鄭平標(biāo)，秦 勝，陳志業(yè)

ZHENG Ping-biao, QIN Sheng, CHEN Zhi-ye

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

(Transportation and Economics Research Institute， China Academy of Railway Sciences， Beijing 100081， China)

高附加值產(chǎn)品主要節(jié)點(diǎn)集散式運(yùn)輸優(yōu)化研究

鄭平標(biāo)，秦 勝，陳志業(yè)

ZHENG Ping-biao, QIN Sheng, CHEN Zhi-ye

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

(Transportation and Economics Research Institute， China Academy of Railway Sciences， Beijing 100081， China)

在闡述高附加產(chǎn)品運(yùn)輸需求特征的基礎(chǔ)上，通過分析高附加值產(chǎn)品運(yùn)輸方式的競(jìng)爭(zhēng)性，建立面向高附加產(chǎn)品的鐵路集散式運(yùn)輸體系，構(gòu)建集散式運(yùn)輸動(dòng)態(tài)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，并設(shè)計(jì)集散式全程運(yùn)輸產(chǎn)品模型，提出鐵路集散式運(yùn)輸體系運(yùn)行關(guān)鍵為大節(jié)點(diǎn)間班列組織、兩端快速集疏及鐵路站點(diǎn)的作業(yè)流程優(yōu)化。最后從班列種類、班列品牌、班列組織 3 個(gè)方面對(duì)干線班列進(jìn)行優(yōu)化；從串聯(lián)業(yè)務(wù)并行處理、取消部分無效益流程、縮短關(guān)鍵流程時(shí)間 3 個(gè)方面對(duì)作業(yè)流程進(jìn)行優(yōu)化。

高附加值；鐵路；集散式

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，物流市場(chǎng)需求規(guī)模和需求結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，高附加值產(chǎn)品的運(yùn)輸需求快速增加，對(duì)全程物流服務(wù)的要求也越來越高[1]。公路運(yùn)輸在靈活性、便捷性方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)占據(jù)一定市場(chǎng)份額。鐵路部門應(yīng)突出中長(zhǎng)距離的干線運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與公路物流企業(yè)的合作關(guān)系，構(gòu)建基于主要節(jié)點(diǎn)的集散式運(yùn)輸體系，提升高附加值產(chǎn)品運(yùn)輸競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

1　高附加產(chǎn)品運(yùn)輸需求特征及不同運(yùn)輸方式競(jìng)爭(zhēng)分析

高附加值產(chǎn)品是指投入產(chǎn)出較高的產(chǎn)品，其科技含量、自身價(jià)值等比一般產(chǎn)品要高[3]。高附加值產(chǎn)品主要來源于電子產(chǎn)品、家用電器、建材家具、汽車及零配件、電氣機(jī)械、化工產(chǎn)品、醫(yī)藥制品、鮮活食品、服裝紡織、快速消費(fèi)品等行業(yè)，其在部分行業(yè)特點(diǎn)如表1 所示。

表1　高附加值產(chǎn)品在部分行業(yè)的特點(diǎn)

1.1高附加產(chǎn)品運(yùn)輸需求特征

相對(duì)于一般產(chǎn)品而言，高附加產(chǎn)品具有單位價(jià)值高、生命周期短、運(yùn)輸時(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn)。從運(yùn)輸費(fèi)用角度分析，運(yùn)輸價(jià)格在運(yùn)輸費(fèi)用中所占比例較小，在產(chǎn)品整體銷售價(jià)格中所占比例更小。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析，運(yùn)輸價(jià)格的變動(dòng)情況對(duì)產(chǎn)品總成本的影響很小，總體成本對(duì)運(yùn)價(jià)變化不太敏感。對(duì)于發(fā)送高附加值產(chǎn)品的客戶而言，首先考慮運(yùn)輸快速性、準(zhǔn)時(shí)性及可靠性，其次才考慮運(yùn)輸支出費(fèi)用。

