Michel Leboeuf

Honorary Chairman of UIC Intercity & High Speed Committee

高速鐵路：機(jī)遇與挑戰(zhàn)

Michel Leboeuf

Honorary Chairman of UIC Intercity & High Speed Committee

本文旨在分析社會(huì)變革對(duì)高速鐵路(HSR)的運(yùn)營(yíng)與發(fā)展可能產(chǎn)生的影響。正如Rifkin[1]所描述的那樣，我們現(xiàn)在正處于第二次和第三次工業(yè)革命的過渡階段。這場(chǎng)新革命至少始于15年前，并且至少還需要15年才能完全成熟。這樣一個(gè)漫長(zhǎng)過渡期的產(chǎn)生是多次世界變革的結(jié)果，變革的產(chǎn)生主要有兩大原因：數(shù)字革命與全球變暖。我們必須承認(rèn)我們無法預(yù)測(cè)其最終結(jié)果。因此，我們強(qiáng)烈希望能夠明確其中的風(fēng)險(xiǎn)因素并試圖揭開目前已顯露的或潛在的多種可能的趨勢(shì)及重大變化。行業(yè)變革勢(shì)不可擋，軌道交通也不例外。沒落還是振興？高速鐵路行業(yè)如何應(yīng)對(duì)？機(jī)遇挑戰(zhàn)并行，我們要如何把握？

不可否認(rèn)，過去的15年我們見證了高速鐵路的飛速發(fā)展。日本建成了世界上第一條高速鐵路線路，在通車幾年后，歐洲一些國(guó)家(主要是法國(guó)、意大利、德國(guó)、西班牙、比利時(shí)、荷蘭和英國(guó))以及亞洲的一些國(guó)家(韓國(guó))和地區(qū)(中國(guó)臺(tái)灣)也緊隨其腳步。到2000年，高速鐵路網(wǎng)已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)近5000 km。17年后，得益于中國(guó)高速鐵路的飛速發(fā)展，當(dāng)然不僅僅局限于中國(guó)，高速鐵路網(wǎng)已經(jīng)增長(zhǎng)到了原來的6倍多(34 679 km①According to the International Union of Railways (UIC) Passengers Department statistics.)。一些新興國(guó)家和地區(qū)也正在實(shí)施這種客運(yùn)模式：摩洛哥、沙特阿拉伯以及美國(guó)的加利福尼亞州。其他的一些國(guó)家計(jì)劃實(shí)施這一模式，比如印度尼西亞、伊朗、波蘭等。一場(chǎng)全球范圍內(nèi)的高速鐵路擴(kuò)張已經(jīng)來臨。另外，如果僅考慮那些目前正在建設(shè)的鐵路線路，預(yù)計(jì)到2022年，高速鐵路網(wǎng)的長(zhǎng)度也有將近50%(15 790 km)的增長(zhǎng)率。過去、現(xiàn)在以及預(yù)計(jì)將來的全球高速鐵路線路長(zhǎng)度情況如圖1②Source: UIC.所示。

高速鐵路乘客量在過去半個(gè)世紀(jì)里穩(wěn)步上升(從1964年算起，更確切地說，從日本新干線開始運(yùn)營(yíng)算起)。鮮有領(lǐng)域能夠如此穩(wěn)定地發(fā)展。

我們?nèi)绾谓忉屵@樣一種商業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域中的常青行業(yè)？這種行業(yè)活力主要來源于以下六大優(yōu)勢(shì)。

