張 倍,王軍松
(中車齊齊哈爾車輛有限公司 大連研發(fā)中心,遼寧 大連 116052)
進入21世紀以來,隨著物流業(yè)的調(diào)整和振興,運輸資源配置不合理、各種運輸方式銜接不暢等結(jié)構(gòu)性矛盾已經(jīng)成為制約我國物流業(yè)發(fā)展的主要矛盾。公鐵聯(lián)運、海鐵聯(lián)運、空鐵聯(lián)運和??章?lián)運等模式符合我國發(fā)展低碳環(huán)保的綠色物流的發(fā)展趨勢,有利于實現(xiàn)一體化運輸、降低物流成本、提高物流服務(wù)效率和促進物流業(yè)的發(fā)展。
鐵路運輸作為國家的經(jīng)濟大動脈,在跨區(qū)域、大運量的多式聯(lián)運系統(tǒng)建設(shè)中具有重要的作用,集裝箱運輸作為快捷貨物運輸?shù)闹饕绞?,被各國?nèi)陸和外貿(mào)運輸所普遍采用[1]。集裝箱運輸既是現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展方向,也是鐵路貨物運輸發(fā)展方向,有著巨大的增長空間和發(fā)展優(yōu)勢,因此,加快實現(xiàn)鐵路集裝箱運輸車輛專用化和運輸直達化是鐵路裝備技術(shù)的大勢所趨。
國外集裝箱運輸從開始起步到發(fā)展多式聯(lián)運經(jīng)歷了近30年。為了解決公路運輸帶來的交通擁堵、事故頻發(fā)、碳排放超標(biāo)等問題,歐美國家作為多式聯(lián)運的先驅(qū)已經(jīng)積累了很豐富的經(jīng)驗。歐美國家公鐵聯(lián)運中,鐵路集裝箱運輸車輛經(jīng)歷了集裝箱平車、馱背運輸車、關(guān)節(jié)式集裝箱車、雙層集裝箱車和公鐵兩用車等發(fā)展過程[2]。
1.1.1美國
美國多式聯(lián)運起源于20世紀20年代,當(dāng)時還沒有出現(xiàn)集裝箱多式聯(lián)運,主要采用鐵路運輸半掛車多式聯(lián)運方式,并且該方式長期處于多式聯(lián)運的主導(dǎo)地位。從20世紀90年代起,由于進出口貿(mào)易量的增長以及雙層集裝箱列車的出現(xiàn),集裝箱多式聯(lián)運運量逐漸超過半掛車多式聯(lián)運。美國政府對環(huán)境保護的日益重視,使卡車運輸?shù)呢浳镏饾u轉(zhuǎn)向鐵路運輸,鐵路集裝箱多式聯(lián)運的市場份額日益增長。2014年,美國集裝箱多式聯(lián)運的運量占多式聯(lián)運總運量的90%左右,其中國際標(biāo)準集裝箱多式聯(lián)運占50%,非國際標(biāo)準集裝箱多式聯(lián)運占40%左右,而半掛車的多式聯(lián)運僅占10%[3]。
美國鐵路限界高,主要發(fā)展雙層集裝箱運輸,目前也是以雙層集裝箱車為主,與單層集裝箱車相比,雙層集裝箱車的運輸成本減少了30%,大大降低了集裝箱多式聯(lián)運的成本。圖1和圖2分別為美國先后研制開發(fā)的3單元雙層集裝箱車和5單元雙層集裝箱車,其軸重達到35.7 t。
圖1 3單元雙層集裝箱車
圖2 5單元雙層集裝箱車
1.1.2歐洲
從20世紀末開始,歐盟國家的公路交通狀況日益惡劣,交通運輸方式發(fā)展不協(xié)調(diào),許多地區(qū)的交通干道出現(xiàn)了嚴重的擁擠狀況。為保護環(huán)境、解決公路擁堵問題,歐盟開始重視多式聯(lián)運的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢,大力發(fā)展鐵路集裝箱運輸以及馱背運輸。但由于歐洲鐵路車輛限界較低,難以發(fā)展雙層集裝箱運輸以及鐵路平板車直接運輸公路掛車的馱背運輸,因此鐵路貨車向長大和低地板面方向發(fā)展。
