文法帥　程兆麟

摘? ?要：政府補(bǔ)貼和運(yùn)輸時(shí)間限制是影響中歐班列運(yùn)營(yíng)路徑選擇的重要因素。從中歐班列運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行路徑選擇的視角出發(fā)，在考慮中歐不同的碳交易價(jià)格和中歐班列政府補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上，建立了以綜合運(yùn)輸處理成本和碳成本最小的路徑優(yōu)化模型。以蘇州市為例進(jìn)行實(shí)證分析，最終選擇的最優(yōu)路徑為蘇州（鐵路）—烏魯木齊（鐵路）—阿拉山口（鐵路）—莫斯科。最后，通過(guò)敏感性分析得出國(guó)內(nèi)的碳交易價(jià)格會(huì)對(duì)路徑的選擇產(chǎn)生影響，而歐洲碳交易價(jià)格、政府補(bǔ)貼和初始碳配額不會(huì)影響路徑的選擇。

關(guān)鍵詞：政府補(bǔ)貼；碳交易價(jià)格；中歐班列

中圖分類號(hào)：F532.4；F224.32? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-291X（2023）04-0083-04

中歐班列是指按照固定車次、線路、班期和全程運(yùn)行時(shí)刻開(kāi)行，往來(lái)于中國(guó)與歐洲以及“一帶一路”沿線各國(guó)的集裝箱等國(guó)際鐵路聯(lián)運(yùn)班列。近年來(lái)，在“一帶一路”倡議的推動(dòng)下，中歐班列充分發(fā)揮在時(shí)政、價(jià)格、運(yùn)能及安全性等方面的優(yōu)勢(shì)，逐漸被中歐的托運(yùn)人所接受，成為中歐間除海運(yùn)、空運(yùn)外的第三種物流方式。2011年3月19日，首趟中歐班列（重慶—杜伊斯堡，渝新歐國(guó)際鐵路）成功開(kāi)行。中歐班列通道不僅連通中歐及沿線國(guó)家，也連通東亞、東南亞及其他地區(qū)，不僅是鐵路通道，也是多式聯(lián)運(yùn)走廊。中歐班列的快速發(fā)展也帶來(lái)了許多問(wèn)題。中歐之間的貨運(yùn)是一個(gè)多式聯(lián)運(yùn)的運(yùn)輸模式，在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。雖然相比于公路運(yùn)輸和空運(yùn)，鐵路運(yùn)輸更加的節(jié)能環(huán)保，但是由于中歐班列存在著過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)、線路重復(fù)以及地區(qū)間中歐班列發(fā)展不平衡等問(wèn)題[1，2]，導(dǎo)致目前中歐班列運(yùn)輸過(guò)程中仍存在碳排放過(guò)大的問(wèn)題。

對(duì)于中歐班列運(yùn)營(yíng)的研究，趙來(lái)軍等利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)中心理論及混合整數(shù)規(guī)劃解決中歐班列的集拼中心選址問(wèn)題[3]。徐祥等運(yùn)用MAS技術(shù)構(gòu)建了雙層決策模型來(lái)進(jìn)行中歐班列集拼中心的選址。最終選擇了烏魯木齊、蘭州及沈陽(yáng)三市作為集結(jié)中心[4]。程北麟等針對(duì)“一帶一路”物流中的碳減排問(wèn)題，建立了水公鐵多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，以碳排放最小和運(yùn)營(yíng)成本最小為雙目標(biāo)，使用增廣ε方法進(jìn)行求解，得到中歐班列的最優(yōu)集拼中心選址[5]。陳澤軍等選擇運(yùn)輸費(fèi)用、時(shí)間及運(yùn)輸穩(wěn)定性三個(gè)指標(biāo)，利用基于熵權(quán)的TOPSIS模型，對(duì)成都中歐班列經(jīng)馬拉舍維奇、加里寧格勒、扎霍尼、伊左夫至維也納的路徑進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，成都—阿拉山口—馬拉舍維奇—維也納為最優(yōu)路徑[6]。耿娜娜等考慮多式聯(lián)運(yùn)過(guò)程中貨物運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的不確定性，以及客戶個(gè)性的時(shí)間需求，構(gòu)建了混合整數(shù)規(guī)劃模型，并利用中歐班列運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了實(shí)證分析[7]。劉暢等以時(shí)間成本模型為基礎(chǔ)，構(gòu)建以物流成本最低為目標(biāo)的路徑優(yōu)化選擇模型，結(jié)果表明，中歐班列和空運(yùn)在運(yùn)輸高價(jià)值信息產(chǎn)品具有優(yōu)勢(shì)[8]?，F(xiàn)有研究多是關(guān)注中歐班列集拼中心的選擇或是路徑選擇，很少關(guān)注政府補(bǔ)貼和二氧化碳排放對(duì)中歐班列運(yùn)營(yíng)商選擇運(yùn)輸路徑的影響。本文從中歐班列運(yùn)營(yíng)商的角度出發(fā)，構(gòu)建考慮中歐碳交易價(jià)格和政府補(bǔ)貼的混合整數(shù)規(guī)劃模型。同時(shí)以蘇州市中歐班列為例，研究模型在實(shí)際中的應(yīng)用。