優(yōu)勢(shì)1：大眾出行市場(chǎng)在不斷壯大。

優(yōu)勢(shì)2：高速鐵路，顧名思義，速度極快，大大縮短了旅客的行程時(shí)間，提供的班次也較為頻繁。

優(yōu)勢(shì)3：多數(shù)鐵路站點(diǎn)是在多年前建造的，如今大都位于所來往城市的中心。

優(yōu)勢(shì)4：高速鐵路屬于公共交通系統(tǒng)。

優(yōu)勢(shì)5：高速鐵路是一種較為環(huán)保的交通工具。

優(yōu)勢(shì)6：高速鐵路安全可靠。

在過去的幾十年間，關(guān)于世界末日的預(yù)言頻繁向人們發(fā)出警告，預(yù)測(cè)人們的出行率將會(huì)大大降低。起初，那些散布謠言者聲稱電話的使用會(huì)使交通業(yè)停滯發(fā)展，因?yàn)槿藗儾辉傩枰M(jìn)行面對(duì)面的對(duì)話。現(xiàn)實(shí)的發(fā)展已經(jīng)完全否定了這種觀點(diǎn)。電話的使用不僅沒有減少客運(yùn)量，而且電話本身也從固定電話演變?yōu)橐苿?dòng)電話。移動(dòng)電話的出現(xiàn)使人們的出行更加頻繁，因?yàn)樗麄儾槐卮粼谕粋€(gè)地方獲取和發(fā)布信息與指令。顯然，謠言并未因此而停止。有人預(yù)言由于視頻會(huì)議的出現(xiàn)，商務(wù)出行率會(huì)急劇下降。不過即使許多公司都已配備視頻會(huì)議技術(shù)，但作為長(zhǎng)途商務(wù)出行首選的航空運(yùn)輸業(yè)仍飛速發(fā)展。兩大主要的飛機(jī)制造商從未像今天這樣擁有長(zhǎng)達(dá)5～10年未完成的訂單?；ヂ?lián)網(wǎng)也曾被認(rèn)為會(huì)降低大眾出行率，但是沒有任何客觀結(jié)果顯示互聯(lián)網(wǎng)的推廣與出行率之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。簡(jiǎn)而言之，目前，為了減少溫室氣體排放量，生態(tài)學(xué)家預(yù)測(cè)或建議大眾出行應(yīng)該有所節(jié)制，甚至需要進(jìn)行登記。如若實(shí)施此類政治措施，比如一些城市已經(jīng)強(qiáng)制采取車輛限行規(guī)定①The effect on mobility is not direct, since vehicle occupation may increase.，高速鐵路有可能是最后一種被限制使用的交通方式。抑或，政府鼓勵(lì)人們使用鐵道交通出行模式來代替道路及航空出行模式。到那時(shí)候，鐵道交通尤其是高速鐵路將成為首選。

圖1. 全球高速鐵路線路總長(zhǎng)。

因此，高速鐵路的發(fā)展顯然依托于大眾出行情況而定。因此優(yōu)勢(shì)1可能是高速鐵路所依賴的很好、很穩(wěn)固的優(yōu)點(diǎn)之一。

通過對(duì)高速鐵路和航空客運(yùn)各自所占的市場(chǎng)份額進(jìn)行分析，可以得出高速鐵路的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。將兩種客運(yùn)模式之間的差異進(jìn)行仔細(xì)的甄別，發(fā)現(xiàn)這兩種競(jìng)爭(zhēng)模式所占的市場(chǎng)份額與高速鐵路出行時(shí)間密切相關(guān)，這在高速鐵路歷史上是一種常態(tài)。在鐵道交通+航空交通市場(chǎng)中，高速鐵路所占市場(chǎng)份額如圖2②Chart initially established by French National Railway Company (SNCF) Mobility and regularly updated with data coming from SNCF and UIC. Last version was released in 2015.所示，從起訖點(diǎn)(OD)對(duì)的樣本數(shù)據(jù)，可以推斷高速鐵路市場(chǎng)份額的大小與高速鐵路出行時(shí)間的長(zhǎng)短存在關(guān)聯(lián)。位于曲線下方的起訖點(diǎn)對(duì)，代表機(jī)場(chǎng)與城市鄰近或密切對(duì)接，而曲線上方的點(diǎn)則代表機(jī)場(chǎng)與城市之間的距離遠(yuǎn)或松散對(duì)接。

圖2. 鐵道交通所占市場(chǎng)份額與最佳鐵路出行時(shí)間的關(guān)系。

對(duì)于2 h(120 min)以內(nèi)的行程來說，鐵道交通極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，有時(shí)能夠贏得超過90%的市場(chǎng)份額。大量多余的航班主要是由中轉(zhuǎn)航班所導(dǎo)致。對(duì)于2～4 h之間的行程來說，鐵道交通占主導(dǎo)地位。超過4 h，航空客運(yùn)則處于領(lǐng)先地位。超過6 h，鐵道交通在市場(chǎng)上僅處于邊緣地位。

