孫 遜
(中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司?物流規(guī)劃研究所,湖北?武漢?430063)
高鐵快運在我國已經(jīng)具有一定的發(fā)展基礎(chǔ)。2018年,我國高鐵快運辦理量為430.8萬件,經(jīng)營收入為2.5億元,與2017年相比,高鐵快運辦理量和經(jīng)營收入分別增長了18%和66%,具有較好的市場前景[1]。基于載客動車組捎帶、載客動車組拆座椅載貨、基于高速鐵路確認車載貨、基于高速鐵路貨運動車組4種高鐵快運作業(yè)模式是高鐵快運作業(yè)模式的發(fā)展方向,其中前3種模式主要在高鐵站內(nèi)利用旅客進出站通道及站臺進行裝卸作業(yè),僅能滿足零散的高鐵快運需求[2]。隨著高鐵快運需求不斷增加,為支撐大批量高鐵快運業(yè)務(wù)的發(fā)展,亟需建設(shè)高鐵快運專用場站,形成規(guī)?;母哞F快運網(wǎng)絡(luò)。在此背景下,以高鐵快運作業(yè)流程設(shè)計為基礎(chǔ),研究高鐵快運專用場站平面布局將為未來發(fā)展大規(guī)模高鐵快運打下堅實的基礎(chǔ)。
目前,我國暫無專業(yè)的高鐵作業(yè)場站,高鐵快運業(yè)務(wù)辦理主要由中鐵快運負責在各城市高鐵站完成[3]。作業(yè)流程主要由快遞企業(yè)在其前方集散中心攬貨、分揀、裝袋,等待辦理點反饋動車組的到發(fā)時間,在固定地點完成貨物交接后,再逐件安檢入場、配載、制票、上站裝車。
由于作業(yè)條件有限,目前高鐵快運作業(yè)存在以下問題。①作業(yè)流程銜接不暢。車站內(nèi)部需與客運通道并用,安檢、裝車、分揀等各個環(huán)節(jié)均需要人工操作,難以實現(xiàn)無縫銜接。②運載貨物受限。高鐵快運主要采用25 kg箱或集裝袋為運載單元,利用動車組大件行李處的空間進行運輸,且全程采用人工作業(yè),不能滿足超限貨物裝載需求。③貨物安檢效率低。高鐵快運在高鐵站內(nèi)通常采用單件逐件安檢方式,當貨物較多時需要大量的人力、時間及場地才能完成。為保證高鐵快運作業(yè)高效、順暢,其流程設(shè)計應(yīng)遵循安全性原則、集裝化原則和無縫銜接原則[4]。
(1)安全性原則。高鐵快運專用場站運輸安全要求高,應(yīng)盡量避免作業(yè)過程中車輛流線交叉,以免產(chǎn)生意外碰撞;其次對貨物的安檢要求高,接駁作業(yè)完成后,貨物即需逐件安檢后進入專用區(qū)域。為提高作業(yè)效率,可考慮部分貨物前置安檢。
(2)集裝化原則。高鐵快運主要針對中高端物流市場,需要采用集裝器或者集裝袋進行單元化裝卸,作業(yè)流程中應(yīng)盡量避免中轉(zhuǎn)短駁帶來的效率下降、貨損率的上升等問題。
(3)無縫銜接原則。高鐵快運專用場站需要滿足高速鐵路與公路、航空之間的無縫銜接,減少二次裝卸。此外高鐵專用場站還應(yīng)預(yù)留發(fā)展空間以滿足社會快遞企業(yè)將配套設(shè)施向其集聚的需求,減少各級分撥點與高鐵快運專用場站間的短駁距離,實現(xiàn)無縫對接,同時通過社會企業(yè)的集聚延伸高鐵快運產(chǎn)業(yè)鏈,有利于引導(dǎo)專用場站所在城市片區(qū)形成功能綜合的區(qū)域物流樞紐。
基于以上原則,高鐵快運專用場站發(fā)送作業(yè)流程如圖1所示,高鐵快運專用場站到達作業(yè)流程如圖2所示。
