楊 鳴 程學(xué)慶 黃 唯 侯方正 鄧成堯

（1中車眉山車輛有限公司 副總經(jīng)理、總工程師，四川 眉山 620032；2西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 副教授、院長(zhǎng)助理，四川 成都610031；3西南交通大學(xué)綜合交通運(yùn)輸智能化國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610031；4、5西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 碩士研究生，四川 成都 610031；6西南交通大學(xué)希望學(xué)院 教授，四川 金堂 610400）

0 引言

中國(guó)國(guó)家郵政局2017年1月19日公布的數(shù)據(jù)顯示，2016年全國(guó)快遞業(yè)務(wù)收入4 005億元，同比增長(zhǎng)44.6%，快遞業(yè)務(wù)量突破313.5億件，同比增長(zhǎng)51.7%，快遞業(yè)務(wù)量居世界第一，并連續(xù)6年保持50%左右的高速增長(zhǎng)。在電子商務(wù)迅猛發(fā)展的今天，隨著快遞業(yè)爆發(fā)式發(fā)展，鐵路零散“白貨”運(yùn)輸已成為當(dāng)前鐵路貨運(yùn)發(fā)展的重要方向之一，而大宗貨物作為鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕浽矗词乖谌缃褙涍\(yùn)量下滑的情況下也依然發(fā)揮著推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)要素高速流轉(zhuǎn)的主力作用。高效能重載運(yùn)輸一直是世界鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)，它的出現(xiàn)對(duì)鐵路的零散“白貨”及大宗貨物的運(yùn)輸產(chǎn)生了重要影響，零散“白貨”與大宗貨物構(gòu)成鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕浳锓N類。目前針對(duì)高效能重載運(yùn)輸對(duì)鐵路各類貨物運(yùn)輸?shù)挠绊懷芯恳琅f是空白，已有研究均側(cè)重于分析高效能重載列車的開行方案優(yōu)化或運(yùn)輸模式等領(lǐng)域，有必要就高效能重載運(yùn)輸對(duì)鐵路貨物運(yùn)輸?shù)挠绊戦_展研究。

1 國(guó)內(nèi)外高效能重載運(yùn)輸概述

高效能重載運(yùn)輸是指鐵路上采用大容積、大載重的重載列車進(jìn)行運(yùn)輸，現(xiàn)階段我國(guó)鐵路的貨車軸重普遍為23 t，可將27 t軸重鐵路通用貨車稱為重載貨車。由于增加容積、載重和軸重后，不僅運(yùn)輸效率大幅提高而且運(yùn)輸能耗得以降低，所以稱其為高效能重載運(yùn)輸。目前世界鐵路高效能重載運(yùn)輸有兩種方式，一種是重載單元式列車，另外一種是長(zhǎng)大編組組合式重載列車。前者是使用兩臺(tái)及其以上的大功率機(jī)車與足夠數(shù)量的同型大軸重貨車組成的運(yùn)輸單元，后者是將普通或者重載列車首尾相連成為一列長(zhǎng)大列車。由于列車長(zhǎng)度會(huì)受到站線和運(yùn)行線路等各方面的影響，所以重載單元式列車的使用更加普遍，但兩者都具有相同特點(diǎn)：貨車軸重大、載重量高、經(jīng)濟(jì)效益顯著、耗能明顯降低，以及極大提高了鐵路運(yùn)能。

1.1 國(guó)外高效能重載運(yùn)輸發(fā)展

國(guó)外高效能重載運(yùn)輸依然在不斷發(fā)展，以美國(guó)、澳大利亞、巴西和南非為例，這些國(guó)家不僅提高了機(jī)車的牽引功率使其達(dá)到1 600 kW，而且通過(guò)新型材料的研發(fā)實(shí)現(xiàn)了貨車車體的輕量化，并且通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性，這樣的新型技術(shù)數(shù)不勝數(shù)[1]。同時(shí)貨車的軸重還在不斷提高，1960年美國(guó)鐵路貨車的軸重只有29.8 t，到2004年變?yōu)?5.7 t，而如今39 t軸重的貨車飛馳在美國(guó)的鐵路上。南非貨車同樣由上世紀(jì)60年代的18.8 t發(fā)展到了如今的30 t軸重。顧名思義，高效能重載運(yùn)輸特別適用于大宗重質(zhì)貨物的運(yùn)輸，特別是礦石和煤。國(guó)外針對(duì)大宗重質(zhì)貨物使用高效能重載運(yùn)輸均取得了極好的效果，不僅增加了運(yùn)量，同時(shí)降低了運(yùn)輸成本。實(shí)行重載運(yùn)輸后，美國(guó)鐵路同樣牽引重量的列車可以多運(yùn)27%的煤，澳大利亞鐵路在5年內(nèi)成本降低了50%。在運(yùn)輸大宗重質(zhì)貨物的同時(shí)，美國(guó)已經(jīng)開始實(shí)現(xiàn)零散白貨集裝箱運(yùn)輸?shù)闹剌d化，同樣取得了很好的效果。早在2000年，美國(guó)聯(lián)合太平洋公司就使用101英尺長(zhǎng)載重76 t的重載平車，將50英尺的集裝箱放在48英尺集裝箱上進(jìn)行零散白貨運(yùn)輸，使列車長(zhǎng)度達(dá)到1 600 m；美國(guó)諾?？四戏借F路公司在美國(guó)東部開行雙層集裝箱重載列車，由220多輛平車組成，長(zhǎng)度達(dá)到2 700 m[2]。