這樣的市場(chǎng)分化眾所周知，鮮有質(zhì)疑之聲，因?yàn)檫@種情況已在世界范圍內(nèi)得到證實(shí)。但是我們?cè)撊绾谓忉屵@樣的現(xiàn)象：當(dāng)行程在2.5～3.5 h之間時(shí)，鐵路客運(yùn)量所占比例最高，然而這一段行程乘飛機(jī)僅需1 h，這種情況似乎存在矛盾。這是否是由于票價(jià)的不同而導(dǎo)致的？很明顯這并不是誘因，盡管傳統(tǒng)的火車票比機(jī)票便宜得多，但鐵路客運(yùn)并未因此占據(jù)市場(chǎng)的主要份額。因此，價(jià)格并不能充分解釋該情況，尤其是自從一些廉價(jià)航空公司有時(shí)能夠提供比高鐵票更便宜的票價(jià)之后，更無法解釋。在這一行程時(shí)間段內(nèi)，乘客選擇高速鐵路而拒絕飛機(jī)的可能原因有兩個(gè)。

第一，在這一行程時(shí)間段內(nèi)，對(duì)于門到門全出行鏈來說，鐵路和飛機(jī)出行所需時(shí)間通常處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)。第二，與乘飛機(jī)相比，在火車上所花的旅行時(shí)間能夠得到更好的利用。圖3顯示了通過鐵路和飛機(jī)兩種出行方式從馬賽到巴黎的門到門全出行鏈行程時(shí)間。類似這種距離超過700 km的行程，乘火車比乘飛機(jī)更加舒適。通過對(duì)這張圖的分析，我們更容易理解優(yōu)勢(shì)2和優(yōu)勢(shì)3都有助于鐵道交通占領(lǐng)市場(chǎng)。

同樣地，與道路交通方式相比，高速鐵路可以在城際交通市場(chǎng)中占有較大的份額，例如，在法國(guó)③Source: SNCF Mobility.，高速鐵路擁有超過50%的城際交通市場(chǎng)(圖4)。

高速鐵路運(yùn)營(yíng)如此成功的一個(gè)原因是，人們通常獨(dú)自一人駕駛私家車出行，這比乘坐火車更加昂貴且費(fèi)時(shí)。

然而世無定事。且不論大眾出行對(duì)高速鐵路的有利影響，我們需要關(guān)注高速鐵路的投入與運(yùn)營(yíng)成本。這些引導(dǎo)我們關(guān)注鐵路生產(chǎn)函數(shù)。

圖3. 乘火車或飛機(jī)從馬賽到巴黎典型的門到門全出行鏈對(duì)比。

圖4. 法國(guó)中等距離客運(yùn)市場(chǎng)的市場(chǎng)份額。

在新古典主義微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中，生產(chǎn)函數(shù)將一家公司的產(chǎn)出量(Q)表示為投入量的函數(shù)。通常來說，需要考慮兩種生產(chǎn)要素的投入：資本(K)和勞動(dòng)力(L)。其他的生產(chǎn)要素，如土地和原材料，有時(shí)也需要予以考慮。在計(jì)算過程中，一般很少考慮土地要素，除非土地要素是該生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵(如農(nóng)業(yè))。原材料要素也很少被考慮在內(nèi)，因?yàn)槠涑杀局饕话谫Y本要素(用來提取原材料和進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器)以及勞動(dòng)力要素中。不過當(dāng)計(jì)算鐵路生產(chǎn)函數(shù)時(shí)，必須將能源(E)作為一種生產(chǎn)要素，特別是因?yàn)槠涑杀驹诤艽蟪潭壬溪?dú)立于鐵路生產(chǎn)過程，并且可能會(huì)因外部因素和不可預(yù)測(cè)因素而發(fā)生變化。最后，如果將現(xiàn)有的情況外推到下一個(gè)50年時(shí)間，我們必須考慮一個(gè)非物質(zhì)生產(chǎn)投入，即數(shù)據(jù)(D)。

對(duì)于高速鐵路而言，資本要素主要包含線性基礎(chǔ)設(shè)施(總的來說是一些較為昂貴的設(shè)施)，站點(diǎn)(或者與其他鐵路運(yùn)輸服務(wù)共享的部分站點(diǎn))，檢修基地和側(cè)線，養(yǎng)路工具和機(jī)器，計(jì)算設(shè)備和鐵道車輛。

在特定時(shí)刻，以下選擇能夠提高列車的產(chǎn)能：

(1) 提高列車上座率；

(2) 提升列車運(yùn)能(只能通過連接兩個(gè)列車組)；

(3) 增加列車組班次(而通常運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)有了特定的車次安排，因此鐵道車輛生產(chǎn)率提升空間并不大)；

