快運網(wǎng)絡規(guī)劃
在基礎設施方面,EURO CAREX 采用客貨混跑的運營模式,利用目前歐洲國家的既有高鐵網(wǎng)絡開展快捷物流,最高速度可達 300 km/h,共有 25 節(jié)車廂,全列載重量達 120 t,相當于 1 架波音 747、7 架波音 737、3 架空中客車 310、7 輛重型卡車的載重量[8]。EURO CAREX 一般選擇在非高峰期 ( 大部分為晚上 ) 進行快捷運輸,按照送達時間分為高速 ( Express )、快速 ( Rapid ) 和普通 ( Deferred )3 種不同服務。選擇“Rapid”服務時,若碰到貨物最初安排車廂滿載的情況,工作人員會在當天下午3 點以前或開車前 6 h 以內(nèi)收到提醒,則該物品將被重新安排至其他未滿載車廂中。
(1)車輛類型。國外如法國和 EURO CAREX采用 TGV 動車組列車,這些高速快運列車是由既有高速旅客列車改造而成,其最高運行速度接近旅客列車。在高鐵快運的萌芽階段,該方式可以節(jié)省巨額的投資成本,并且有利于物流的迅速開展,但旅客列車改造的車廂受到軸重、車門設置等硬件的限制。因此,歐洲部分國家正在研發(fā)新一代的高速快運列車。
(2)基礎設施配套。德國、EURO CAREX 的高鐵采用客貨混跑的運營模式,法國主要采用在高鐵上開行高速快運列車的模式。由于高鐵建設成本巨大,客貨混跑的運營模式能夠充分利用既有高鐵資源,在滿足通過能力的范圍內(nèi)最大限度地創(chuàng)造經(jīng)濟效益,回收投資成本,實現(xiàn)運營效率最大化。
(3)運輸組織模式。國外大多采用高速快運列車夜間運行模式。該模式能夠有效緩解高速快運列車與高速旅客列車運行時的相互沖突,提升高鐵系統(tǒng)的安全性;此外,在夜間運行模式下,次日抵達能夠有效減少物品的在庫存儲時間,不僅極大地節(jié)省倉儲費用,還提升物流的周轉(zhuǎn)效率,實現(xiàn)運輸效益最大化。不過,由于部分線路“天窗”時間的限制,高速快運列車的開行時間和列數(shù)受較大影響。
目前,我國的快件運輸只有不到 5% 比例采用鐵路運輸方式 ( 在既有線上開行 ),主要采用小汽車物流班列、集裝箱五定班列、行包專列和行郵專列的形式,列車運行速度在 120~160 km/h 之間。至2014 年 9 月,我國每天運營 4 對行郵專列和 16 對行包專列[9],使用的車型主要為 PB 型代用棚車、P65型車和 25T 型客車行李車,最高運行速度分別為120 km/h、120 km/h、160 km/h[5],由于這些列車的速度優(yōu)勢不明顯,導致鐵路的快捷物流在整個物流中的比重較低。
隨著我國高鐵網(wǎng)絡逐步形成,在高鐵上開行高速快運列車受到越來越多的關注。2013 年,中國鐵路總公司在實施貨運組織改革時提出發(fā)展高鐵快遞業(yè)務,全面參與現(xiàn)代物流業(yè)競爭[10],部分鐵路局已經(jīng)開始嘗試利用高鐵確認車小范圍地開展高鐵快遞業(yè)務。2012 年,南昌鐵路局與順豐快遞合作,首次利用確認車 DJ5592 次在福州南—寧德站間運送快遞物品[11];隨后廣州鐵路 ( 集團 ) 公司在廣州、深圳兩地至長沙間開通高鐵快遞服務,從 2012 年10 月高鐵快遞業(yè)務開通至 2013 年 11 月間,廣州鐵路 ( 集團 ) 公司高鐵快遞累計發(fā)送物品 33.31 萬件、4 525 t[12]。隨后,哈大 ( 哈爾濱西—大連北 )、成渝( 成都東—重慶北 )、京滬 ( 北京南—上海虹橋 ) 等高鐵線路也相繼開通高鐵快遞業(yè)務。近期,無錫、蘇州、常州、徐州、合肥、鄭州等城市也計劃參與到高鐵快遞業(yè)務中。