1.2 我國(guó)高效能重載運(yùn)輸發(fā)展

我國(guó)鐵路高效能重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展共經(jīng)歷了5個(gè)階段。第一階段是從1985年到1990年，改造既有線并開行組合式重載列車；第二階段是從1990年到1992年，建設(shè)大秦線并開行重載單元式列車；第三階段是從1992年到2003年，改造既有干線并開行重載整列式列車；第四階段是從2003年至2010年，開行1萬(wàn)t及2萬(wàn)t重載單元列車；第五階段是從2010年至今，開展既有線開行27 t軸重貨車的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)。我國(guó)高效能重載運(yùn)輸均只針對(duì)大宗重質(zhì)貨物，與國(guó)外相比依然存在很大差距。最主要的便是在技術(shù)上，機(jī)車車輛尤其是車輛的差距。如今世界鐵路貨車車輛的發(fā)展趨勢(shì)是軸重大、自重輕，美國(guó)早已經(jīng)開始使用39 t軸重的貨車，而我國(guó)目前貨車軸重普遍只有23 t，載重70 t。同時(shí)，在運(yùn)輸組織上，國(guó)外除進(jìn)行大宗重質(zhì)貨物的運(yùn)輸以外，也使用其進(jìn)行零散“白貨”的集裝箱運(yùn)輸[3]。

2 高效能重載運(yùn)輸對(duì)大宗貨物的影響

目前我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和資源分布不均依然存在，并將長(zhǎng)期存在。我國(guó)幅員遼闊，東西和南北的跨度均很大，各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不一樣，“東強(qiáng)西弱”，各地區(qū)的資源也不相同，而這些特點(diǎn)也使我國(guó)需要大量的中長(zhǎng)途貨物運(yùn)輸。雖然鐵路貨運(yùn)量下滑，但是我國(guó)整體貨運(yùn)量上升，使得高效能運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展依然是一個(gè)特別重要的趨勢(shì)。

如今鐵路運(yùn)輸貨物占前幾位的依然是煤炭、金屬礦石、鋼鐵和石油及建材，其中煤炭運(yùn)量占整個(gè)鐵路貨運(yùn)總量的51%，金屬礦石占12%，鋼鐵占7%，石油及建材各占4%，其他貨物占16%；貨物周轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)分別為39%、9%、9%、5%和23%。這說(shuō)明鐵路仍是以保障大宗物資運(yùn)輸為主，煤炭運(yùn)輸更是占到整個(gè)鐵路貨運(yùn)一半以上。由于我國(guó)煤炭、原油、糧食、木材等資源分布及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，鐵路大宗貨物運(yùn)輸流向比較穩(wěn)定，主要流向是由北向南、自西向東。煤炭形成“西煤東運(yùn)”、“北煤南運(yùn)”的總體流向及以“三西”為核心，向周邊放射狀分布的煤運(yùn)格局。我國(guó)煤炭運(yùn)輸主要依靠鐵路，鐵路煤炭運(yùn)量占全國(guó)煤炭總運(yùn)量的70%以上，占鐵路總貨運(yùn)量的50%左右。在“十三五”期間，煤炭仍將是我國(guó)主要的能源供應(yīng)主體，煤炭在我國(guó)能源消費(fèi)占比仍將維持在63%左右。據(jù)BP世界能源展望預(yù)測(cè)，隨著世界可再生能源的逐步應(yīng)用，煤炭在世界發(fā)電燃料的比重會(huì)有所下降，但在2020年前，煤炭仍將是世界發(fā)電的主要燃料。所以，煤炭、礦石、建材等大宗物資作為鐵路運(yùn)輸?shù)闹黧w結(jié)構(gòu)在較長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)改變。因此，我國(guó)目前對(duì)于高效能重載貨車依然有著極大的需求。

