林結良,王愛民,鄧成堯,李 冬
(南車眉山車輛有限公司 產品開發(fā)部,四川 眉山 620032)
高效、便捷、安全的鐵路貨運和物流配送體系日益成為決定地區(qū)和國家制造業(yè)競爭力的重要因素之一。鐵路是我國國民經濟的大動脈,也是現(xiàn)代物流主要通道。按照“科學、協(xié)調、可持續(xù)”發(fā)展戰(zhàn)略要求,鐵路實施“客貨并重”的發(fā)展方式,鐵路貨運將向重載、快捷和專業(yè)化的方向發(fā)展。鐵路運輸是物流鏈的重要環(huán)節(jié),在現(xiàn)代物流和國際集裝箱多式聯(lián)運系統(tǒng)中有著不可替代的地位。集裝箱運輸作為快捷貨物運輸方式,為各國內陸和外貿運輸普遍采用,集裝箱運輸既是現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展方向,也是鐵路貨物運輸發(fā)展方向,有著巨大的增長空間和發(fā)展優(yōu)勢。因此,加快實現(xiàn)鐵路集裝箱箱型國際化、車輛專用化、運輸直達化的發(fā)展目標是大勢所趨。
集裝箱運輸?shù)膬?yōu)勢之一是多式聯(lián)運。國際集裝箱多式聯(lián)運綜合鐵路、公路和水路等多種方式,實行一次托運、一票到底、一次收費、一次保險、全程負責的“門到門”服務。在運輸過程中,先進的 EDI ( 電子數(shù)據(jù)交換 ) 系統(tǒng)起著跟蹤管理的重要作用。在北美和歐洲,以集裝箱化為基礎的國際多式聯(lián)運系統(tǒng)被認為是在運輸系統(tǒng)組織管理方面的一次革命。多式聯(lián)運自 20 世紀 80 年代已經成為國際集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展趨勢和潮流。
世界集裝箱運輸從開始起步到發(fā)展多式聯(lián)運經歷了近 30 年,鐵路集裝箱運輸車輛也經歷了長底架集裝箱平車、馱背運輸車、關節(jié)式集裝箱運輸車、雙層集裝箱車和公鐵兩用車等的發(fā)展過程,其中馱背運輸車和公鐵兩用車是集裝箱多式聯(lián)運的主要手段。鐵路集裝箱運輸主要包含 2 種形式,即鐵路平車載運集裝箱運輸 ( Container on Flat Car,COFC ) 和鐵路平車載運集裝箱半掛車 ( 拖車 ) 運輸 ( Trailers on Flat Car,TOFC )。
1983 年美國鐵路開始開行雙層集裝箱列車,與單層集裝箱列車相比,雙層集裝箱列車具有可觀的經濟效益,每只集裝箱可以節(jié)約 200 美元的運輸成本,相當于單層集裝箱列車運輸成本的 30%。TOFC 是在 85 英尺或更長的平車上裝載 2 輛或 3 輛公路拖車,COFC 使用平車裝載 20 英尺或 40 英尺集裝箱。這 2 種運輸方式都是通過鐵路完成城間運輸,由卡車完成“門到門”運輸。
將卡車或拖車搭載在平車上運送的馱背運輸方式,具有將貨物直達運輸并減少到發(fā)站分類作業(yè)、減少大型載重汽車的使用、成本低廉等優(yōu)點,深受貨主的歡迎。美國先后開發(fā)了可以同時裝運拖車和集裝箱的骨架平車、雙層井式平車,上世紀 60 年代美國擁有 2100 輛這樣的集裝箱車輛,現(xiàn)在已經上升至 1 萬多輛,在北美鐵路線路上運行的雙層井式平車如圖 1和圖 2 所示。
圖140 英尺通用獨立井式平車
圖2 關節(jié)式雙層井式平車車組
其他多式聯(lián)運技術在美國也得到一定的應用,如公鐵兩用掛車、鐵路賽跑者及鋼鐵高速路技術。鐵路賽跑者 ( Rail Runner's ) 技術相似于公鐵兩用掛車( Road Railer ),將支架車 ( Chassis ) 放到鐵路轉向架上,支架車和其上的集裝箱實質上相當于分離的掛車。除了鐵路賽跑者及公鐵兩用拖掛車外,美國的CSX 公司還開發(fā)了鋼鐵高速路 ( Iron Highway ) 技術,這種掛車多式聯(lián)運系統(tǒng)是由一系列的鐵路平車組成的列車,兩端都有機車,列車中部有鉸接渡板,使掛車能夠快速牽引上下列車,取消了起重設備對掛車的裝卸。