在集裝箱運輸車方面,隨著30 ft集裝箱、45 ft集裝箱的出現(xiàn),傳統(tǒng)的40 ft集裝箱車已經(jīng)不能滿足運輸需求。為提高運輸效率及綜合運輸效益,還研制出80 ft集裝箱車,用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的40 ft集裝箱車,如圖3所示。
圖3 80 ft集裝箱車
馱背運輸車方面,為解決鐵路車輛限界較低的問題,研制了采用小輪徑車輪或凹底車體結(jié)構(gòu)的馱背運輸車。為方便廂式貨車自行上下,凹底車體采用升降偏轉(zhuǎn)或升降橫移方式[4]。升降偏轉(zhuǎn)方式的操縱系統(tǒng)有車輛自帶操縱系統(tǒng)或車站地面配備液壓電氣操縱系統(tǒng),升降橫移方式主要采用地面配備液壓電氣操縱系統(tǒng)。圖4為歐洲國家各種馱背運輸車圖片。
圖4 歐洲國家各種馱背運輸車圖片
我國鐵路集裝箱運輸從1955 年開始,至今已有65余年的歷史。我國鐵路集裝箱專用平車一直是伴隨著集裝箱的箱型發(fā)展的。鐵路通用集裝箱的箱型經(jīng)歷了由20世紀50年代的2.5 t鐵木合制集裝箱,20世紀70~80年代的1 t、5 t集裝箱,20世紀80~90年代的10 t集裝箱,以及20世紀90年代以后的20 ft、40 ft國際標(biāo)準集裝箱的演變過程。同時,鐵路集裝箱運輸裝備也由原來的敞車、平車發(fā)展到X6A、X6B、X6C、X1K、X6K、X70型等集裝箱車,以及X3K、X4K型等3×20 ft集裝箱車[5]。圖5分別為X6B、X1K、X6K、X70型集裝箱車。
圖5 X6B、X1K、X6K、X70型集裝箱車
2003年,為了解決鐵路運能不足與集裝箱運輸?shù)貌坏匠浞掷玫拿?,提高集裝箱運輸效率和鐵路集裝箱實載率,通過借鑒國外先進經(jīng)驗,成功研制出載重78 t的X2K(X2H)型雙層集裝箱車[6]。圖6為X2K型雙層集裝箱車。
圖6 X2K型雙層集裝箱車
盡管我國運輸部門出臺了諸多有利于集裝箱多式聯(lián)運發(fā)展的相關(guān)政策,但截止到目前,其發(fā)展水平仍然較低,與歐美發(fā)達國家差距較大,除基礎(chǔ)設(shè)施銜接不暢、運輸標(biāo)準和管理要求不統(tǒng)一、法律法規(guī)不健全、沒有統(tǒng)一的信息服務(wù)平臺等原因,集裝箱鐵路運輸裝備技術(shù)水平低也是重要的原因。
為促進集裝箱多式聯(lián)運發(fā)展,我國應(yīng)大力發(fā)展鐵路集裝箱運輸車輛,如集裝箱專用車、快捷集裝箱車、雙層集裝箱車和馱背集裝箱運輸車等,以適應(yīng)未來集裝箱多式聯(lián)運個性化運輸?shù)陌l(fā)展需要[7]。
隨著“一帶一路”建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展,中國與歐洲及沿線國家的經(jīng)濟貿(mào)易往來愈發(fā)頻繁,物流需求更旺盛,鐵路開行中歐集裝箱班列數(shù)量大幅增長。中歐班列運輸多采用40 ft國際標(biāo)準集裝箱,而目前中國鐵路適用車型多為載重60~70 t 的2×20 ft集裝箱車,只能運輸一個40 ft集裝箱,載重利用率較低,運能浪費嚴重。因此,應(yīng)研制載重70 t的2×40 ft集裝箱車,提高單車載重利用率,提高運輸綜合經(jīng)濟效益,滿足中歐班列開行快速增長的運輸需要。