載重不同的貨車其軸重標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，如60 t級(jí)C64K貨車的軸重為21 t，70 t級(jí)C70貨車軸重為23 t，大秦線的C80系列貨車軸重約為25 t。由于軸重限制，鐵路貨車的單車滿載靜載重多數(shù)在60 t到70 t之間。高效能27 t軸重貨車其靜載重將達(dá)到80 t。鐵路貨車裝載能力的利用率由重量和容積決定。密度較大的貨物容易受到貨車載重的限制，從而出現(xiàn)虧容現(xiàn)象；密度較小的貨物則容易受貨車本身容積及機(jī)車車輛界限的限制，從而出現(xiàn)虧重的情形[4]。相對(duì)于70 t級(jí)別貨車，高效能的27 t軸重重載貨車技術(shù)進(jìn)步關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于載重標(biāo)準(zhǔn)的大幅提高。以鐵路貨車中比重最大的敞車為例，不同級(jí)別敞車相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 四種敞車技術(shù)參數(shù)

從表1中可以得到：高效能27 t軸重重載通用敞車裝載貨物的最佳密度為0.870 t/m3,低于該密度將出現(xiàn)虧重現(xiàn)象，高于該密度將出現(xiàn)虧容的情況。

我國(guó)鐵路以大宗重質(zhì)貨物為主的運(yùn)輸格局基本不會(huì)變，貨物的主要性質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化。通過(guò)表2可知，高效能的27 t通用貨車對(duì)于大宗重質(zhì)貨物的運(yùn)輸均適應(yīng)。同時(shí)，重載貨車的載重量和容積均有提高，27 t軸重貨車載重80 t，比23 t軸重貨車提高了14%，容積也大大增加，這勢(shì)必提高運(yùn)輸效率與質(zhì)量，貨主將更多地采用一次性運(yùn)輸，減少多次換裝等造成的損失。另一方面，載重量和容積的提高將減少貨運(yùn)列車的開行數(shù)，這也達(dá)到了節(jié)能減排的要求。同時(shí)，減少列車的開行數(shù)也將使得列車運(yùn)營(yíng)成本以及維修成本大大降低。這表明高效能重載列車的開行不僅能完美適應(yīng)目前的貨物運(yùn)輸需求，還將吸引更多貨主采用鐵路運(yùn)輸從而提高貨運(yùn)量，同時(shí)還會(huì)降低運(yùn)輸成本，為鐵路運(yùn)輸部門帶來(lái)利益。由此可見(jiàn)，高效能重載運(yùn)輸不僅能提高鐵路運(yùn)輸能力，同時(shí)也順應(yīng)了國(guó)家“十三五”生態(tài)文明建設(shè)和節(jié)能減排的發(fā)展新要求。

表2 鐵路各類貨物的密度及適應(yīng)性

3 高效能重載運(yùn)輸對(duì)“白貨”運(yùn)輸?shù)挠绊?/h2>

鐵路貨運(yùn)改革如火如荼，鐵路運(yùn)輸應(yīng)該持續(xù)改革，在改進(jìn)并提高服務(wù)質(zhì)量和效益的基礎(chǔ)上大力拓展運(yùn)輸市場(chǎng)，提高市場(chǎng)利潤(rùn)。目前，鐵路面臨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，零散貨物大量流失，大宗物資的運(yùn)輸也不斷被公路替代，鐵路運(yùn)輸組織不靈活，過(guò)度限制；另外，運(yùn)輸快速性、時(shí)效性、便捷性和貨物適應(yīng)性的要求越來(lái)越高，鐵路的總體服務(wù)水平仍然較低。因此，鐵路運(yùn)輸應(yīng)該打破瓶頸，堅(jiān)持貨運(yùn)改革，建立“白貨”運(yùn)輸市場(chǎng)，促進(jìn)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展[5]。