圖1 高鐵快運專用場站發(fā)送作業(yè)流程Fig.1 Process of departing operation in the high-speed railway express special yard
圖2 高鐵快運專用場站到達作業(yè)流程Fig.2 Process of arriving operation in the high-speed railway express special yard
在滿足上述高鐵快運作業(yè)原則的基礎(chǔ)上,高鐵快運專用場站作業(yè)流程還應(yīng)實現(xiàn)公路與鐵路的快速接駁,并滿足貨物安檢、配載、裝車等環(huán)節(jié)的無縫銜接[5]。高鐵快運作業(yè)包含發(fā)送作業(yè)和到達作業(yè),具體流程如下。
(1)發(fā)送作業(yè)流程。針對需前置分揀、安檢的貨物,快遞企業(yè)需要在高鐵快運專用場站運營單位人員監(jiān)督下完成安檢、車輛施封等作業(yè)后將貨物信息、運載車輛信息提前傳輸至信息系統(tǒng),通過公路將貨物運輸至高速鐵路貨運專用場站門區(qū),門區(qū)車位識別車牌后分配停車位,車輛對裝緩存站臺,雙方人員進行貨物交驗后,將貨物卸車至暫存站臺,待前置安檢及分揀完成后,集裝箱(袋)直接通過機械搬運至圍網(wǎng)裝車區(qū)域暫存,進行配載審核,并生成電子票據(jù),最后將集裝箱運輸至站臺裝車并確認;針對零散貨物,在快遞企業(yè)前方集散中心完成集貨、分揀后通過公路運輸至高鐵快運基地,在貨物對裝站臺卸貨至緩存區(qū)后,逐件通過X光機,進入圍網(wǎng)區(qū)域,在圍網(wǎng)區(qū)域內(nèi)進行分揀、裝箱(袋)后傳輸至暫存區(qū)域,與前置安檢貨物一同完成后續(xù)的配載、裝車等作業(yè)。
(2)到達作業(yè)流程。前方站發(fā)送信息至到達站,到達站準備接車作業(yè)。鐵路車輛到達后,集裝器卸車并堆放至暫存區(qū),裝卸人員進行核對后,針對整箱轉(zhuǎn)運貨物,集裝器直接分配站臺裝汽車;需要分揀的貨物將被拆箱并將傳送至指定到達分揀區(qū),并根據(jù)分揀方向堆存至公路裝車站臺,等待第三方配送車輛裝車配送。
以高鐵快運專用場站作業(yè)流程為布置依據(jù),為實現(xiàn)其作業(yè)安全、無縫銜接、功能綜合的目的,將高鐵快運專用場站劃分為外圍接駁區(qū)、鐵路側(cè)作業(yè)區(qū)和增值服務(wù)區(qū)3個主要區(qū)域。外圍接駁區(qū)主要完成公路接駁、緩存、分揀、安檢、停車等作業(yè);鐵路側(cè)作業(yè)區(qū)主要完成貨物集裝、裝卸車作業(yè)等流程,且為保證貨物安全性,裝卸車作業(yè)均需在圍網(wǎng)區(qū)內(nèi)完成。其中,外圍接駁區(qū)和鐵路側(cè)作業(yè)區(qū)是高鐵快運作業(yè)的主要區(qū)域,因而對其相關(guān)參數(shù)及平面布局進行重點闡述。
2.1.1 外圍接駁區(qū)
外圍接駁區(qū)由公路裝卸區(qū)、安檢區(qū)、集裝器暫存區(qū)和分揀作業(yè)區(qū)組成,各區(qū)域功能如下。
(1)公路裝卸區(qū)。該區(qū)域為公路運輸裝卸作業(yè)場地,一般設(shè)置在站臺端部,并配有稱重、掃描設(shè)備。在進行布局時,需結(jié)合接駁裝卸設(shè)備的作業(yè)效率、到發(fā)貨運量、流向等方面綜合確定。為保證公路裝卸流程安全順暢,單個車位寬度按4.5 m設(shè)計。