（1）運(yùn)輸需求分析。①?gòu)?qiáng)調(diào)運(yùn)輸快速性。運(yùn)輸速度直接影響產(chǎn)品的運(yùn)輸時(shí)間，運(yùn)輸速度慢將延長(zhǎng)運(yùn)輸時(shí)間，一方面會(huì)增強(qiáng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)牟淮_定性，增大客戶經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)；另一方面造成客戶資金占用的增加，增加客戶運(yùn)營(yíng)成本。②注重運(yùn)輸準(zhǔn)時(shí)性。隨著“準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)”“零庫(kù)存”等生產(chǎn)模式的大范圍應(yīng)用，生產(chǎn)制造對(duì)運(yùn)輸時(shí)間方面的要求越來越嚴(yán)格。產(chǎn)品送達(dá)準(zhǔn)時(shí)性影響流水化生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)施，在零庫(kù)存情況下如果產(chǎn)品晚點(diǎn)到達(dá)，將直接影響企業(yè)生產(chǎn)節(jié)奏，甚至造成客戶信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)方面的損失，使客戶不得不增加庫(kù)存以防止類似情況出現(xiàn)。③信賴運(yùn)輸可靠性。除運(yùn)輸時(shí)間外，運(yùn)輸可靠性對(duì)客戶的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)也有較大影響，運(yùn)輸方式內(nèi)在或環(huán)境因素造成航班、班列取消，將直接打亂客戶生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃；長(zhǎng)時(shí)間的堵車、交通事故等狀況也會(huì)對(duì)客戶生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃造成較大影響。

（2）運(yùn)輸費(fèi)用分析。在滿足運(yùn)輸快速性、準(zhǔn)時(shí)性、可靠性的條件下，產(chǎn)品運(yùn)輸中所支出的總費(fèi)用將成為客戶運(yùn)輸方式選擇的主要影響因素。客戶所支出的費(fèi)用主要包括以下方面：①客戶向運(yùn)輸服務(wù)提供商及相關(guān)服務(wù)商直接支付的費(fèi)用，一個(gè)完整的運(yùn)輸過程可能包含裝車、短駁、長(zhǎng)途運(yùn)輸、卸車等不同環(huán)節(jié)，客戶需要按照實(shí)際運(yùn)輸為各個(gè)環(huán)節(jié)支付費(fèi)用；②客戶間接付出的費(fèi)用，主要包括運(yùn)輸中出現(xiàn)貨損貨差、運(yùn)輸延遲等問題而引起的損失，其中運(yùn)輸延遲主要體現(xiàn)在客戶流動(dòng)資金占用、產(chǎn)品貶值、計(jì)劃打亂等方面。

1.2高附加值產(chǎn)品運(yùn)輸方式競(jìng)爭(zhēng)分析

目前，社會(huì)高附加值產(chǎn)品運(yùn)輸以公路為主，鐵路占有一定市場(chǎng)份額，航空主要面向部分高端產(chǎn)品。從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析可知，公路運(yùn)輸靈活、便捷，可以實(shí)現(xiàn)“門到門”，但易受雨雪、大霧等天氣環(huán)境影響；航空運(yùn)輸速度最快，費(fèi)用較高，但運(yùn)輸能力受限，兩端需要快速集散；鐵路干線運(yùn)輸能力大，準(zhǔn)點(diǎn)性和可靠性能夠得到保障，可以全天候運(yùn)輸，但運(yùn)輸環(huán)節(jié)較多。結(jié)合目前鐵路、公路、航空等運(yùn)輸實(shí)際情況，高附加值產(chǎn)品不同運(yùn)輸方式的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析如表2 所示。

2　高附加值產(chǎn)品鐵路集散式運(yùn)輸體系

2.1集散式運(yùn)輸動(dòng)態(tài)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

針對(duì)高附加產(chǎn)品單位價(jià)值高、運(yùn)輸時(shí)效性強(qiáng)，以及產(chǎn)地集中、銷地分散、運(yùn)輸數(shù)量規(guī)模不大等需求特點(diǎn)，傳統(tǒng)的整列直達(dá)運(yùn)輸不能很好地滿足該需求，需要結(jié)合貨源分布、需求特點(diǎn)、路網(wǎng)優(yōu)勢(shì)等開展鐵路大節(jié)點(diǎn)集散式運(yùn)輸，大節(jié)點(diǎn)包括大型鐵路物流中心、大量貨源集散的鐵路物流基地、靠近主要貨源區(qū)域的技術(shù)站等[4]。大節(jié)點(diǎn)集散式運(yùn)輸是以運(yùn)輸速度快、送達(dá)時(shí)間準(zhǔn)為目標(biāo)，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁區(qū)域的運(yùn)輸系統(tǒng)，其組成結(jié)構(gòu)包括經(jīng)濟(jì)中心區(qū)域的短途運(yùn)輸和連接中心城市的鐵路干線長(zhǎng)途運(yùn)輸。