“黑貨”作為鐵路大宗運(yùn)輸?shù)闹饕浽?，即使貨運(yùn)量下滑也依然發(fā)揮著推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)要素高速流轉(zhuǎn)的主力作用。在電子商務(wù)迅猛發(fā)展的今天，多品種、小批量、時(shí)效化的“白貨”運(yùn)輸是當(dāng)前貨運(yùn)發(fā)展的重要方向之一，建立和發(fā)展鐵路快捷貨物運(yùn)輸系統(tǒng)勢(shì)在必行。同時(shí)，在鐵路貨運(yùn)量持續(xù)下滑，“黑貨”市場(chǎng)份額流失的緊迫環(huán)境下，零散的“白貨”作為一種特殊的增值服務(wù)走向鐵路運(yùn)輸市場(chǎng)并逐漸成熟?！鞍棕洝睂椤昂谪洝边\(yùn)輸增加新的市場(chǎng)，也將擴(kuò)大整個(gè)運(yùn)輸市場(chǎng)份額。鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，事關(guān)國(guó)計(jì)民生、維系經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大宗物資，主要還得靠鐵路運(yùn)輸予以保障。“黑貨”作為傳統(tǒng)運(yùn)輸資源必須得到鞏固，才能保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，而進(jìn)一步推動(dòng)“白貨”的運(yùn)輸，不僅順應(yīng)市場(chǎng)需求，還將給鐵路發(fā)展帶來(lái)更好的前景[6]。實(shí)行重載運(yùn)輸，將使既有線貨運(yùn)能力得到進(jìn)一步釋放，為我國(guó)快捷貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展創(chuàng)造條件，從而促進(jìn)“白貨”運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。

“白貨”通常采用棚車和集裝箱運(yùn)輸，而容積的增大為促進(jìn)“白貨”的運(yùn)輸創(chuàng)造了極其有利的條件。這一點(diǎn)從27 t軸重的重載P80貨車和23 t軸重P70貨車的對(duì)比中可以看出，見(jiàn)表3。

表3 P80與P70貨物合理密度

P80貨車相對(duì)于P70貨車，其容積得到巨大的提升，增加了23 m3，而C80相對(duì)于C70來(lái)說(shuō)容積也有很大的提升，這樣就使得其更加適應(yīng)“白貨”的特點(diǎn)，即密度小體積大，從而促進(jìn)白貨的運(yùn)輸。

同時(shí)，采用高效能重載貨車對(duì)“白貨”運(yùn)輸也有極大的促進(jìn)。采用27 t軸重通用貨車對(duì)大宗重質(zhì)貨物進(jìn)行運(yùn)輸，可以極大提高鐵路的貨運(yùn)能力。在貨運(yùn)量不變的情況下，可以釋放鐵路貨運(yùn)能力，進(jìn)行“白貨”專列或集裝箱運(yùn)輸[7]。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，如要完成6 000萬(wàn)t年運(yùn)量，按一年365天計(jì)算，用27 t軸重，總重108 t的貨車，列車要編組達(dá)75輛以上。

而如果采用普通列車模式，用23 t軸重，總重92 t的貨車，開行5 000 t普通列車，則

重載運(yùn)輸與普通運(yùn)輸相比，每天可以少開行12趟，車輛運(yùn)用減少104 475輛次，車次減少38%，輛次減少15.8%。這很好地證明了重載運(yùn)輸將大大減少運(yùn)輸趟數(shù)和次數(shù)，釋放既有線的能力，使其有充足的能力開行“白貨”專列，進(jìn)行“白貨”運(yùn)輸。有數(shù)據(jù)顯示，通過(guò)釋放既有線運(yùn)能，2014年7月鐵路運(yùn)行圖調(diào)圖過(guò)后，新增貨運(yùn)班列118列，其中特快班列8列；快速班列增至32列，能力提高了11.8%；普快班列增加78列，能力提高了9.9%[8]。這也說(shuō)明了高效能重載運(yùn)輸通過(guò)釋放鐵路運(yùn)能，對(duì)零散貨物和集裝箱貨物等“白貨”運(yùn)輸起到了積極作用。

4 結(jié)論

1）在大宗貨物作為鐵路運(yùn)輸?shù)闹黧w結(jié)構(gòu)在較長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)改變的背景下，高效能重載運(yùn)輸對(duì)于鐵路大宗貨物運(yùn)輸有著極好的適應(yīng)性。

2）高效能重載運(yùn)輸提高貨車容積為 “白貨”運(yùn)輸創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)提高車輛軸重和列車牽引總重將提高鐵路運(yùn)輸能力，極大釋放既有線的貨運(yùn)能力，從而促進(jìn)“白貨”的運(yùn)輸。

3）27 t軸重重載貨車既對(duì)大宗重質(zhì)貨物有著極好的適應(yīng)性，又促進(jìn)了零散“白貨”的運(yùn)輸。這很好地詮釋了鐵路貨改提出的鞏固“黑貨”運(yùn)輸、促進(jìn)“白貨”運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

4）我國(guó)應(yīng)該在擴(kuò)大重載鐵路線路覆蓋面的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加大軸重的重載貨車（27 t軸重通用貨車）。不僅使用重載列車進(jìn)行大宗貨物的運(yùn)輸，還要組織其進(jìn)行高附加值的零散“白貨”集裝箱運(yùn)輸，從而縮短與世界高效能運(yùn)輸之間的差距。

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