(2)安檢區(qū)。該區(qū)域一般設(shè)置在門區(qū)附近,需滿足整車安檢需求,同時基地內(nèi)設(shè)置有快遞小件安檢設(shè)備以滿足零散快件的安檢需求。為提高安檢效率,建議考慮安檢前置,貨物在快遞企業(yè)前方分撥中心完成安檢及封裝,專用場站僅負責集裝器外觀及封箱情況檢查,對有破損或封箱損壞情況的單獨拆箱驗視,避免貨物到作業(yè)基地后進行二次安檢。
(3)集裝器暫存區(qū)。該區(qū)域是為滿足經(jīng)汽車卸車檢查、稱重、掃描后的集裝器緩存需求而設(shè)置。高鐵快運集裝單元化器具主要考慮集裝袋和集裝器2種,集裝器主要應(yīng)用于高鐵貨運動車組,集裝袋主要應(yīng)用于高鐵確認車。
①集裝袋。集裝袋由袋體和編碼鎖組成,具有防水、防潮、防盜性能。集裝袋呈灰色,尺寸為95 cm×120 cm,額定載重25 kg。
②集裝器。高鐵貨運動車組目前設(shè)計有Ⅰ型集裝器和Ⅱ型集裝器2種,該集裝器具借鑒了航空集裝器和轉(zhuǎn)運箱的相關(guān)標準和結(jié)構(gòu)形式,結(jié)合動車組輪廓斷面,實現(xiàn)裝載率的最大化。集裝器緩存區(qū)可根據(jù)集裝器模式,考慮平面緩存和立體緩存,具體可根據(jù)作業(yè)量確定,其底部設(shè)卡槽可與地板進行限位及固定,側(cè)部預(yù)設(shè)叉車孔便于站臺區(qū)域進行周轉(zhuǎn)和運輸。集裝器尺寸參數(shù)如圖3所示。
圖3 集裝器尺寸參數(shù)Fig.3 Size parameter of container
(4)分揀作業(yè)區(qū)。針對部分到達專用場站的零散件,需要進行分揀作業(yè),常見分揀系統(tǒng)主要有“人工+輸送線”分揀、上浮式分揀機、擋板式分揀機、斜導(dǎo)輪分揀機、滾珠模組分揀機、滑塊推移式分揀機及交叉帶分揀機等多種形式。該區(qū)域平面布置方案主要根據(jù)設(shè)備選型、作業(yè)效率、分揀貨物包裝類型、工程投資及運營成本等多方面因素進行綜合考慮。
2.1.2 鐵路側(cè)作業(yè)區(qū)
鐵路側(cè)作業(yè)區(qū)由鐵路裝卸線、到發(fā)線、存車線、裝卸站臺等設(shè)施設(shè)備組成,可實現(xiàn)高鐵快運貨物從公路轉(zhuǎn)運到裝卸車等一系列物流作業(yè)流程[6]。該區(qū)域的研究重點為站臺與裝卸線布置形式、站臺寬度、到發(fā)線有效長等。
(1)站臺與裝卸線布置形式。站臺作業(yè)區(qū)主要包含集裝器運輸及裝卸車作業(yè)。為提高貨物裝卸速度,提出多種站臺與裝卸線的平面布置方案,其中兩臺夾一線、兩臺夾兩線和三臺夾兩線布置模式是常見的布置方案[7]。
①兩臺夾一線布置模式。該方案于裝卸線位于站臺中間,裝卸線兩側(cè)設(shè)10 ~ 15 m寬的站臺,高鐵快運貨物可在站臺上進行分裝,并直接與站外相連。兩臺夾一線布置模式如圖4所示。
②兩臺夾兩線布置模式。該方案中間設(shè)置2條裝卸線,站臺設(shè)置在裝卸線兩側(cè),高鐵快運貨物在站臺上進行裝卸和分裝,站臺端部設(shè)置分撥中心分別與站臺和站外相連。尾端站臺與線側(cè)站臺設(shè)置于同一高度內(nèi),尾端站臺主要實現(xiàn)貨物的集中處理,再通過傳輸設(shè)備傳輸至線側(cè)站臺進行分配裝車作業(yè)。兩臺夾兩線布置模式如圖5所示。