表2　高附加值產(chǎn)品不同運(yùn)輸方式市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析

運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)和運(yùn)輸服務(wù)組成運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，在靜態(tài)運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)用弧進(jìn)行連接，OD 信息、運(yùn)載工具、運(yùn)輸服務(wù)類型記載在弧的性質(zhì)中，而動(dòng)態(tài)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)則受時(shí)間因素的影響。動(dòng)態(tài)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都具備多重時(shí)間狀態(tài)。由于線路運(yùn)輸能力的限制，大量物資不可能在同一時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)輸，通過時(shí)間的選擇可以完成所有運(yùn)輸任務(wù)。

在實(shí)際完成運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)綜合考慮運(yùn)輸路徑和運(yùn)輸時(shí)間對(duì)整體效益的影響，逾期送達(dá)會(huì)造成時(shí)效性高的產(chǎn)品價(jià)值降低，同時(shí)也為企業(yè)實(shí)行“零庫(kù)存”生產(chǎn)模式帶來不便[5]。因此，對(duì)于產(chǎn)品的運(yùn)輸時(shí)間必須加以限制，這種時(shí)間要求可以使用時(shí)間窗 [ta，tb] 進(jìn)行約束。超過運(yùn)到期限的產(chǎn)品需要進(jìn)行懲罰，一般采用線性函數(shù)作為懲罰函數(shù)。

2.2集散式全程運(yùn)輸產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型

時(shí)間費(fèi)用是動(dòng)態(tài)運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中比較重要的運(yùn)輸費(fèi)用，在全程運(yùn)輸產(chǎn)品開發(fā)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)時(shí)間因素的考慮，延期運(yùn)到的懲罰費(fèi)用和在裝卸站等待產(chǎn)生的時(shí)間效用都需要在模型中有所體現(xiàn)，集散式全程運(yùn)輸產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型計(jì)算公式為

式中：Hf為汽車短途運(yùn)輸服務(wù)弧集合；Rf為鐵路長(zhǎng)途運(yùn)輸服務(wù)弧集合；Cf為使用一次弧 f ∈ Hf提供的運(yùn)輸服務(wù)固定成本；Cf'為使用一次弧 f ' ∈ Rf提供的運(yùn)輸服務(wù)固定成本；j 為公路汽車容量；k 為鐵路快運(yùn)班列容量；P 為物資運(yùn)輸途中選擇的路徑；I為有運(yùn)輸需求的物資集合；pi為運(yùn)輸物資 i ∈I 所經(jīng)過的所有路徑；為物資 i (i ∈I ) 選擇路徑 P 進(jìn)行運(yùn)輸?shù)谋壤?；為選擇路徑集 P 運(yùn)輸物資 i (i ∈I ) 總費(fèi)用；di為運(yùn)輸物資 i 通過某條路徑的次數(shù)；xf為汽車運(yùn)輸在弧 f ∈Hf通過的次數(shù)；xf'為鐵路運(yùn)輸在弧 f ' ∈ Rf上的通過次數(shù)；為逾期時(shí)間懲罰函數(shù)，=tp為物資在路徑 P 上的花費(fèi)時(shí)間，Ti為物資 i (i ∈I ) 不產(chǎn)生懲罰費(fèi)用的最遲運(yùn)到時(shí)間，α為逾期時(shí)間懲罰系數(shù)，為等待時(shí)間效用函數(shù)，β為時(shí)間效用函數(shù)，為物資在始發(fā)節(jié)點(diǎn)的出發(fā)時(shí)間，為運(yùn)送至終到節(jié)點(diǎn)的時(shí)間。

⑴ 式為目標(biāo)函數(shù)，由運(yùn)輸服務(wù)固定成本、變動(dòng)成本、逾期懲罰費(fèi)用及等待時(shí)間費(fèi)用函數(shù) 4 個(gè)部分組成；⑵ 式為流量平衡約束，所有運(yùn)輸需求均應(yīng)滿足；⑶ 式為公路線路通過能力約束；⑷ 式為鐵路線路通行能力約束；⑸ 式為汽車及鐵路服務(wù)次數(shù)，整數(shù)；⑹ 式選擇 P 路徑運(yùn)輸?shù)谋壤?。

