曹佳峰

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線路運(yùn)輸設(shè)計(jì)研究院，北京 102600)

近年來(lái)，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)零售交易規(guī)模不斷增長(zhǎng)，2020年全年網(wǎng)絡(luò)零售規(guī)模突破12萬(wàn)億元。在電子商務(wù)驅(qū)動(dòng)下，第三方物流發(fā)展迎來(lái)了空前的黃金機(jī)遇[1]。國(guó)家陸續(xù)發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)快遞業(yè)發(fā)展的若干意見(國(guó)發(fā) [2015] 61號(hào))》《物流業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2014—2020年)》《快遞暫行條例(草案)》等文件，為發(fā)展高鐵快運(yùn)提供政策依據(jù)[2-4]。對(duì)高鐵快運(yùn)產(chǎn)品分類、運(yùn)輸組織模式選擇、優(yōu)缺點(diǎn)分析、貨運(yùn)動(dòng)車組開行時(shí)段、運(yùn)輸范圍、通道能力等方面進(jìn)行研究，并提出合理策略，可為我國(guó)高鐵快運(yùn)的投入運(yùn)營(yíng)提供理論依據(jù)。

1 高鐵快運(yùn)產(chǎn)品分類

2014年我國(guó)推出高鐵快運(yùn)產(chǎn)品后便得到快速發(fā)展，產(chǎn)品類型不斷增加。目前主營(yíng)的高鐵快運(yùn)產(chǎn)品主要包括“當(dāng)日達(dá)”“次晨達(dá)”“次日達(dá)”“隔日達(dá)”等[5]。

（1）“當(dāng)日達(dá)”產(chǎn)品的時(shí)效性要求為：寄件截單時(shí)間為當(dāng)日12 : 00，送達(dá)時(shí)間為當(dāng)日22 : 00之前。由于這類產(chǎn)品多為體積小、時(shí)效性強(qiáng)的少量零散貨物，通常利用客運(yùn)動(dòng)車組行李存放處或座位剩余空間進(jìn)行分散運(yùn)輸。

（2）“次晨達(dá)”產(chǎn)品的時(shí)效性要求為：寄件截單時(shí)間為當(dāng)日12 : 00，送達(dá)時(shí)間為第二日11 : 00之前。由于這類產(chǎn)品相比“當(dāng)日達(dá)”貨源充足，通常采用客運(yùn)動(dòng)車組的不售票車廂和高鐵確認(rèn)車進(jìn)行集中運(yùn)輸。

（3）“次日達(dá)”產(chǎn)品的時(shí)效性要求為：寄件截單時(shí)間為當(dāng)日18 : 00，送達(dá)時(shí)間為第二日18 : 00之前。“次日達(dá)”產(chǎn)品截單時(shí)間較晚，貨源最為充足，通常將復(fù)興號(hào)高速鐵路列車的車廂改為專用的物流車廂進(jìn)行集中運(yùn)輸，以獲得更多的存放空間。

（4）“隔日達(dá)”產(chǎn)品的時(shí)效性要求為：寄件截單時(shí)間為當(dāng)日18 : 00，送達(dá)時(shí)間為第三日18 : 00之前?！案羧者_(dá)”產(chǎn)品運(yùn)輸范圍相比其他產(chǎn)品更大。

2 運(yùn)輸組織模式研究

2.1 國(guó)外高鐵快運(yùn)運(yùn)輸組織模式

以法國(guó)、德國(guó)、意大利為代表的歐洲國(guó)家，利用高速鐵路開行貨運(yùn)動(dòng)車組的運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，充分挖掘其潛在能力并形成良好的運(yùn)營(yíng)效益。法國(guó)在夜間開行郵政專列，時(shí)速270 km，凈載重61 t，開行距離465 km；以貨運(yùn)集裝箱的形式運(yùn)輸快件包裹、航空貨物等高附加值貨物[6]。德國(guó)高速鐵路貨運(yùn)采取客貨混跑、分時(shí)共線運(yùn)行模式，開行專用列車運(yùn)輸貨物，開行距離810 km；為保證高速鐵路線路運(yùn)行安全，禁止貨物列車與旅客列車會(huì)車。2018年開始，意大利在博洛尼亞至那不勒斯的高速鐵路線路上組織夜間開行高鐵快運(yùn)列車，運(yùn)輸鮮活、易腐貨物及散貨等[7]。