隨著經(jīng)濟發(fā)展、科技進步和人民生活水平的不斷提高,電子、醫(yī)藥、服裝、精密儀器、鮮活物品等高附加值貨物運輸量大幅增加,快捷運輸已成為世界經(jīng)濟較為發(fā)達國家鐵路貨物運輸?shù)闹饕l(fā)展方向之一。我國長三角、珠三角、京津唐、中部經(jīng)濟圈等經(jīng)濟區(qū)內(nèi)部的短距離快捷運輸和經(jīng)濟區(qū)間的長距離快捷運輸對鐵路需求旺盛,特別是上海、廈門、深圳等東南沿海地區(qū)的大都市間或者與內(nèi)地城市間的快捷運輸。鐵路快捷運輸服務(wù)已成為具有戰(zhàn)略意義的效益增長點[8]。因此,應(yīng)研制時速160 km、200 km的3×20 ft、2×40 ft以及45 ft快捷集裝箱車,為快捷運輸?shù)目焖侔l(fā)展提供運輸裝備保障。
我國自2001年開始研究雙層集裝箱車,2003年研制的軸重25 t、載重78 t的X2K型雙層集裝箱車能夠滿足集裝箱雙層運輸?shù)男枨?。但由于我?0 ft集裝箱較多,且滿箱重逐漸達到30.48 t,因此該車在裝載2個20 ft集裝箱后載重已經(jīng)達到61 t,無法繼續(xù)裝載40 ft集裝箱。因此,該車基本上按單層集裝箱使用,不再進行雙層運輸。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展,輕包、高附加值的貨物的運輸需求越來越多,這些貨物普遍采用40 ft集裝箱運輸,給雙層集裝箱車的發(fā)展提供了條件。
新建的30 t大軸重列車運行線路可開行軸重30 t、載重94 t雙層集裝箱車,能夠滿足總重不超過30.48 t的20 ft、40 ft集裝箱的雙層運輸需求;長三角、珠三角、中部經(jīng)濟圈以及上海、廈門、深圳東南沿海地區(qū)之間可考慮開行軸重25 t關(guān)節(jié)式雙層集裝箱車,滿足總重不大于25 t的40 ft集裝箱的雙層運輸需求。
馱背運輸技術(shù)在美國及歐洲國家發(fā)展較為成熟。中國公路運輸普遍未使用集裝箱運輸,多為倉欄式半掛車運輸,貨物搬倒頻繁,超載現(xiàn)象嚴重。發(fā)展馱背運輸對于鐵路與公路運輸來說是實現(xiàn)了雙贏:對于公路物流企業(yè),可降低運輸成本,增強企業(yè)競爭力,促進物流業(yè)的發(fā)展;對于鐵路運輸部門,可以發(fā)揮鐵路運輸安全、快捷、運能大、全天候、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,同時為鐵路增加了運量和收益。發(fā)展馱背運輸可降低能源消耗,減少環(huán)境污染、碳排放和公路事故,為提升我國綜合運輸能力,建設(shè)綠色、高效的現(xiàn)代物流服務(wù)體系,降低社會物流成本,促進經(jīng)濟社會持續(xù)健康發(fā)展提供可靠保障[9]。因此,應(yīng)統(tǒng)籌調(diào)研,借鑒歐美成熟經(jīng)驗,先期大力發(fā)展適應(yīng)中國站場設(shè)施的通用型馱背集裝箱運輸車,如QT1、QT2、STX3型馱背運輸車等,適應(yīng)我國初期馱背運輸和集裝箱運輸發(fā)展的需要。圖 7為 QT1、QT2、STX3型馱背運輸車。
圖7 QT1、QT2、STX3型馱背運輸車
鐵路實現(xiàn)“門到門”運輸服務(wù)有利于鐵路部門優(yōu)化物流網(wǎng)絡(luò)布局和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),因此大力發(fā)展集裝箱運輸、探索發(fā)展馱背運輸具有重要意義[10],是鐵路未來貨運主要增長點之一。應(yīng)適時研制滿足不同運輸需求的集裝箱專用車、快捷集裝箱車、馱背集裝箱運輸車等一系列專用、快捷式鐵路貨車,以滿足高附加值貨物的運輸需要,適應(yīng)未來多式聯(lián)運的發(fā)展。