劉紅杰，呂鈁宇，郭 媛，宋寶琳

LIU Hong-jie, LYU Fang-yu, GUO Yuan, SONG Bao-lin

（北京交通大學(xué)海濱學(xué)院?經(jīng)濟(jì)管理系，河北?黃驊?061199)

(Department of Economics and Management, Beijing Jiaotong University Haibin College, Huanghua 061199,Hebei,China)

我國提出的“一帶一路”倡議加深了歐洲、亞洲大陸之間的貿(mào)易交流與人文交往。為了進(jìn)一步擴(kuò)大國際交流，繁榮國際市場，有效降低物流成本，從鐵路通道路線及其經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，選取從伊斯坦布爾至莫斯科的國際鐵路通道作為典型案例樣本，以運(yùn)輸成本最小為目標(biāo)，求解伊斯坦布爾至莫斯科的最優(yōu)鐵路通道運(yùn)輸路徑，為國際貿(mào)易客戶鐵路運(yùn)輸路徑選擇提供參考。

1 概述

國際鐵路運(yùn)輸作為“一帶一路”沿線國家貿(mào)易的重要物流承載方式，極大地促進(jìn)了“一帶一路”沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，以及區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)分布式發(fā)展。從“一帶一路”國際鐵路通道的現(xiàn)實(shí)情況看，新亞歐大陸橋具有技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，極大地促進(jìn)了中歐間集裝箱鐵路運(yùn)輸貿(mào)易。新亞歐大陸橋通過北線、中線、南線有效地打通了中國同歐洲各國間的貿(mào)易路線[1-3]。

新亞歐大陸橋北線運(yùn)輸路徑，能夠?qū)崿F(xiàn)從阿拉山口到莫斯科及阿姆斯特丹之間的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”運(yùn)輸；其南線運(yùn)輸路徑，能夠?qū)崿F(xiàn)與伊斯坦布爾的對(duì)接聯(lián)通[4]。分析基于“一帶一路”鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可知，以伊斯坦布爾至莫斯科段為代表的鐵路通道不僅表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)性缺失，同時(shí)亦呈現(xiàn)出運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，以及與其他運(yùn)輸線路間的彼此協(xié)同性的現(xiàn)實(shí)問題。土耳其作為聯(lián)通歐亞大陸與亞非大陸的重要交通地理樞紐與運(yùn)輸戰(zhàn)略樞紐，其在“一帶一路”戰(zhàn)略版圖中的地位與作用不言而喻。長期以來，囿于地緣政治格局，以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展間所存在的一系列矛盾與問題，聯(lián)通伊斯坦布爾與俄羅斯間的鐵路發(fā)展較為滯后，這極大地阻礙了我國與亞歐非大陸及附近海上通道的互聯(lián)互通進(jìn)程。同時(shí)，從我國目前開行的中歐班列線路來看，其核心線路運(yùn)營規(guī)劃大都市以伊斯坦布爾為中轉(zhuǎn)樞紐。而俄羅斯作為在歐亞地區(qū)最具經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿εc地緣政治影響力的國家，建立及完善以土耳其、俄羅斯為交通樞紐的多維度立體化運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于增強(qiáng)“一帶一路”物流通道能力具有十分重要的戰(zhàn)略意義。為此，以伊斯坦布爾至莫斯科鐵路通道為例，通過求解以伊斯坦布爾至莫斯科段為代表的“一帶一路”物流網(wǎng)絡(luò)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)鐵路通道，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建體現(xiàn)集約性、協(xié)同性與科學(xué)性的“一帶一路”運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。

2 伊斯坦布爾至莫斯科最優(yōu)國際鐵路通道分析

基于以上分析可知，當(dāng)前伊斯坦布爾至俄羅斯段的陸路運(yùn)輸較為復(fù)雜，且尚未形成固定的最優(yōu)運(yùn)輸通道路線。目前伊斯坦布爾至莫斯科鐵路運(yùn)輸以基輔作為主要的中轉(zhuǎn)樞紐，從運(yùn)輸成本方面來考慮，基輔并非為最優(yōu)的運(yùn)輸中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)。為此，基于 OSM數(shù)據(jù)庫在地理信息系統(tǒng) (GIS) 中提煉運(yùn)輸路徑與交通節(jié)點(diǎn)的具體信息，并依據(jù)途徑城市信息，運(yùn)用DJAKARTA 算法求解伊斯坦布爾至莫斯科段的最優(yōu)鐵路通道路線[5-7]。