國(guó)外高鐵快運(yùn)對(duì)我國(guó)的經(jīng)驗(yàn)啟示如下。①加強(qiáng)與物流及快遞企業(yè)合作。國(guó)外高鐵快運(yùn)主要依托美國(guó)聯(lián)合包裹運(yùn)送服務(wù)公司(UPS)、美國(guó)聯(lián)邦快遞集團(tuán)(Fedex)、德國(guó)敦豪國(guó)際公司(DHL)、荷蘭天地公司(TNT)的物流及快遞業(yè)務(wù)，公司之間強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。②為高端客戶運(yùn)送附加值高、時(shí)效性強(qiáng)的產(chǎn)品。歐洲高鐵快運(yùn)主要業(yè)務(wù)為小體積的快捷包裹，通常為次晨達(dá)和次日達(dá)；未來(lái)的規(guī)劃是運(yùn)送大宗貨物，對(duì)時(shí)間要求相對(duì)寬松，可以滿足不同貨主的需求。③夜間開行更有利。以法國(guó)為例，結(jié)合高鐵快運(yùn)產(chǎn)品以次日達(dá)為主，夜間客運(yùn)動(dòng)車組開行較少等特點(diǎn)，郵政專列開行時(shí)間集中在晚上7點(diǎn)至次日凌晨3點(diǎn)。④優(yōu)化列車運(yùn)行計(jì)劃。在保證貨運(yùn)動(dòng)車組準(zhǔn)點(diǎn)率的前提下，盡量減少對(duì)客運(yùn)動(dòng)車組的影響，歐洲各國(guó)開展了大量的運(yùn)行圖優(yōu)化工作，主要包含綜合維修天窗的精細(xì)化、“一日一圖”運(yùn)行計(jì)劃等。

2.2 我國(guó)高鐵快運(yùn)運(yùn)輸組織模式

（1）發(fā)展現(xiàn)狀。高鐵快運(yùn)依托高速鐵路網(wǎng)運(yùn)輸，準(zhǔn)時(shí)率可達(dá)99%，能夠?yàn)榭蛻籼峁┬〖锲啡踢\(yùn)送服務(wù)。目前，采用客運(yùn)動(dòng)車組和高速鐵路確認(rèn)列車裝運(yùn)是國(guó)內(nèi)普遍采用的小批量快運(yùn)運(yùn)輸組織模式。隨著高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組下線，主要城市節(jié)點(diǎn)間可以采用高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組大批量運(yùn)輸組織模式。高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組的編組形式、速度等級(jí)及動(dòng)力配置與時(shí)速350 km標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組基本相同，故在技術(shù)上完全可以實(shí)現(xiàn)列車重聯(lián)。在貨源充足時(shí)，可以考慮采用高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組重聯(lián)的方式進(jìn)行運(yùn)輸，減少列車開行對(duì)數(shù)，緩解繁忙時(shí)段線路運(yùn)輸能力緊張的問題。

（2）優(yōu)缺點(diǎn)分析。目前國(guó)內(nèi)主要采用客運(yùn)動(dòng)車組和確認(rèn)車2種運(yùn)輸組織模式，隨著貨運(yùn)動(dòng)車組成功下線，未來(lái)將采用貨運(yùn)動(dòng)車組運(yùn)送快運(yùn)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)高鐵快運(yùn)不同運(yùn)輸組織模式的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 國(guó)內(nèi)高鐵快運(yùn)不同運(yùn)輸組織模式的優(yōu)缺點(diǎn)Tab.1 Advantages and disadvantages of different transportation organization patterns for China’s high speed rail express

