谷美娜，江明星，方 寶，陸 強(qiáng)，陶 斌，趙壽鑫

(中車眉山車輛有限公司 產(chǎn)品開發(fā)部，四川 眉山 620010)

鐵路集裝箱運(yùn)輸擁有高效益、高效率、高標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，而雙層集裝箱運(yùn)輸作為特殊的集裝箱運(yùn)輸方式具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。近年來隨著集裝箱運(yùn)量的逐年遞增，雙層集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展被國家提上了日程，在《推進(jìn)大物流通道建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃(2016—2020年)》《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃》《“十三五”鐵路集裝箱多式聯(lián)運(yùn)發(fā)展規(guī)劃》《推進(jìn)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整三年行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020年)》等多個(gè)國家政策文件中均明確提出了“加快研究構(gòu)建雙層集裝箱運(yùn)輸通道，加強(qiáng)雙層集裝箱車輛研制”的要求，這對(duì)于促進(jìn)我國鐵路“降本增效”意義重大。

1 鐵路集裝箱運(yùn)輸現(xiàn)狀

1.1 集裝箱現(xiàn)狀

2018年，全國鐵路集裝箱發(fā)送量為1 375.1萬TEU，同比增幅33.4%，連續(xù)3年實(shí)現(xiàn)鐵路集裝箱發(fā)送量增幅30%以上；全國規(guī)模以上港口集裝箱2018年鐵水聯(lián)運(yùn)量完成約430萬TEU，較2017年增長(zhǎng)23.6%。通過市場(chǎng)調(diào)研得知，目前鐵道車輛裝運(yùn)集裝箱的規(guī)格主要包括標(biāo)準(zhǔn)的20 ft集裝箱、40 ft集裝箱和極少的45 ft冷藏集裝箱，非標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)大集裝箱如45 ft、48 ft、53 ft集裝箱數(shù)量較少，一般在專門貨場(chǎng)堆放，不用于鐵路運(yùn)輸。

1.2 雙層集裝箱車輛現(xiàn)狀

我國在2004年研制了X2K(H)型雙層集裝箱運(yùn)輸平車，該車軸重25 t，載重78 t。目前該車輛的裝箱工況主要包括2種：一種是下層裝運(yùn)2個(gè)20 ft的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，上層裝運(yùn)1個(gè)40 ft的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱；另一種是上下層各裝運(yùn)1個(gè)40 ft的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。除受既有限界限制車輛無法滿足裝運(yùn)雙高箱的要求外，目前車輛在運(yùn)行過程中主要存在兩方面的問題：(1)受車輛載重限制，存在配箱困難的問題；(2)車輛的無效長(zhǎng)度過長(zhǎng)，影響了固定站線長(zhǎng)度車輛的編組數(shù)量。

2 雙層集裝箱車輛方案選型

2.1 重載單車雙層集裝箱運(yùn)輸平車

2.1.1 結(jié)構(gòu)形式及主要技術(shù)參數(shù)

隨著鐵路技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國重載貨車配套技術(shù)已達(dá)到或接近國外先進(jìn)貨車技術(shù)水平。在2013年修訂的《鐵路主要技術(shù)政策》中對(duì)貨車的發(fā)展要求是：“貨車軸重研究推廣25 t，研究發(fā)展27 t。”“新建重載鐵路設(shè)計(jì)速度不大于100 km/h，軸重不小于30 t，列車牽引重量萬噸級(jí)及以上?！?根據(jù)目前國內(nèi)雙層集裝箱運(yùn)輸平車的裝箱情況及國內(nèi)鐵路貨車的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)不同的線路運(yùn)行條件，建議新設(shè)計(jì)的集裝箱車輛軸重為27 t和30 t。圖1為重載單車雙層集裝箱運(yùn)輸平車裝載示意圖，車輛設(shè)計(jì)預(yù)估的主要參數(shù)如表1所示，表1中牽引重量是指牽引的有效重量，即牽引所有車輛的載重之和。

圖1 重載單車雙層集裝箱運(yùn)輸平車裝載示意圖

表1 重載單車雙層集裝箱運(yùn)輸平車主要技術(shù)參數(shù)預(yù)估表

2.1.2 對(duì)比分析

(1) 優(yōu)點(diǎn)。從表1可以看出：相比于X2K(H)型雙層集裝箱運(yùn)輸平車，27 t軸重和30 t軸重雙層集裝箱運(yùn)輸平車的載重均有一定的提升；對(duì)于自重系數(shù)，27 t軸重平車略有增加，30 t軸重平車則降低。按照車輛既有的裝箱工況計(jì)算，車輛最大載重可達(dá)到91.44 t(下層裝運(yùn)2個(gè)20 ft標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，上層裝運(yùn)1個(gè)40 ft標(biāo)準(zhǔn)集裝箱)，由于X2K(H)型雙層集裝箱運(yùn)輸平車最大載重僅為78 t,因此無法滿足裝運(yùn)要求，而其余2種車型則可以在一定程度上緩解。對(duì)于受車輛載重限制配箱困難的問題，30 t軸重雙層集裝箱運(yùn)輸平車完全可以滿足2種裝箱工況的需求。在850 m和1 050 m的站線上，與X2K(H)型雙層集裝箱運(yùn)輸平車相比，2種載重車輛的牽引重量均有一定程度的增加，其中27 t軸重平車分別增加4.86%和5.45%，30 t軸重平車分別增加18.59%和19.26%。