2.1 鐵路網(wǎng)抽象模型

OSM 數(shù)據(jù)庫作為一個(gè)開源的公共服務(wù)數(shù)據(jù)庫，是當(dāng)前最為精準(zhǔn)與內(nèi)容完備的矢量地圖數(shù)據(jù)集。在 OSM 數(shù)據(jù)庫中能清晰地看出不同區(qū)域間的鐵路連接現(xiàn)實(shí)狀況?；?OSM 不同區(qū)域間鐵路線路的實(shí)際信息，從 GIS 中篩選出鐵路運(yùn)輸路徑與鐵路運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)的具體信息，并生成伊斯坦布爾至莫斯科的鐵路網(wǎng)抽象模型[8-9]。在此遴選路網(wǎng)中，將所有鐵路線間的聯(lián)通節(jié)點(diǎn)計(jì) 280 個(gè)視為關(guān)鍵性路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并在模型中進(jìn)行設(shè)置。伊斯坦布爾至莫斯科鐵路網(wǎng)模型節(jié)點(diǎn)分布圖如圖1 所示。

2.2 鐵路網(wǎng)模型數(shù)據(jù)采集

基于以上分析，如果不同節(jié)點(diǎn)間能夠?qū)崿F(xiàn)直接連通，則直接帶入到 OSM 數(shù)據(jù)庫中，針對(duì)節(jié)點(diǎn)間的現(xiàn)實(shí)距離進(jìn)行測度；如果節(jié)點(diǎn)間尚未實(shí)現(xiàn)連通，則假設(shè)其距離趨近于無窮大。以此為基礎(chǔ)構(gòu)建各節(jié)點(diǎn)間距離矩陣。

2.3 鐵路網(wǎng)模型求解

為發(fā)揮大城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)地理集聚的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，在構(gòu)建伊斯坦布爾至莫斯科鐵路網(wǎng)模型過程中充分兼顧沿途各大城市，并將布加勒斯特作為沿途必經(jīng)的城市節(jié)點(diǎn)。首先，假設(shè)伊斯坦布爾與布加勒斯特在 OSM 模型中的節(jié)點(diǎn)編號(hào)分別為節(jié)點(diǎn) 1 與節(jié)點(diǎn) 4，假設(shè)布加勒斯特與莫斯科在 OSM 模型中的節(jié)點(diǎn)編號(hào)分別為節(jié)點(diǎn) 4 與節(jié)點(diǎn) 275；其次，基于DJAKARTA 算法測算出 2 個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最優(yōu)距離。通過 LINGO 軟件語句運(yùn)算，得到以節(jié)點(diǎn)距離矩陣為輸入變量，最優(yōu)路徑信息為輸出變量的節(jié)點(diǎn) vi至節(jié)點(diǎn) vj間的距離。伊斯坦布爾至布加勒斯特最短路徑信息如表1 所示，布加勒斯特至莫斯科最短路徑信息如表2 所示。

圖1 伊斯坦布爾至莫斯科鐵路網(wǎng)模型節(jié)點(diǎn)分布圖Fig.1 Distribution of model modes in the Istanbul - Moscow railway network

表1 伊斯坦布爾至布加勒斯特最短路徑信息表Tab.1 Information about the shortest path from Istanbul to Bucharest

表2 布加勒斯特至莫斯科最短路徑信息表Tab.2 Information about the shortest path from Bucharest to Moscow

基于 DJAKARTA 算法，測算出伊斯坦布爾至布加勒斯特的最短路徑長度為 531.65 km，布加勒斯特至莫斯科的最短路徑長度為 783.63 km。因此，伊斯坦布爾至莫斯科的最短運(yùn)輸距離為：531.65 + 783.63 = 1 315.28 km。伊斯坦布爾至莫斯科國際鐵路通道主要路徑城市為布加勒斯特、基希納烏、波多利斯克。

3 伊斯坦布爾至莫斯科國際鐵路通道經(jīng)濟(jì)性分析

為實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸成本最小化的目標(biāo)，尋求鐵路通道的關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)，以下從集裝箱運(yùn)費(fèi)角度進(jìn)行計(jì)算分析。