（3）存在問題。①專用運(yùn)輸車輛尚未普及。目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的動(dòng)車組無(wú)法進(jìn)行拆解，主要針對(duì)旅客運(yùn)輸進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)。2020年12月，全球首列時(shí)速 350 km高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組在我國(guó)唐山正式下線，但推廣普及仍需一定時(shí)間。②現(xiàn)有運(yùn)能不足。高鐵快運(yùn)產(chǎn)品中，“次晨達(dá)”和“次日達(dá)”的快件數(shù)量較多，載客動(dòng)車組由于運(yùn)能有限難以滿足產(chǎn)品時(shí)效性的要 求[8]。因此，大部分快件仍需采用高速鐵路確認(rèn)車運(yùn)輸，現(xiàn)有運(yùn)能嚴(yán)重不足。③貨運(yùn)設(shè)施設(shè)備不足。高鐵快運(yùn)是近幾年發(fā)展起來(lái)的新興業(yè)務(wù)板塊，之前開通運(yùn)營(yíng)的高速鐵路車站缺乏辦理貨物運(yùn)輸?shù)脑O(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在貨物裝卸站臺(tái)、貨物儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)、裝卸機(jī)具等方面。因此，若在高速鐵路車站辦理快運(yùn)業(yè)務(wù)，只能考慮共用旅客運(yùn)輸?shù)恼九_(tái)和進(jìn)出站通道[9]。

（4）一體化場(chǎng)站設(shè)備分析。場(chǎng)站設(shè)備是高鐵快運(yùn)發(fā)展的必要條件，是完成運(yùn)輸?shù)摹白詈笠还铩?。結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，高鐵快運(yùn)的場(chǎng)站設(shè)備支撐主要包含：①打造專用的高速鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站。對(duì)于運(yùn)量較大的高速鐵路車站，可以充分利用車站附近或者高速鐵路動(dòng)車段所的土地資源，改建或新建專用的高速鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站，滿足大批量高鐵快運(yùn)作業(yè)，使貨物裝卸、分揀、處理變得更加高效、集中。②改造車站到發(fā)線及站臺(tái)。對(duì)于運(yùn)量較小及到發(fā)線能力富余的高速鐵路車站，可通過改造站臺(tái)及到發(fā)線的形式，充分運(yùn)用集裝化的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高效的貨物裝卸作業(yè)，提高運(yùn)輸效率。③推行集裝器集裝化運(yùn)輸。快遞集裝器是高鐵快運(yùn)集包設(shè)備，根據(jù)貨運(yùn)車廂的形狀設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)快速裝載和最大化滿載。利用自動(dòng)導(dǎo)引小車(AGV)攜帶集裝器，沿指定的路徑裝入高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、安全化作業(yè)。

3 運(yùn)輸組織策略

3.1 開行時(shí)段

收件、分揀、運(yùn)輸、派送為快遞業(yè)務(wù)的4個(gè)環(huán)節(jié)，考慮快遞收件及派送均在白天進(jìn)行，導(dǎo)致分揀和運(yùn)輸具有相對(duì)剛性的時(shí)間要求，通常在后半夜完成運(yùn)輸環(huán)節(jié)。

（1）天窗前到達(dá)?？爝f企業(yè)于當(dāng)日12 : 00完成收件后，集貨時(shí)間約在當(dāng)日16 : 00以前?？紤]當(dāng)日19 : 00左右由高速鐵路物流基地開行貨運(yùn)動(dòng)車組，在當(dāng)日凌晨0 : 00 前到達(dá)目的地高速鐵路物流基地(根據(jù)運(yùn)輸通道距離不同有所差異)，于次日中午11 : 00前完成配送。天窗前到達(dá)的貨運(yùn)動(dòng)車組滿足“次晨達(dá)”產(chǎn)品時(shí)限要求，其優(yōu)點(diǎn)是貨物能在當(dāng)天到達(dá)，時(shí)效性強(qiáng)，缺點(diǎn)是貨源集結(jié)有限。