雖然高鐵快遞業(yè)務在我國眾多高鐵線路已經(jīng)逐步開展,并且在經(jīng)濟和社會領域初見成效。但是,開行專用的高速快運列車仍然存在以下問題。
(2)線路設施方面。我國高鐵線路均為無砟軌道,如果開行重載運輸列車,容易造成線路老化、變形等現(xiàn)象,影響線路運行的安全性,增加線路的維修費用。此外,高鐵車站比既有鐵路物流站點的調(diào)車線路少,硬件配套設施只能滿足低密度、運量小的物流作業(yè),難以滿足高密度、規(guī)模化的物流作業(yè)。
(3)車型設計方面。我國高鐵動車組主要針對旅客運輸進行設計,在軸重、車門設計等環(huán)節(jié)上與傳統(tǒng)運輸設計標準存在差異。動車組設計允許軸重一般不超過 15 t,車門設計一般高為 1 850 mm、寬為 730 mm,與高為 1 945 mm、寬為 2 200 mm 的行郵專列車門設計不一致,不利于搬運、裝卸等現(xiàn)場作業(yè)的高效率運作,難以適應日常大運量、高密度的物流作業(yè);動車組車門設計應參照國內(nèi)行郵專列的車門高度和寬度,將其車門設計高為1 945 mm、寬為 2 200 mm,以適應物流裝卸作業(yè)。
(4)運輸組織方面。我國在既有線上開展快捷物流主要分 2 種組織方式:①開行行郵、行包專列;②在旅客列車上加掛行郵車。這 2 種方式目前主要運送類型相似的小件物品,而在高鐵線路開行的高鐵快運主要是利用確認車運送快遞物品。然而,市場對快捷物流的需求逐步呈現(xiàn)多樣化的特點,在價格、到發(fā)地點、到發(fā)時刻、運到期限等方面衍生出眾多具有差異化要求的高附加值的快運物品,對于列車的旅行速度、開行時段等均有具體要求。
(5)運輸安全方面。目前,高鐵快運采用確認車運輸,不利于高鐵快運后期的全面鋪開。但是,在某個固定時段單獨開行高速快運列車,對于列車運行尤其是列車的越行與交會、列車中途緊急臨時停車、物流裝卸與旅客換乘所引起的站臺重疊等情況,需要做好安全評估。
(6)規(guī)章制度體系方面。高鐵快捷物流作為新生事物,與傳統(tǒng)運輸在物品種類、編組管理、作業(yè)方式、組織管理、經(jīng)營策略、安全保障等方面均有差異,在運輸組織方法、裝卸作業(yè)、運費核收、安全責任界定等領域尚缺乏統(tǒng)一的標準,容易導致客戶請車、計劃提報、物流配送等不同環(huán)節(jié)手續(xù)煩瑣的現(xiàn)象產(chǎn)生,不利于提高運輸作業(yè)的效率。
目前,我國的高鐵快運仍然處于萌芽期,開行高速快運列車,需要從運輸成本的經(jīng)濟角度出發(fā),首先立足于我國高鐵發(fā)展的實際國情,在投資成本最小的條件下,合理利用現(xiàn)有高鐵線路、車輛等設備條件,實現(xiàn)運輸效益最大化。未來,隨著市場需求的不斷擴大,可以有計劃地改造車站設施設備,研發(fā)專用物流列車,從而進一步提高高鐵物流效率。
(1)利用可移動裝卸設備。我國高鐵快運普遍采用快遞員背件上車的現(xiàn)場裝卸組織方法,該方法不利于大件物流,而且工作效率有限??梢越梃b國外相關經(jīng)驗,利用可移動的手推車、斜坡、升降機等裝卸設備,在有限的高鐵停站時間內(nèi)完成現(xiàn)場快速裝卸作業(yè)。
(2)加強車站間的聯(lián)系。高鐵車站受高昂的建設成本限制,調(diào)車線路較少,不利于大規(guī)模的物流裝卸。建議充分加強與既有線鐵路物流站點的聯(lián)系,尤其是與高鐵車站相鄰的、與高鐵線路相連通的和已提速的鐵路物流站點,以實現(xiàn)物流裝卸的地點轉(zhuǎn)移,減少物流裝卸對線路通過能力的影響,同時對這些站點的物流業(yè)務進行明確分工,實現(xiàn)高鐵快運站點的規(guī)?;c專業(yè)化。