(2) 缺點(diǎn)。雖然2種重載車輛提高了載重，但是國內(nèi)目前的線路承重?zé)o法滿足其運(yùn)行要求，因此必須降軸重運(yùn)行，如要滿軸重運(yùn)行則需新建或改造線路；由于車輛長(zhǎng)度的增加可能會(huì)導(dǎo)致車輛的無效長(zhǎng)度增加，同樣站線長(zhǎng)度上(850 m或1 050 m)的車輛編組的數(shù)量會(huì)減少1輛，運(yùn)箱數(shù)量則會(huì)減少4個(gè)TEU，因此對(duì)于裝運(yùn)輕質(zhì)貨物無法滿載重運(yùn)行的車輛則不是完全適用。

2.2 關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車

2.2.1 結(jié)構(gòu)形式及主要技術(shù)參數(shù)

關(guān)節(jié)式集裝箱運(yùn)輸平車是一種靠關(guān)節(jié)連接器連接、關(guān)節(jié)處共用轉(zhuǎn)向架的一種車輛，該運(yùn)輸方式在國外廣為使用，美國鐵路的雙層集裝箱運(yùn)輸平車多采用關(guān)節(jié)式且已經(jīng)運(yùn)行多年，澳大利亞也相繼開行了三聯(lián)和五聯(lián)關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車。結(jié)合美國雙層集裝箱運(yùn)輸平車的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，建議國內(nèi)雙層集裝箱運(yùn)輸平車車組也采用3～5輛車的構(gòu)成形式，組內(nèi)采用關(guān)節(jié)連接器連接。本文以國內(nèi)目前主要的25 t、27 t、30 t軸重的三單元關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車為例進(jìn)行分析，預(yù)估各車載重、自重等主要技術(shù)參數(shù)見表2，關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車示意如圖2所示。

圖2 三單元關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車

表2 三單元關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車主要技術(shù)參數(shù)預(yù)估表

2.2.2 對(duì)比分析

(1) 優(yōu)點(diǎn)。從表2中可以看出，車輛之間采用關(guān)節(jié)連接器進(jìn)行連接能有效地縮短車輛長(zhǎng)度，增加固定站線長(zhǎng)度上的編組數(shù)量。與非關(guān)節(jié)式連接的車輛相比，在850 m的站線上預(yù)計(jì)編組數(shù)量可增加4～5輛，在1 050 m的站線上預(yù)計(jì)編組數(shù)量可增加6～7輛。

(2) 缺點(diǎn)。雖然關(guān)節(jié)式的連接可以增加車輛固定站線長(zhǎng)度上的編組數(shù)量，但是其載重卻大幅的下降，由表2可以看出，在車輛軸重即使達(dá)到30 t后，三單元關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車單車平均載重也僅能達(dá)到61.3 t，遠(yuǎn)不能滿足既有的裝箱工況單車最大載重可達(dá)到91.44 t的要求，為車輛的裝運(yùn)配裝帶來較大困難。與單車運(yùn)輸相比，在850 m站線上25 t軸重、27 t軸重及30 t軸重平車牽引的有效重量分別減少30.09%、27.03%和26.71%，在1 050 m站線上25 t軸重、27 t軸重及30 t軸重平車牽引的有效重量分別減少28.85%、26.14%和25.82%。另外，關(guān)節(jié)式集裝箱平車必須是以單元車組的方式運(yùn)行，不利于相關(guān)部門的組織運(yùn)營。

綜合上述2種方案分析，建議在當(dāng)前的國內(nèi)組織運(yùn)營條件下以發(fā)展重載單車雙層集裝箱運(yùn)輸平車為主，后期隨著運(yùn)營環(huán)境的逐漸成熟，可在部分運(yùn)輸輕質(zhì)貨物的線路上適當(dāng)推行關(guān)節(jié)式雙層集裝箱運(yùn)輸平車。

3 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，單一的運(yùn)輸方式已經(jīng)很難滿足企業(yè)龐大的物流需求，雙層集裝箱運(yùn)輸作為交通運(yùn)輸市場(chǎng)發(fā)展與運(yùn)輸方式之間的產(chǎn)物，對(duì)于加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和物流融合發(fā)展水平具有重要意義。不斷完善集裝箱場(chǎng)的硬件配套設(shè)施，加快雙層集裝箱運(yùn)輸通道的建設(shè)，并針對(duì)不同的實(shí)際情況制定相應(yīng)的運(yùn)營方案，可進(jìn)一步提高資源配置水平，促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)“降本增效”和交通運(yùn)輸?shù)木G色發(fā)展。