（2）天窗后到達(dá)。①“次晨達(dá)”產(chǎn)品。次日凌晨4 : 00即天窗時(shí)間結(jié)束后由高速鐵路物流基地發(fā)送貨運(yùn)動(dòng)車組，運(yùn)輸“次晨達(dá)”產(chǎn)品，考慮到達(dá)目的地高速鐵路物流基地后卸車、分揀及派送平均消耗5 h，根據(jù)產(chǎn)品時(shí)限要求反推實(shí)際運(yùn)輸時(shí)間僅2 h，運(yùn)輸距離較短，相比公路運(yùn)輸沒有優(yōu)勢(shì)。因此，天窗后開行貨運(yùn)動(dòng)車組無(wú)法滿足“次晨達(dá)”產(chǎn)品需求。②“次日達(dá)”產(chǎn)品?？爝f企業(yè)于當(dāng)日18 : 00完成收件后，集貨時(shí)間約在次日凌晨1 : 00以前。次日凌晨4 : 00即天窗時(shí)間結(jié)束后由高速鐵路物流基地發(fā)送貨運(yùn)動(dòng)車組，在次日13 : 00前到達(dá)目的地高速鐵路物流基地，于次日18 : 00前完成配送。天窗后開行的貨運(yùn)動(dòng)車組滿足“次日達(dá)”產(chǎn)品時(shí)限要求，其優(yōu)點(diǎn)是貨源較為充足，時(shí)間銜接性好，缺點(diǎn)是難以滿足時(shí)效性很強(qiáng)的產(chǎn)品運(yùn)輸。

3.2 運(yùn)輸范圍

根據(jù)快運(yùn)產(chǎn)品分析及開行時(shí)段要求，得出不同產(chǎn)品收貨集結(jié)、安檢裝車、鐵路運(yùn)輸、分件派送等各環(huán)節(jié)所需時(shí)間。不同產(chǎn)品各環(huán)節(jié)所需時(shí)間如圖1所示。

圖1 不同產(chǎn)品各環(huán)節(jié)所需時(shí)間圖Fig.1 Time required by each link for different products

結(jié)合圖1中各產(chǎn)品實(shí)際可運(yùn)輸時(shí)間，折算不同快運(yùn)產(chǎn)品在200 km/h，250 km/h，300 km/h，350 km/h 等不同設(shè)計(jì)速度下運(yùn)輸距離。不同設(shè)計(jì)速度可運(yùn)輸距離如表2所示。

表2 不同設(shè)計(jì)速度可運(yùn)輸距離表Tab.2 Transportation distance under different design speeds

對(duì)于高鐵快運(yùn)產(chǎn)品，其時(shí)效性無(wú)需精確至每小時(shí)。比如“次日達(dá)”產(chǎn)品，只需滿足次日13 : 00前到達(dá)物流基地，考慮卸車、分揀及派送平均消耗5 h，于次日18 : 00前送到收貨人手中即可?？紤]點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式貨運(yùn)動(dòng)車組運(yùn)輸徑路存在不確定性，且徑路中不同線路設(shè)計(jì)速度不盡相同，從而得到不同線路設(shè)計(jì)速度與運(yùn)輸范圍匹配值。不同設(shè)計(jì)速度與運(yùn)輸范圍匹配值如表3所示。

表3 不同設(shè)計(jì)速度與運(yùn)輸范圍匹配值Tab.3 Matching value of different design speeds with transportation ranges