(3)改造旅客車輛,開設行包車廂。我國高鐵客車在車門設計上不能滿足物流裝卸要求,座位等設施容易造成物流空間浪費,可以參考 TGV 的車輛改造模式,拆除乘務工作室、座椅、衛(wèi)生間、洗漱間及大件行李擱放架等占用空間的內(nèi)部設施,最大限度地騰出車輛空間承載物品,并且參考特快行郵專列的車門高與寬,改造動車組車門,滿足物流裝卸要求。
(4)合理安排車輛組織。在滿足線路運輸能力和機車最大牽引動力等技術條件要求下,根據(jù)物流信息,合理安排設置單次載重量、編組數(shù)量,并且根據(jù)裝載單元的承載能力、裝卸工具的裝卸能力、線路方向的差異性,采用靈活的列車編組方案。此外,還應根據(jù)運送物品種類的不同,采用袋裝化、集裝化等裝載方式,加強裝卸的便利性。
(5)有差異地開行高速快運列車。列車開行方案應根據(jù)沿線的城市物流需求、站線條件等實際情況,有區(qū)別地采用客貨混跑或客貨分線運行的開行方案。在能力緊張線路上,白天以開行旅客列車為主,夜間或早間適當開行高速快運列車,并且盡量減少會車、越行等作業(yè),保證運輸安全;在能力富裕線路上,可以考慮采用客貨混跑開行方案,充分利用線路的運輸能力,提高運輸經(jīng)濟效益。
(6)優(yōu)化產(chǎn)品結構。在滿足車廂車門硬件設施的條件下,改變現(xiàn)有袋裝化的裝載方式,借鑒國外先進經(jīng)驗,大力發(fā)展規(guī)模集約化的箱式運輸,充分利用車廂內(nèi)部空間,提高物流產(chǎn)品的統(tǒng)一標準化作業(yè)流程。此外,可以根據(jù)物品形態(tài)、重量、運到期限等要求改變裝箱模式,提高物流周轉(zhuǎn)的時效性。
(7)加強高鐵信息化管理。為了滿足高鐵快運的運到時效性需求,一方面可以開辟高鐵快運綠色通道,簡化客戶辦理手續(xù),提供優(yōu)質(zhì)的服務體驗,提升高鐵品牌價值;另一方面,利用基于位置服務 ( Location Based Services,LBS )、射頻識別技術 ( Radio Frequency Identification,RFID ) 等技術手段,提供高鐵全程運輸信息跟蹤服務,增強信息透明度,保證線上與線下的服務配套工作順利開展,實現(xiàn)運輸環(huán)節(jié)的無縫銜接。
(8)完善規(guī)章制度體系。高鐵快運應在高鐵旅客運輸和傳統(tǒng)鐵路運輸 2 種規(guī)章制度體系的基礎上,結合快捷運輸?shù)奶攸c,補充和完善高鐵快運組織管理等方面的工作細則,實現(xiàn)高鐵快運各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一標準化,保證運輸過程的高效、有序運作。
高鐵快運是未來高鐵發(fā)展的重要方向,具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。雖然目前在基礎設施、車型設計等環(huán)節(jié)存在成本投入與技術發(fā)展的障礙,但是隨著我國高鐵運輸經(jīng)驗的積累,國外快捷物流先進經(jīng)驗的吸收,以及高鐵技術的不斷發(fā)展,我國高鐵快運將逐步向現(xiàn)代化、規(guī)?;⒓s化的方向邁進,為提供優(yōu)質(zhì)的高鐵快運服務質(zhì)量,促進高鐵快運的全方位發(fā)展,樹立優(yōu)質(zhì)的高鐵快運品牌奠定基礎。
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