歐洲傳統(tǒng)的馱背運輸主要運輸貨車、拖車、半掛車、集裝箱拖掛車、小汽車等,主要使用的載運工具是平車,并且大部分為專用平車,重心較低。在馱背運輸?shù)膶S闷杰嚪矫?,德國?Rola 型低重心平車每 30 輛組成 1 個列車單元 ( 總長 405 m ),可以運輸 20 組貨運列車組 ( 即由牽引汽車和 2 節(jié)以上拖掛車組成的列車組 );最新的 Rola 低重心平車 ( Saadkkms型 ) 為 10 軸,最大裝載量 54 t,裝載長度 18.75 m,最大軸重 7.5 t,最高速度 120 km/h,如圖 3 所示。德國 Sdmnss 型集裝箱-馱背平車既能夠運輸半掛車,也可以運輸集裝箱,如圖 4 所示。
圖3 德國 Saadkkms690 型低地板馱背平車
圖4 德國 Sdmnss 型兩單元關節(jié)式馱背-集裝箱平車
由于馱背運輸以鐵路作為主要運輸方式,因而對不斷增長的大氣污染和道路擁擠狀況有一定的改善作用,在國外占據(jù)了一定的市場份額。
公鐵兩用車采用拖車連接,2 輛公鐵兩用車之間采用專門的連接器連接,其中 1 輛公鐵兩用車的尾部通過轉接器或心盤連接到轉向架上。如美國 Road Railer 公司在 1985 年研制的 Mark V 型公鐵兩用車,是一種可以直接在公路和鐵路上運行的拖車,可以由卡車直接拖運到或拖離鐵路線路,無須換裝設備,提高了運輸?shù)挠行糨d荷,降低了燃料費用。在鐵路運輸中只需要轉向架,完全取消平車,重量減輕了50%,如圖 5 所示。
圖5 美國 Road Railer 公司的 Mark V 型公鐵兩用車
在美國,公鐵兩用車開始是編掛在旅客列車后部運輸郵件和行李。近年來,隨著公鐵兩用車業(yè)務的迅速發(fā)展,運輸網(wǎng)絡已經延伸到美國東部和中西部的 12 個車站。三皇 ( Triple Crown ) 公司現(xiàn)擁有 6000輛公鐵兩用車,主要運輸汽車零部件和食品等貨物,如底特律—亞待蘭大—堪薩斯線路運輸汽車零部件;鐵路客運公司 Amtrak 公司現(xiàn)擁有 500輛公鐵兩用車,主要從事快速包裹貨物和冷藏運輸服務;Swift公司現(xiàn)擁有約 300 輛公鐵兩用車,主要為波特蘭、洛杉機等加州西海岸城市間的山區(qū)線路提供快速包裹貨物和冷藏周班列運輸服務;BNSF 鐵路公司擁有公鐵兩用車 160 輛;加拿大 CN 鐵路公司擁有公鐵兩用車200 輛。
Mark V 型公鐵兩用車技術還在澳大利亞和西歐得到了較大的發(fā)展。澳大利亞繼 1990 年開通墨爾本經阿德雷德至珀斯的公鐵兩用車運營線路后,又增加了 1 條悉尼—珀斯的運營線路。目前,公鐵兩用車的車型已經發(fā)展為棚車、罐車、小汽車運輸車、干品專用車、冷藏車、垃圾車及集裝箱車等。西歐各國鐵路于 20 世紀 90 年代開展了公鐵兩用車的運營業(yè)務,目前不僅有 500 余輛車在運營中,而且又訂購 400 輛Mark V 型公鐵兩用車;在德國,政府鼓勵鐵路采用公鐵兩用車技術。
實施馱背運輸方式,降低了公路運輸?shù)倪\營成本、環(huán)境污染和勞動強度,提高了鐵路運輸能力利用率和經濟效益,既可以發(fā)揮公路短途、小批量、便捷的運輸優(yōu)勢,又能夠發(fā)揮鐵路中長距離、大運量的運輸優(yōu)勢,實現(xiàn) 2 種運輸方式合作雙贏。
馱背運輸能夠迅速可靠運送貨物,在運送時間、可靠性等方面具有優(yōu)于公路運輸?shù)陌l(fā)展空間。美國研究表明,馱背運輸可以在迅速可靠運送貨物方面發(fā)揮作用。馱背運輸是環(huán)保高效的運輸組織方式,可以緩解勞動力不足,減少汽車廢氣對環(huán)境的污染,提高貨物的送達速度和汽車的使用效率,減少運輸成本。