3.3 實(shí)例分析

根據(jù)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，未來(lái)我國(guó)將形成 “八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)，路網(wǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大完善為高鐵快運(yùn)的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。京滬高速鐵路(北京南—上海虹橋)是“八縱八橫”高速鐵路通道之一，有效銜接北京和上海兩大經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)鐵路沿線地方發(fā)展起到有力推動(dòng)作用。京滬高速鐵路設(shè)計(jì)速度350 km/h，現(xiàn)狀北京南至上海虹橋動(dòng)車組最快旅行時(shí)間為268 min。若開行北京至上海的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組，列車只在始發(fā)終到物流基地停車，運(yùn)行速度按線路設(shè)計(jì)速度計(jì)算，考慮兩端基地出入附加時(shí)分、列車起停附加時(shí)分、樞紐或地區(qū)內(nèi)限速等因素，北京至上海貨運(yùn)動(dòng)車組旅行時(shí)間約為 5 h。由旅行時(shí)間推算，北京與上海對(duì)開的貨運(yùn)動(dòng)車組最晚發(fā)車時(shí)間為當(dāng)日19 : 00，天窗開始前到達(dá)終點(diǎn)基地，滿足“次晨達(dá)”的目標(biāo)；發(fā)車時(shí)間為次日凌晨4 : 00即天窗時(shí)間結(jié)束后，次日9 : 00左右到達(dá)終點(diǎn)基地，滿足“次日達(dá)”的目標(biāo)。高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組最晚發(fā)車時(shí)間示意圖如圖2所示。

圖2 高速鐵路貨運(yùn)動(dòng)車組最晚發(fā)車時(shí)間示意圖Fig.2 Latest departure time for high speed railway freight EMUs

以不停站列車為平圖，在計(jì)算大站直達(dá)和部分站停列車扣除系數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)線路通過能力進(jìn)行計(jì)算。綜合維修“天窗”時(shí)間360 min，按追蹤間隔計(jì)算能力，區(qū)間通過能力使用系數(shù)采用0.9。京滬高速鐵路目前所有區(qū)間和車站的追蹤間隔實(shí)現(xiàn)4 min，部分列車追蹤間隔甚至達(dá)到3 min，理論計(jì)算京滬高速鐵路區(qū)間通過能力可達(dá)160對(duì)/d左右。貨運(yùn)動(dòng)車組避開高速鐵路天窗時(shí)間，必然將占用京滬運(yùn)輸通道的正常使用能力。根據(jù)現(xiàn)行運(yùn)行圖技術(shù)資料，京滬高速鐵路列車開行對(duì)數(shù)最大區(qū)段已達(dá)155對(duì)/d，能力趨于飽和。因此，結(jié)合運(yùn)輸通道能力分析，京滬高速鐵路在滿足旅客列車運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)上，仍有少數(shù)通過能力(約5對(duì)/d)可供貨運(yùn)動(dòng)車組開行。未來(lái)貨運(yùn)動(dòng)車組普遍開行后，可結(jié)合實(shí)際情況統(tǒng)籌調(diào)整運(yùn)行圖，在滿足旅客和高鐵快運(yùn)需求的前提下，提高運(yùn)輸組織效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

除京滬等繁忙高速鐵路外，非節(jié)假日、非高峰時(shí)段和夜間非天窗時(shí)間高速鐵路線路存在一定的能力富余，可供貨運(yùn)動(dòng)車組開行。高鐵快運(yùn)運(yùn)輸組織策略首先要結(jié)合不同方向貨運(yùn)量大小、列車開行時(shí)段、運(yùn)輸范圍、經(jīng)濟(jì)效益、快遞的時(shí)效性等因素，提供多樣化快運(yùn)產(chǎn)品。貨運(yùn)動(dòng)車組盡量選擇在夜間開行，以減少客貨列車的相互影響；運(yùn)營(yíng)過程中，其實(shí)際開行時(shí)段需結(jié)合列車運(yùn)行圖、鐵路局集團(tuán)公司相關(guān)部門意見確定。