根據(jù)國際貿(mào)易物流會(huì)計(jì)核算準(zhǔn)則，

集裝箱鐵路運(yùn)輸費(fèi)用構(gòu)成主要包括貨物

發(fā)送國國內(nèi)段運(yùn)費(fèi)、過境國運(yùn)費(fèi)與目標(biāo)國運(yùn)費(fèi) 3 部分。在此，計(jì)算標(biāo)的為 40 ft 集裝箱普通運(yùn)輸。考慮到數(shù)據(jù)采集的局限性，只采用國外運(yùn)價(jià)率與國內(nèi)運(yùn)價(jià)率來衡量集裝箱的整體運(yùn)價(jià)率水平。設(shè) C鐵內(nèi)為貨物發(fā)送國國內(nèi)段運(yùn)價(jià)率、P鐵內(nèi)為貨物發(fā)送國國內(nèi)段附加費(fèi)用基價(jià)，C發(fā)送國為貨物發(fā)送國國內(nèi)段總運(yùn)費(fèi)，則 C發(fā)送國= (C鐵內(nèi)+ P鐵內(nèi))×國內(nèi)段運(yùn)輸里程；設(shè) P鐵外為過境國運(yùn)價(jià)率，C過境國為貨物在過境國段的總運(yùn)費(fèi)，則 C過境國= P鐵外×過境里程+過境管理費(fèi)用；設(shè) C目標(biāo)國為貨物在目標(biāo)國段的總運(yùn)費(fèi)，則 C目標(biāo)國= P鐵外×目標(biāo)國運(yùn)輸里程；C換為換裝地點(diǎn)所產(chǎn)生的費(fèi)用。鐵路運(yùn)輸總費(fèi)用計(jì)算公式為 C =C發(fā)送國+ C過境國+ C換+ C目標(biāo)國。

根據(jù)上述國際鐵路通道最短路徑結(jié)果可以看出，伊斯坦布爾至莫斯科途徑的城市依次為布加勒斯特、基希納烏、波多利斯克，最終到達(dá)莫斯科。設(shè)伊斯坦布爾節(jié)點(diǎn)為 v1，途徑國家間的節(jié)點(diǎn)分別為 v4，v85，v202，v275；相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離為 dij，則可以得到過境國運(yùn)費(fèi)統(tǒng)計(jì)如表3 所示。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)運(yùn)費(fèi)統(tǒng)計(jì)如表4 所示。

表3 過境國運(yùn)費(fèi)統(tǒng)計(jì)Tab.1 Total costs of international railway transport paid to transit countries

表4 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)運(yùn)費(fèi)統(tǒng)計(jì)表Tab.4 Transportation costs of key nodes∶ a statistical table

經(jīng)過計(jì)算可知，伊斯坦布爾—布加勒斯特—基希納烏—波多利斯克—莫斯科路徑所產(chǎn)生的運(yùn)輸費(fèi)用為 3 825.6 美元/FTU。通過選取其他路徑進(jìn)行測算可知，伊斯坦布爾經(jīng)由格但斯克至莫斯科的集裝箱總運(yùn)費(fèi)為 3 877 美元/FTU，經(jīng)由明斯克的集裝箱總運(yùn)費(fèi)為 4 086 美元/FTU，均高于經(jīng)基希納烏的費(fèi)用。因此，將基希納烏作為國際鐵路通道的關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)。

4 結(jié)束語

國際鐵路通道優(yōu)化對(duì)于“一帶一路”沿線國家貿(mào)易往來具有積極意義。以“一帶一路”現(xiàn)行的鐵路通道為研究基礎(chǔ)，對(duì)伊斯坦布爾至莫斯科國際鐵路通道進(jìn)行優(yōu)化，得到以基希納烏為節(jié)點(diǎn)的國際鐵路通道優(yōu)化布局。出于數(shù)據(jù)的可獲得性與研究方法的可行性，研究僅選取當(dāng)前伊斯坦布爾至莫斯科段作為研究對(duì)象，在后續(xù)的相關(guān)研究中，擬分別從印巴經(jīng)濟(jì)走廊與歐亞大陸橋的雙重視閾來研究“一帶一路”沿線國際鐵路通道問題，為“一帶一路”經(jīng)濟(jì)路線的規(guī)劃與選擇提供參考。

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