(4) 用雙層列車取代單層列車；

(5) 增購(gòu)列車組(從起草建議書到列車運(yùn)行需要幾年時(shí)間)；

(6) 擴(kuò)大站臺(tái)或者增加新線路(這正是高速鐵路部門正在為之努力的，但是新線路一旦建成，擴(kuò)大其運(yùn)能也是一個(gè)復(fù)雜且漫長(zhǎng)的過程)。

上述選擇足以說明，要在短期內(nèi)提高列車產(chǎn)能是非常困難的。那么反過來減少輸出呢？這可能會(huì)更加復(fù)雜，因?yàn)榱熊嚨臅r(shí)刻表已經(jīng)公布，并且提前6個(gè)月就能預(yù)訂座位，取消車次幾乎是不可能的。因此，在短期內(nèi)，產(chǎn)能作為資本的函數(shù)的靈活性(產(chǎn)能函數(shù)對(duì)資本的導(dǎo)數(shù))相當(dāng)小。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，導(dǎo)數(shù)值會(huì)變大，但這需要相當(dāng)大的投資(比如增加新線路或者擴(kuò)大站臺(tái))。資本配置效率可以由下式表示：

資本配置效率，短期來看，相當(dāng)?。婚L(zhǎng)期來看，相當(dāng)大，但是依賴于巨額投資。

因此，對(duì)于給定的生產(chǎn)函數(shù)，鐵路方面只能運(yùn)用有限的可操縱資本與競(jìng)爭(zhēng)者抗衡。

在歐洲以外，將鐵路部門分成基礎(chǔ)設(shè)施管理部門和列車運(yùn)營(yíng)管理部門的地區(qū)，其邊際成本大致限制在鐵道車輛上，即列車組。由于新增列車組所需的基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)?shù)?，因此其邊際成本與新增列車組的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用相當(dāng)。我們?nèi)绾尾拍鼙容^鐵道車輛與航空業(yè)、道路交通的邊際成本呢？

在歐洲，基礎(chǔ)設(shè)施管理部門會(huì)征收鐵路線路使用費(fèi)，因此其邊際成本高于亞洲。歐洲的法規(guī)規(guī)定，鐵路線路使用費(fèi)應(yīng)等于直接基礎(chǔ)設(shè)施成本，但也允許基礎(chǔ)設(shè)施管理部門在此基礎(chǔ)上增收一定費(fèi)用，來支付包括污染等外部因素在內(nèi)的社會(huì)邊際成本。

圖5. 2015年高速列車車隊(duì)(列車組數(shù)量)。

圖6. 未來20年高速列車車隊(duì)規(guī)模(列車組數(shù)量)擴(kuò)展情況。

在航空業(yè)，邊際成本主要等于額外航班的成本，包括機(jī)場(chǎng)稅。然而，航空系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施遠(yuǎn)不及鐵道交通所需的基礎(chǔ)設(shè)施。此外，因?yàn)轱w行所用時(shí)間比任何地面運(yùn)輸系統(tǒng)都要短，所以就覆蓋范圍而言，飛機(jī)的生產(chǎn)率更高。在考慮到資本的邊際成本時(shí)，航空業(yè)的唯一劣勢(shì)在于飛機(jī)的購(gòu)置成本更高。

現(xiàn)在讓我們來比較列車組與飛機(jī)的情況。作為一個(gè)比較指標(biāo)，2015年全球高速列車組數(shù)量達(dá)到約3600組①Source: UIC Passenger Department statistics.(圖5)。

在接下來的20年中，由于鐵路網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張，列車組規(guī)模將會(huì)擴(kuò)大到約6000組。如果需要更新所有現(xiàn)有的列車組，在未來20年內(nèi)則需建造6000組列車組(圖6)，平均年產(chǎn)量約300組。

圖7②Source: L'Usine Nouvelle, March 2016.表示當(dāng)前主要的兩家飛機(jī)制造商(空客和波音)在過去10年內(nèi)的飛機(jī)訂單和交貨情況。這兩家公司目前年產(chǎn)量約1500架飛機(jī)，每年承接的訂單約為3000架飛機(jī)，這就意味著未來的產(chǎn)量也將增加到這一數(shù)量級(jí)。

目前并且將來，列車組的生產(chǎn)量都只有飛機(jī)生產(chǎn)量的十分之一。這兩個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)方式存在差異。就航空和鐵路運(yùn)營(yíng)公司未來的資本生產(chǎn)力要素的生產(chǎn)率而言，資本成本中創(chuàng)新和縮減的比例預(yù)計(jì)將有所不同。