3　鐵路集散式運(yùn)輸組織優(yōu)化

3.1干線班列優(yōu)化

鐵路在主要節(jié)點(diǎn)間需要打造時(shí)效性強(qiáng)的班列產(chǎn)品系列，重點(diǎn)開發(fā)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直達(dá)班列、多點(diǎn)甩掛班列、循環(huán)班列。

（1）班列種類。①點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直達(dá)班列。針對(duì)小汽車、鮮活產(chǎn)品、牛奶等產(chǎn)地、銷地相對(duì)集中的單一品類，開行夕發(fā)朝至或隔日達(dá)班列；在基礎(chǔ)條件較好的華東、華南地區(qū)組織高附加值零散物資，開行至東北、西北、西南方向的遠(yuǎn)程班列；在集裝箱中心站與集裝箱港口及集裝箱中心站間，開行集裝箱班列；在高速鐵路與城際鐵路既有平行徑路上，開行短距離發(fā)以高附加值產(chǎn)品為重點(diǎn)的小編組、高頻次、快速城際班列[6]。②多點(diǎn)甩掛班列。多個(gè)大節(jié)點(diǎn)在同一長(zhǎng)距離運(yùn)輸徑路上，并且相互之間有較穩(wěn)定的高附加值產(chǎn)品交流，可以開行長(zhǎng)距離多點(diǎn)甩掛班列，往返徑路可以不一致，但中間甩掛的作業(yè)地點(diǎn)和時(shí)間固定，保障運(yùn)輸?shù)目焖傩院蜏?zhǔn)時(shí)性。③固定編組班列。在具備較強(qiáng)貨源集聚的路網(wǎng)樞紐節(jié)點(diǎn)間開行往返固定編組循環(huán)班列。

（2）班列品牌。根據(jù)班列運(yùn)行速度，班列運(yùn)行時(shí)間劃分 12 h、24 h、36 h、48 h 等級(jí)，形成次日達(dá)、隔日達(dá)、三日達(dá)等產(chǎn)品系列。

（3）班列組織。班列產(chǎn)品組織分為自營(yíng)、部分出租、班列承包等模式，對(duì)貨源比較豐富、運(yùn)行條件較好的班列采取自營(yíng)方式；貨源穩(wěn)定的班列與市場(chǎng)處于開拓期的班列可以進(jìn)行捆綁銷售，采取班列承包方式；在鐵路市場(chǎng)營(yíng)銷能力有限，可以選擇部分出租方式。

3.2兩端集疏運(yùn)優(yōu)化

由于干線運(yùn)輸時(shí)間主要取決于干線的運(yùn)輸速度，而干線運(yùn)輸速度受制于現(xiàn)有線路的運(yùn)行條件、運(yùn)輸能力富裕等客觀因素；兩端集疏運(yùn)輸時(shí)間由于運(yùn)輸距離短，主要取決于不同運(yùn)輸方式銜接時(shí)的等待時(shí)間[7]。因此，縮短兩端集疏運(yùn)輸系統(tǒng)的停留時(shí)間，保證干線運(yùn)輸效率，才能實(shí)現(xiàn)集散式運(yùn)輸一體化。

兩端集疏可以采用 2 種方式：①快速小運(yùn)轉(zhuǎn) +公路短駁，大節(jié)點(diǎn)站與貨運(yùn)辦理站間開行無改編、無定長(zhǎng)的快速小運(yùn)轉(zhuǎn)列車，在計(jì)劃安排、設(shè)備運(yùn)用、日常組織、信息溝通等方面需要有效對(duì)接大節(jié)點(diǎn)間班列；②公路直接短駁，發(fā)展運(yùn)輸聯(lián)盟，減少中間作業(yè)環(huán)節(jié)，縮短在途運(yùn)輸時(shí)間，鐵路集散式運(yùn)輸組織體系構(gòu)成如圖1 所示[8]。公路與鐵路在運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)上銜接時(shí)，需要加強(qiáng)相互之間運(yùn)輸計(jì)劃的對(duì)接、實(shí)現(xiàn)運(yùn)到信息的提前預(yù)報(bào)、做好裝卸搬運(yùn)工作準(zhǔn)備及銜接作業(yè)時(shí)間控制等。