圖4 兩臺夾一線布置模式Fig.4 Layout with two platforms and one track
圖5 兩臺夾兩線布置模式Fig.5 Layout with two platforms and two tracks
③三臺夾兩線布置模式。該方案在2條鐵路到發(fā)線間設(shè)置20 m寬的貨物裝卸站臺,上述到發(fā)線兩側(cè)均設(shè)置有15 m寬的站臺,到發(fā)線端部設(shè)置10 m寬裝卸站臺,將分撥中心設(shè)立在2個站臺交匯處,公路側(cè)緊鄰分撥中心布置。該方案適用于公路、鐵路和航空3種聯(lián)運方式交匯的專用場站,并在鐵路一側(cè)設(shè)置航空托運車走行通道,通過走行通道實現(xiàn)與鐵路側(cè)和公路側(cè)的貨物聯(lián)運。三臺夾兩線布置模式如圖6所示。
圖6 三臺夾兩線布置模式Fig.6 Layout with three platforms and two tracks
綜上所述,站臺可考慮側(cè)式和端式2種布置形式以滿足高鐵快運專用場站與公路接駁區(qū)的聯(lián)運[8]。側(cè)式站臺位于裝卸線兩側(cè),汽車直接在側(cè)式站臺邊緣進行裝卸,并在站臺上完成分揀、暫存、裝車作業(yè),但該布局方式不利于跨線貨物作業(yè),當作業(yè)量較大、需要多條裝卸線作業(yè)時,將增加撥接環(huán)節(jié),影響裝卸效率,該模式適合運量較小的專用場站采用;端式站臺采用“T型”布置,分揀區(qū)、暫存區(qū)等可集中在站臺尾端,便于集中安檢、分揀、裝箱、暫存作業(yè),同時可較好滿足跨線貨物作業(yè)需求,該模式適合運量規(guī)模較大的專用場站采用;兩臺夾一線布置形式可以在兩側(cè)站臺同時進行裝卸作業(yè),裝卸效率較高,但鐵路接觸網(wǎng)支柱及雨棚支柱等需設(shè)置在站臺上,或設(shè)在裝卸線側(cè)面,對站臺上集裝器走行及裝卸作業(yè)影響較大;兩臺夾兩線布置形式可將鐵路接觸網(wǎng)支柱及雨棚支柱立于線間,線間距按6.5 m控制,更利于站臺上流線及空間設(shè)計,且單節(jié)單側(cè)作業(yè)也可以滿足20 min的時間需求;當有多種運輸方式的聯(lián)運需求時,可考慮三臺夾兩線的布置形式。
(2)站臺寬度。站臺寬度主要由貨運動車組裝卸通道、集裝器(袋)運輸通道及檢修通道組成[9]。為提高裝卸效率,按照裝、卸分離作業(yè)方式,分別設(shè)置卸車集裝器通道和裝車集裝器通道。如果按集裝袋考慮,運輸通道寬度為2 m,側(cè)式站臺最小寬度為6 m、島式站臺寬度應(yīng)不低于12 m;如果按集裝器考慮,目前初步暫定集裝器寬度為2.7 m,運輸通道寬度為3.2 m,將裝卸作業(yè)和檢修作業(yè)納入考慮范圍內(nèi),側(cè)式站臺最小寬度為9 m,島式站臺寬度應(yīng)不低于12 m,站臺長度則按最少滿足8節(jié)編組動車組作業(yè),考慮端式站臺尾端的停車安全距離,站臺長度按260 m設(shè)計。集裝袋模式和集裝器模式站臺寬度分別如圖7和圖8所示。
圖7 集裝袋模式站臺寬度Fig.7 Platform width for bad loading mode
圖8 集裝器模式站臺寬度Fig.8 Platform width for container loading mode