圖7. 空客和波音飛機(jī)訂單和交貨情況。

道路交通同樣值得關(guān)注，因?yàn)樗壳笆遣⑷詫⑹氰F路最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。如今，人們都擁有私家車。到目前為止，擁有汽車被認(rèn)為是自由和成功的象征，人們?yōu)槟軌蝰{駛動(dòng)力強(qiáng)勁而舒適的私家車而感到自豪。然而，汽車業(yè)正在朝著一個(gè)與以往不同的模式發(fā)展。私駕出行將不再是道路出行的主要方式。如今，拼車(即駕駛員與由網(wǎng)站應(yīng)用軟件匯集而來的乘客共同分擔(dān)其成本，網(wǎng)站如法國(guó)的Blablacar①Blablacar is the dominant carpooling company in Europe.)和汽車共享(通過網(wǎng)絡(luò)支付的方式，汽車所有者允許其他人使用自己的汽車，而不是閑置汽車)正在快速發(fā)展。汽車資本生產(chǎn)要素將會(huì)減少，因?yàn)槠骄?，私家車超過90%的時(shí)間都處于閑置狀態(tài)。在接下來的20年里，我們期待另一種模式：無人駕駛汽車。該車歸公司所有，它將在起點(diǎn)接載客戶，將其送往目的地，然后再去接第二個(gè)客戶，以此類推。從這一點(diǎn)來看，汽車資本成本的驟降必須予以考慮。

總之，鐵路資本生產(chǎn)要素在短期內(nèi)不是非常靈活(即難以適應(yīng)季節(jié)性或競(jìng)爭(zhēng)模式的驟變)，并且長(zhǎng)期提高鐵路資本生產(chǎn)要素，更加困難或更加昂貴，因?yàn)槠渖a(chǎn)函數(shù)會(huì)發(fā)生重大變化。如果考慮到工業(yè)資本方面，預(yù)計(jì)鐵道交通生產(chǎn)率的提高(相對(duì)而言)遠(yuǎn)不及航空業(yè)和道路交通，因?yàn)槠涔I(yè)市場(chǎng)的規(guī)模無法與后兩者相提并論。與航空業(yè)和汽車業(yè)相比，列車制造業(yè)的規(guī)模顯得非常小。

正如有些著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家，如Rifkin[2]和Anderson[3]所預(yù)測(cè)的，由于數(shù)字革命和勝于“原子經(jīng)濟(jì)”的“數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)”的盛行，低邊際成本的趨勢(shì)愈發(fā)顯著。就未來市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)規(guī)律而言，之前的分析結(jié)果顯示高速鐵路面對(duì)航空業(yè)和道路交通的競(jìng)爭(zhēng)并不占優(yōu)勢(shì)。

然而，鐵道交通的前景還是明朗的，因?yàn)楦咚勹F路仍然擁有超越其他客運(yùn)模式的一大優(yōu)勢(shì)：運(yùn)輸能力。在地面基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋范圍內(nèi)，鐵道交通(包括高速鐵路)是唯一能夠負(fù)荷如此龐大的客運(yùn)量的模式。即使是空客A380的運(yùn)能也無法與由兩個(gè)列車組組成的高速列車相提并論，后者可容納1000多個(gè)座位。法國(guó)國(guó)家鐵路公司(SNCF)即將訂購(gòu)可容納大約1200個(gè)座位的日本雙層列車組，該列車組一旦投入運(yùn)營(yíng)，將可達(dá)到類似的運(yùn)能。因此，提高高速鐵路的資本生產(chǎn)要素，最佳策略即依靠公共交通的優(yōu)勢(shì)(優(yōu)勢(shì)4)。然而，鐵路運(yùn)能仍然受到嚴(yán)格限制，因?yàn)槊啃r(shí)在同一鐵道上以300 km·h–1速度運(yùn)行的列車數(shù)量有限。到目前為止，還沒有一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)像HS2高速鐵路這般大膽，其每小時(shí)可通過18輛速度為360 km·h–1的列車。這一項(xiàng)目將在2026年(預(yù)計(jì)通車日期)完工，它將成為鐵路史上的頂峰，因?yàn)殍F路是一種具有低抓地力特性的運(yùn)輸方式。如果其低抓地力特性可以讓列車以最低耗能牽引大負(fù)載，那么這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)缺點(diǎn)：火車的制動(dòng)距離將遠(yuǎn)大于配備橡膠輪的汽車在柏油路上的制動(dòng)距離。所以重新考慮鐵路安全和信號(hào)系統(tǒng)以突破這一限制應(yīng)成為研究項(xiàng)目的可能導(dǎo)向。