公鐵兩用車在鐵路上運行時,實質上是一種“帶自輪運輸?shù)鸟W背運輸形式”。公鐵兩用車集中了關節(jié)式車和馱背運輸?shù)膬?yōu)點,可以將鐵路和公路 2 種運輸方式互相延伸,使其運輸網(wǎng)絡遍及所有鐵路和公路覆蓋區(qū),公鐵兩用車在公路和鐵路運輸方式之間轉換簡單方便、快速,所需站場設施簡易,投資小,見效快,顯著降低運營成本、加速貨物送達。公鐵兩用車運輸形式集鐵路長距離、低成本和公路靈活機動、“門到門”的運輸優(yōu)勢于一身,并在很大程度上減少了環(huán)境污染。
我國鐵路集裝箱運輸始于 1955 年,當時沒有集裝箱運輸?shù)膶S密囕v,采用通用敞車或平車裝運集裝箱。直到 20 世紀 90 年代開始加快鐵路集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展,投入集裝箱運輸設施設備建設的資金也逐年增長,鐵路集裝箱運輸呈現(xiàn)出較快的發(fā)展態(tài)勢。“十五”期間,鐵路集裝箱貨物發(fā)送量為 1411.5 萬TEU、26644.2 萬 t;“十一五”期間,受到經濟危機影響,我國鐵路仍然完成集裝箱發(fā)送量 1783.7 萬TEU、36202.7 萬 t;2003—2012 年,我國鐵路集裝箱發(fā)送量如圖 6 所示。由圖 6 可以看出,鐵路集裝箱運輸發(fā)送總量基本呈上升趨勢,2008 年因經濟危機稍有回落,隨后繼續(xù)增長;2011 年增長幅度最大,2012 年基本持平。2012 年鐵路集裝箱發(fā)送總量比2003 年增長了 40%。
與西方發(fā)達國家相比,我國鐵路集裝箱運輸仍相對落后。2006—2012 年,我國鐵路完成的集裝箱發(fā)送量分別為 316 萬 TEU、360 萬 TEU、346 萬 TEU、350萬 TEU、426 萬 TEU、489 萬 TEU 和 468 萬 TEU,占我國整個鐵路貨運量的比重不到 3%,適箱貨物只有 15% 進入集裝箱運輸。而目前全球鐵路集裝箱運量已經占鐵路貨運總量的 20%~40%,并以 6%~7%的年均速度增長;美國鐵路集裝箱運量占鐵路貨運總量的 49%,法國為 40%,英國為 30%,印度也高達27.5%;日本基本上將所有適箱貨物納入集裝箱,集裝箱運量占鐵路貨運總量的 33%;歐美 80% 以上的適箱貨物全部進入集裝箱。由此可見,我國鐵路集裝箱運量占鐵路貨運總量的比重和適箱貨物入箱率均遠低于國際平均水平。
我國集裝箱專用運輸車輛發(fā)展較晚,1980 年研制了第一代集裝箱專用平車。20 世紀 80 年代中后期到 90 年代,我國鐵路集裝箱運輸快速發(fā)展,先后研制出 X6A、X6B、X6C等多種型號車輛。2000 年以后,隨著鐵路運輸速度的提高和與國際集裝箱運輸?shù)慕榆?,我國先后研制了運營速度達 120 km/h 的 X1K、X2H( X2K)、X3K、X4K、X6K、X70等多種型號車輛,其中 X2H( X2K) 為雙層集裝箱運輸平車。
圖62003—2012 年我國鐵路集裝箱年運量
目前,我國集裝箱專用平車種類有 X6A、X6BK( X6BT)、X1K、X2H( X2K)、X3K、X4K、X6K、X70等,保有量約為 12300 輛,集裝箱專用平車總保有量占貨車總量比例不到 2%,而發(fā)達國家如美國、澳大利亞等集裝箱專用平車占有貨車總量比例在 10%~20%。而且,我國鐵路集裝箱運輸技術和裝備與歐美發(fā)達國家還有一定差距,歐美國家普遍采用的鐵路馱背運輸技術和裝備及公鐵兩用車技術在我國尚屬空白。