(3)裝卸線長度。高鐵快運專用場站裝卸線有效長需實現(xiàn)2列8節(jié)編組列車同時作業(yè)的需求。由于目前專用貨運動車組尚未下線,參考客運動車組參數(shù),車長暫按2列共430 m考慮,在調(diào)車模式下,裝卸線有效長需572 m。
為保證高鐵快運能完成公路與鐵路之間實現(xiàn)無縫接駁,并實現(xiàn)貨物安檢、配載、裝車等核心作業(yè)銜接順暢,同時保障車底檢修存放,并能夠延展發(fā)展配套業(yè)務(wù),除外圍接駁區(qū)、鐵路側(cè)作業(yè)區(qū)和增值服務(wù)區(qū)外,高鐵快運專用場站內(nèi)還應(yīng)包含存車場、社會物流企業(yè)分揀倉儲區(qū)和綜合服務(wù)區(qū)三大功能區(qū)。高鐵快運專用作業(yè)場站總體布局設(shè)計方案如圖9所示。
圖9 高鐵快運專用作業(yè)場站總體布局設(shè)計方案Fig.9 Overall layout plan of high-speed railway express yard
(1)存車場。由于既有動車段所設(shè)計之初均只考慮了樞紐內(nèi)客車車底的存放及檢修能力,為滿足新增高鐵貨運專用車底的存放及檢修需求,需在專用場站內(nèi)預(yù)留貨運動車組的存車設(shè)施,車底在非作業(yè)時間可在此存放、檢修,同時在裝卸車過程中,當接發(fā)車數(shù)量較多時,為避免車輛長時間占用到發(fā)線降低裝卸線利用率,完成裝卸車輛可暫時停放至存車線等待發(fā)車。存車場股道規(guī)模應(yīng)根據(jù)配屬貨運車底數(shù)確定。
(2)社會物流企業(yè)分揀倉儲區(qū)。從作業(yè)銜接來看,應(yīng)盡量減少末端的短駁成本,使快遞企業(yè)區(qū)域分撥中心盡可能靠近高鐵快運作業(yè)基地,實現(xiàn)倉儲、集散、分撥、干線運輸?shù)裙δ苣軌蚣墼诟哞F快運專用場站完成。該區(qū)域的布置,拓展了物流增值功能,有利于將專業(yè)場站打造為綜合型貨運樞紐。社會物流企業(yè)分揀倉儲區(qū)布置形式可參照社會物流基地的成熟經(jīng)驗,預(yù)留足夠大的空間,建議場地寬度在90 m以上,同時需要與裝卸作業(yè)場有便捷的交通聯(lián)系。
(3)綜合服務(wù)區(qū)。該區(qū)域主要為配套生產(chǎn)及生活服務(wù)區(qū),包括門區(qū)、行政辦公、職工宿舍等必需功能,同時可結(jié)合業(yè)務(wù)需求,延伸物流產(chǎn)業(yè)鏈,進一步發(fā)展企業(yè)孵化、商務(wù)辦公、信息服務(wù)等增值功能,其服務(wù)對象不僅針對基地內(nèi)部,應(yīng)具有較好的對外開放性。
高鐵快運將有效彌補鐵路貨運服務(wù)體系中高質(zhì)量貨運產(chǎn)品不足的問題,是鐵路打造高端貨運服務(wù)品牌的重要手段之一。高鐵快運專用場站的建設(shè),能充分發(fā)揮高鐵快運的優(yōu)勢,是高鐵快運由目前基于客運設(shè)施的零散作業(yè)方式向?qū)I(yè)化、規(guī)?;鳂I(yè)方式轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。高鐵快運專用場站設(shè)計中需要充分考慮所在鐵路樞紐能力的協(xié)調(diào)性,結(jié)合運量規(guī)模,選用適宜的平面布置形式,結(jié)合高鐵快運作業(yè)流程深入研究站臺寬度、裝卸線長度、作業(yè)效率等細部參數(shù)。