當(dāng)提到勞動(dòng)力生產(chǎn)要素時(shí)，由于高速鐵路乘務(wù)員的薪酬以小時(shí)計(jì)算，因此其生產(chǎn)率隨列車車速提升而提高，每小時(shí)列車行駛距離越長(zhǎng)，生產(chǎn)率越高。一旦車速確定，只能通過運(yùn)行無人駕駛列車或減少列車服務(wù)，以提高乘務(wù)組生產(chǎn)率。由于高速鐵路是一個(gè)導(dǎo)向系統(tǒng)，因此可以考慮第一種選擇。請(qǐng)注意，無人駕駛列車——非導(dǎo)向的——如今正在測(cè)試中，并會(huì)在不久的將來投入使用。另外更重要的是，這一改變將會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)能產(chǎn)生積極的影響。減少機(jī)艙服務(wù)是廉價(jià)航空公司的一種經(jīng)營(yíng)策略，如今SNCF也將該策略運(yùn)用于針對(duì)特定市場(chǎng)的Ouigo列車。如果這一策略能夠使高速鐵路更好地應(yīng)對(duì)異常激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，那么每位乘客的平均收益就會(huì)減少。在營(yíng)銷領(lǐng)域，勞動(dòng)生產(chǎn)率通過部分、有時(shí)完全依靠網(wǎng)絡(luò)分銷渠道已得到明顯提高。但如今，其他公共交通模式也采取了這一營(yíng)銷手段。最后只剩系統(tǒng)維護(hù)和清潔方面的勞動(dòng)生產(chǎn)率。需要在購(gòu)置成本較高的低維護(hù)系統(tǒng)(將導(dǎo)致大量裁員)與購(gòu)置成本可能較低的高維護(hù)系統(tǒng)之間找到一種平衡。考慮到可靠性與實(shí)用性的綜合系數(shù)，市場(chǎng)趨勢(shì)更傾向第一種選擇?？傊?，除非員工管理制度更加靈活，沒有任何跡象顯示未來高速鐵路的勞動(dòng)生產(chǎn)率存在潛在的大幅增長(zhǎng)。因此，如果在列車自動(dòng)化運(yùn)行或員工制度這兩方面都不做重大調(diào)整，邊際勞動(dòng)生產(chǎn)率將維持在較低水平。

其中，短期和長(zhǎng)期都相對(duì)固定。

與此相反，汽車業(yè)的生產(chǎn)率很可能會(huì)有所提高。暫且不論無人駕駛車，拼車意味著可以分擔(dān)駕駛員的成本和汽車維護(hù)成本(至少一分為二)，因此會(huì)有更多的出行者選擇拼車這一方式。在競(jìng)爭(zhēng)過程中，對(duì)于火車來說，汽車將會(huì)成為一個(gè)比今天更強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。然而，火車在汽車業(yè)的發(fā)展中仍能獲得一絲好處。隨著汽車自動(dòng)化程度的提升，在旅客門到門全出行鏈模式中，到達(dá)和離開火車站將更為便捷。盡管不能過多地期待鐵路勞動(dòng)力生產(chǎn)要素的生產(chǎn)率，但汽車業(yè)的重大突破可能會(huì)給鐵路旅客在行程始末部分帶來便利。

從更廣闊的視角來看，勞動(dòng)力的性質(zhì)即將發(fā)生改變。迄今為止，大多數(shù)員工就職于工廠和辦公樓。但現(xiàn)在，人們更傾向于自主創(chuàng)業(yè)，自己掌握行程，而不是在嚴(yán)格的規(guī)章制度下工作。人們也可能為幾個(gè)，而不是一個(gè)公司工作，并可能短期內(nèi)改變活動(dòng)。這些可替代傳統(tǒng)方式的新工作，較之傳統(tǒng)工作，其工作條件和合同顯得更為靈活。但至今，鐵路公司還沒有表現(xiàn)出應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力市場(chǎng)這一變化的能力，比如，上市公司還未適應(yīng)遠(yuǎn)程辦公。從長(zhǎng)期來看，這種對(duì)勞動(dòng)力市場(chǎng)變化的遲緩反應(yīng)可能會(huì)影響鐵道交通的競(jìng)爭(zhēng)力[4]。