3.3作業(yè)流程優(yōu)化

圖1　鐵路集散式運(yùn)輸組織體系構(gòu)成

從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)分析，集疏運(yùn)一體化作業(yè)模式是眾多先進(jìn)物流企業(yè)的發(fā)展方向。一體化管理加強(qiáng)對(duì)整個(gè)運(yùn)輸過程的有效控制和資源的充分利用，為充分發(fā)揮集散式運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，需要對(duì)運(yùn)輸作業(yè)流程進(jìn)行優(yōu)化。將串行運(yùn)作部分改為并行運(yùn)作是運(yùn)輸作業(yè)流程優(yōu)化的主要手段，在實(shí)現(xiàn)信息交互電子化、自動(dòng)化的前提下，將市場(chǎng)需求與鐵路運(yùn)輸資源相結(jié)合，改變常規(guī)運(yùn)輸作業(yè)流程中上階段信息到達(dá)后再作業(yè)的弊端。鐵路集散式運(yùn)輸作業(yè)流程如圖2 所示。

圖2　鐵路集散式運(yùn)輸作業(yè)流程

由圖2 可知，對(duì)集散式運(yùn)輸流程進(jìn)行優(yōu)化需要集疏運(yùn)一體化信息系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，客戶、主要節(jié)點(diǎn)站、收貨人之間的信息交互、貨運(yùn)單證傳達(dá)，運(yùn)輸計(jì)劃編制，在途追蹤均可在一體化信息系統(tǒng)辦理。作業(yè)流程優(yōu)化包括以下方面。

（1）串聯(lián)業(yè)務(wù)并行處理。建立高效的一體化信息系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)對(duì)客戶運(yùn)輸需求進(jìn)行反應(yīng)，接收運(yùn)輸需求后開展運(yùn)輸計(jì)劃編制和運(yùn)輸資源調(diào)配，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程并行處理，減少業(yè)務(wù)平均耗費(fèi)時(shí)間。

（2）取消部分無效益流程。一體化的信息系統(tǒng)減少大量以往需要運(yùn)輸參與者面對(duì)面辦理的業(yè)務(wù)，運(yùn)輸信息無紙化傳遞的同時(shí)精簡(jiǎn)鐵路運(yùn)輸?shù)膬?nèi)部業(yè)務(wù)和外部業(yè)務(wù)。

（3）縮短關(guān)鍵流程時(shí)間。在運(yùn)輸流程中，提升作業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化水平，降低流程工作時(shí)間。

4　結(jié)束語

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”下，高附加值產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng)組織是鐵路物流化發(fā)展的重要方向，在我國(guó)鐵路改革的過程中，需要對(duì)其進(jìn)行不斷完善和創(chuàng)新。構(gòu)建面向高附加值產(chǎn)品的集散式運(yùn)輸體系，充分發(fā)揮鐵路干線運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)，利用樞紐節(jié)點(diǎn)的貨源集散功能，加強(qiáng)與合作伙伴的競(jìng)合關(guān)系，是提高運(yùn)輸競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。為保障高附加值產(chǎn)品集散式運(yùn)輸體系的高效運(yùn)行，還需要整合上下游資源、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、共享運(yùn)輸信息、完善多式聯(lián)運(yùn)，以提升客戶服務(wù)水平，提高運(yùn)輸效率。

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責(zé)任編輯：吳文娟

Study on Optimizing Collecting & Distributing Transportation of High Added-value Products on Major Nodes

Based on expounding the characteristics of transport demand of high added-value products, through analyzing the competition of transport mode of the products, establishing the railway collecting & distributing transport system focusing on high added-value products, building the dynamic service network of collecting & distributing transportation and designing the product model of collecting & distributing whole-process transportation, this paper puts forward the operation keys of collecting & distributing transport system lies on the block train organization between large nodes, the fast collecting & distributing transportation on both ends and the operation flow optimization of railway stations. In the end, the block trains of trunk line is taken optimization from 3 aspects including category of block trains, brand of block trains and block train organization; and the operation flow is also taken optimization from 3 aspects, such as overlap processing of series business, canceling partial impair flow and shortening the key flow time.

High Added-value; Railway; Collecting & Distributing

1003-1421(2015)11-0010-05+5

A

U294.1

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2015.11.03

2015-10-30

中國(guó)鐵路總公司科技研究開發(fā)計(jì)劃課題(2014X009-C，2014F024)；中國(guó)鐵道科學(xué)研究院基金課題(2014YJ104)