采用先進的運輸手段是推動多式聯(lián)運發(fā)展的關鍵,鐵路貨運服務應該以最終的貨主需求為導向,積極探索組建現(xiàn)代化的公鐵聯(lián)合運輸體系,為用戶提供運輸、倉儲、包裝、報關、保險、配送等一體化服務,真正做到“門到門”、“貨架到貨架”的全流程物流服務。同時,先進的運輸手段必須同時具備相適應的高效的運行體制、運輸組織、配套設施,才能真正實現(xiàn)集裝箱多式聯(lián)運的發(fā)展。我國鐵路集裝箱多式聯(lián)運裝備可以采用 以下 3 種形式。
馱背-集裝箱運輸專用車是北美和歐盟應用最廣泛的多式聯(lián)運車輛之一。這種車輛既可以裝運海運或國內集裝箱,又可以裝運公路半掛拖車。采用這種運輸工具可以為貨主提供全程“一票式”服務,提高鐵路運輸在多式聯(lián)運中的地位和競爭力,為組建現(xiàn)代化的公鐵聯(lián)合運輸模式提供技術保障。
馱背-集裝箱運輸專用車車體采用淺凹底結構,凹底地板上設有掛車止輪器,牽引梁處地板上設有掛車支撐座,側梁上設有翻板式集裝箱鎖閉機構,采用集成式制動系統(tǒng)。該車型可以采用多單元關節(jié)式車組,適合在我國既有線路上使用,裝運各型標準集裝箱或符合交通部《 貨運汽車及汽車列車推薦車型工作規(guī)則 》所推薦的標準半掛車型。
馱背-雙層集裝箱運輸專用車是一種高效重載、大運量的多式聯(lián)運工具,在北美、澳大利亞應用最為廣泛。隨著我國大軸重貨車轉向架的開發(fā)和應用,這種結構形式的專用貨車在專用線上將得到一定的發(fā)展。馱背-雙層集裝箱專用車采用井式車體結構,牽引梁處地板上設有掛車支撐座,采用集成式制動,25 t 或 30 t 軸重轉向架。該車適合在專線上應用,可以采用定點定編的運輸組織模式,既可以雙層疊裝運輸各種規(guī)格的集裝箱,也可以裝運交通部所推薦的標準半掛車型。
公鐵兩用車可以提高運輸效率,將公路 “門到門”的高質量運輸服務與鐵路的高效、長距離運輸相結合,有效延伸鐵路服務鏈,使鐵路能夠更加便捷地實現(xiàn)“門到門”服務,提高鐵路在多式聯(lián)運中的地位和競爭力。公鐵兩用車是一種適應我國經濟與運輸業(yè)發(fā)展需要,投資少、周轉快、效率高、收益大的多式聯(lián)運工具,是一種非常有前景的現(xiàn)代化運輸裝備之一,建議積極引進消化和再創(chuàng)新,以加快該技術在我國的推廣應用。
鐵路實現(xiàn)“門到門”運輸服務,有利于鐵路部門優(yōu)化物流網(wǎng)絡布局和產品結構,實現(xiàn)服務功能的延伸和物流經營模式的創(chuàng)新。根據(jù)鐵路發(fā)展規(guī)劃,全路將以站點布局調整為核心,配合路網(wǎng)建設和雙層集裝箱通道建設,形成以 18 個鐵路集裝箱物流中心為樞紐、33 個專辦站為節(jié)點、班列線為通道,輻射全國的鐵路集裝箱運輸支撐體系?!笆濉逼陂g鐵路集裝箱運輸必將獲得大幅度增長,在這樣的形勢下,開發(fā)和研制包括馱背-集裝箱運輸專用車在內的新一代涵蓋當今世界鐵路科技進步和現(xiàn)代物流最新理念的運輸技術手段和運輸技術裝備,對推動鐵路運輸裝備技術進步、促進鐵路運輸組織改革、組建現(xiàn)代化公鐵聯(lián)合運輸體系、開展多元化運輸服務具有積極意義。
[1] 王愛民,林結良. 關于鐵路馱背-集裝箱運輸專用車的探討與設想[J]. 鐵道車輛,2007,45(10):24-27.
[2] 楊清波. 美國多式聯(lián)運綜述[J]. 鐵道貨運,2004 (6):38-41.
[3] 張國平,魏 然,苗建瑞. 馱背運輸在公鐵聯(lián)運中應用的可行性[J]. 綜合運輸,2009(5):69-71.
[4] 宋國文,邢鴻麟. 公鐵兩用車在我國鐵路上應用的可行性研究[J]. 鐵道車輛,2000(10):6-11.
[5] 李金龍,張紅亮. 我國鐵路集裝箱運輸發(fā)展對策的思考[J]. 鐵道貨運,2013(1):47-50.
[6] 洪 雁,郭春江. 我國鐵路快捷貨運發(fā)展的問題與建議[J]. 鐵道經濟研究,2013(2/3):9-14.