盡管提速意味著更大的耗能，但低環(huán)境污染始終被認(rèn)為是鐵道交通(包括高速鐵路)的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。圖8①Source: UIC Environment Department.顯示歐洲不同交通方式的外部成本。顯而易見，鐵道交通遠(yuǎn)比其他交通方式更為環(huán)保。

圖8. 以歐元計(jì)，歐洲每1000位乘客每公里各種交通方式的外部成本。

如圖9②Source: SNCF ADEME, 1997.所示，鐵道交通有利于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的原因在于其能源效率遠(yuǎn)勝于其他交通方式，該能源效率基于歐洲平均值。即使在核電較少的非歐洲國(guó)家，該排名也保持不變。

但是如今，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)極大地推動(dòng)著各行業(yè)能源效率的提升，因此鐵道交通不該僅滿足于現(xiàn)狀。主要的變化自然在于汽車動(dòng)力源。毫無疑問，由汽油驅(qū)動(dòng)的汽車將逐漸被氫動(dòng)力汽車所取代[5,6]。氫是宇宙中最常見的原子。由于氫存在于水中，并可以通過電解與氧分離，因此氫是一種取之不盡的能源。這一過程所需的電能可在任何時(shí)候獲得(運(yùn)用太陽(yáng)能電池板、風(fēng)車或核電站)，因?yàn)闅淙剂想姵乜梢詢?chǔ)存電能。然后，燃料電池使得氫與氧結(jié)合生成水，如此便不會(huì)造成任何污染。換句話說，也許到2030年，未來的汽車將成為一種氫動(dòng)力且零污染的汽車，因?yàn)槠淙剂?氫)主要通過太陽(yáng)能產(chǎn)生。一些公司[7]已向市場(chǎng)供應(yīng)一種低投入的簡(jiǎn)易配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)由可插入車輛的氫氣筒構(gòu)成。

到目前為止，由燃料電池驅(qū)動(dòng)的高速鐵路還難以想像。高速鐵路所需的能源和動(dòng)力只能由全國(guó)高壓電網(wǎng)提供。

在未來的10～20年間，汽車(對(duì)鐵道交通最有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的不利影響將由氫技術(shù)得到解決。

圖9. 基于歐洲平均值的各種交通方式的能源效率。一能量單位(千克當(dāng)量石油，kep)承載的運(yùn)量單位(乘客數(shù)×公里數(shù))。注：1 kW·h=0.086 kep。

因此，如果優(yōu)勢(shì)5目前還算鐵道交通的一個(gè)特點(diǎn)，那么在未來相對(duì)汽車業(yè)來說將不再是一種優(yōu)勢(shì)。所以，必須繼續(xù)提高鐵路效率，抓住一切新的機(jī)遇，通過在鐵路設(shè)施覆蓋的廣闊區(qū)域建設(shè)電力，以此更好地自主供能。比如火車站(尤其是站臺(tái)的頂棚)可以覆蓋太陽(yáng)能電池板，用以為未來的智能電網(wǎng)供電(圖10)。

如此，僅剩最后一個(gè)生產(chǎn)要素：數(shù)據(jù)。雖然可以嘗試通過評(píng)估勞動(dòng)力和資本需求來收集和產(chǎn)生數(shù)據(jù)，但無法正確估算其數(shù)值，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)獲取成本和數(shù)據(jù)策略價(jià)值之間并無直接聯(lián)系。至少需要從兩個(gè)視角估算該數(shù)值，高速鐵路部門對(duì)這兩個(gè)視角都應(yīng)予以高度關(guān)注。

首先是考慮把數(shù)據(jù)交給那些意圖在最終客戶和鐵路運(yùn)營(yíng)商之間進(jìn)行操作的角色，而這些角色就是中間商[8]。因此，想要訂購(gòu)火車票的客戶會(huì)更偏好外部應(yīng)用軟件(鐵道部門之外的)而不是鐵道官方網(wǎng)站本身，因?yàn)榭蛻粢呀?jīng)在其他用途上習(xí)慣于使用該應(yīng)用軟件，或者因?yàn)樵搼?yīng)用軟件更容易獲取和操作。在此情況下，應(yīng)用軟件運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)在公司內(nèi)部給其客戶提供方保留一個(gè)席位，以便提高銷售額。GAFA(Google, Apple, Facebook, and Amazon)傾向于該運(yùn)營(yíng)模式，同時(shí)向顧客免費(fèi)提供信息咨詢。當(dāng)然，這樣的話鐵路運(yùn)營(yíng)商就會(huì)面臨風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗麄兪チ伺c客戶的直接聯(lián)系。因此，收集數(shù)據(jù)至關(guān)重要，正如許多運(yùn)營(yíng)商做的那樣，因?yàn)槠鋬r(jià)值遠(yuǎn)甚于獲取客戶信息的成本。唯一能讓客戶成為某一軟件會(huì)員的辦法，就是如果一客戶一直通過該軟件訂購(gòu)火車票，則給與獎(jiǎng)勵(lì)。

第二個(gè)要予以考慮的是安全數(shù)據(jù)。當(dāng)今社會(huì)，網(wǎng)絡(luò)攻擊越來越頻繁，并危及鐵路運(yùn)營(yíng)。除了網(wǎng)絡(luò)攻擊，還有惡意擾亂甚至恐怖襲擊。歐洲發(fā)生了幾起嚴(yán)重的恐怖主義行動(dòng)，這些行動(dòng)不僅毀壞了鐵路部門形象，也使其蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失(例如，2015年8月21日在Thalys上發(fā)生的恐怖襲擊使鐵路部門損失了大量乘客①20%—30% of traffic was lost during the months following the Thalys terrorist attack (Le Figaro, March 2016).)。但同時(shí)鐵路部門也推行了新的強(qiáng)制措施，比如，Thalys 在相應(yīng)站臺(tái)入口處配置了安檢門。乘客需提前到站，通過安檢之后才得以放行(圖11)。且不論這些安檢設(shè)備的購(gòu)置及運(yùn)營(yíng)成本，這一限制會(huì)影響人們對(duì)交通方式的選擇，因?yàn)橥Ａ粼谲囌纠锏臅r(shí)間延長(zhǎng)了。因此，與飛機(jī)相比，鐵道交通損失了一部分優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然安全因素對(duì)公共交通的影響遠(yuǎn)甚于私駕出行[9]。如此一來，由于公共交通方式易于受到恐怖襲擊，高速鐵路的又一優(yōu)勢(shì)(優(yōu)勢(shì)6)，即安全優(yōu)勢(shì)也被削弱了。

圖10. 東京火車站站臺(tái)覆蓋的太陽(yáng)能電池板。

圖11. Thalys站臺(tái)入口處設(shè)置的安檢門。

總而言之，以上6點(diǎn)優(yōu)勢(shì)將繼續(xù)推動(dòng)高速鐵路的運(yùn)營(yíng)發(fā)展。然而，高速鐵路并非不可超越或無懈可擊，其優(yōu)勢(shì)也并不能永久保持，特別是在某些方面，其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手正迎頭趕上，有時(shí)甚至超越了高速鐵路的發(fā)展。尤其是在鐵道交通對(duì)環(huán)境的影響以及公共交通的安全性這兩方面，高速鐵路正面臨汽車業(yè)的挑戰(zhàn)。

此外，鐵路生產(chǎn)函數(shù)并不十分靈活，因此面對(duì)公共交通市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)其無法表現(xiàn)出足夠的應(yīng)對(duì)能力。與此相反，由于航空業(yè)和汽車業(yè)的工業(yè)市場(chǎng)規(guī)模龐大，則表現(xiàn)出極具創(chuàng)新性。在中途客運(yùn)市場(chǎng)保持領(lǐng)先地位的最佳方式當(dāng)然是從內(nèi)部提高生產(chǎn)率。同時(shí)，也要利用汽車業(yè)與航空業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的變化，與高速鐵路形成模式互補(bǔ)。尤其是新型汽車業(yè)運(yùn)營(yíng)模式能夠?yàn)槿藗兊竭_(dá)及離開火車站帶來極大的便利。

最后，高速鐵路在運(yùn)能方面的優(yōu)勢(shì)無法撼動(dòng)。到目前為止，在中短途客運(yùn)領(lǐng)域，除高速鐵路外，其他任何一種交通方式都無法負(fù)荷如此龐大的客運(yùn)量。

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2095-8099/? 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

英文原文: Engineering 2016, 2(4): 402—408

Michel Leboeuf. High-Speed Rail: Opportunities and Threats. Engineering, http://dx.doi.org/10.1016/J.ENG.2016.04.006