一、問(wèn)題描述

中歐班列開(kāi)通城市的貨物通過(guò)公路、鐵路和水路運(yùn)輸?shù)诌_(dá)軸點(diǎn)城市，在軸點(diǎn)城市進(jìn)行集拼和中轉(zhuǎn)等流程后搭載國(guó)際班列通過(guò)三大通道抵達(dá)國(guó)外目的地。對(duì)于中歐班列運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，當(dāng)產(chǎn)生一單的貨物時(shí)，貨物的起點(diǎn)和終點(diǎn)也就固定了，而運(yùn)營(yíng)商只需要選擇合適的運(yùn)輸方式、軸點(diǎn)城市進(jìn)行貨物的集拼中轉(zhuǎn)，然后通過(guò)合適的口岸出境將貨物送至目的地，以達(dá)到利益最大化。因此，在中歐班列運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行路徑選擇時(shí)的網(wǎng)絡(luò)中，貨物的起點(diǎn)和終點(diǎn)就已經(jīng)確定，如圖1所示。同時(shí)，本文在選擇合適的運(yùn)輸路徑時(shí)會(huì)考慮到碳交易價(jià)格和政府補(bǔ)貼的影響。

二、模型建立

（一）符號(hào)說(shuō)明

在呈現(xiàn)數(shù)學(xué)模型之前，首先將模型中涉及到的參數(shù)、變量等整理如下。

1.集合

2.參數(shù)

3.決策變量

（二）考慮政府補(bǔ)貼和碳交易價(jià)格的路徑優(yōu)化模型

三、實(shí)例分析

（一）參數(shù)設(shè)定

本文中的鐵路、公路及水路運(yùn)輸距離及碳排放量從Eco TransIT World網(wǎng)站獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。通過(guò)查閱相關(guān)的論文我們得到了以下參數(shù)數(shù)值[3，5，9]，如表1所示。其中，為了促進(jìn)中歐班列能夠盡快實(shí)現(xiàn)常態(tài)化運(yùn)營(yíng)，并帶動(dòng)輻射區(qū)域、沿線區(qū)域的經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定發(fā)展，各地政府普遍采用提供財(cái)政補(bǔ)貼手段以推動(dòng)中歐班列快速擴(kuò)張市場(chǎng)。就實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，地方政府的補(bǔ)貼金額相對(duì)較高，一般來(lái)說(shuō)可以達(dá)到實(shí)際運(yùn)費(fèi)的10%—40%[10]。故本文選取補(bǔ)貼系數(shù)為0.4。

（二）算例分析

2022年6月1日，一列首次通過(guò)“鐵路快通”模式報(bào)關(guān)的班列緩緩從江蘇?。ㄌK州市）國(guó)際鐵路物流中心駛出。該班列裝載的41個(gè)標(biāo)箱里是來(lái)自長(zhǎng)三角地區(qū)的小家電、輕紡服裝等貨物，將從滿洲里口岸出境到達(dá)目的地俄羅斯圣彼得堡。這也是蘇州中歐班列首次通過(guò)“鐵路快通”模式出境?！斑\(yùn)用‘鐵路快通’模式通關(guān)，能節(jié)約通關(guān)時(shí)間24小時(shí)，縮短整體運(yùn)行時(shí)間1—2天，單箱還可以節(jié)省費(fèi)用200元以上[11]。

本節(jié)將以蘇州市到莫斯科市的陸路貨運(yùn)需求為例進(jìn)行算例分析。假設(shè)現(xiàn)有20 TEU的集裝箱貨物，計(jì)劃從蘇州市運(yùn)往莫斯科市，途經(jīng)的可選擇的軸點(diǎn)城市有重慶、烏魯木齊、蘭州、天津、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)及徐州，出境口岸有阿拉山口、二連浩特和滿洲里?，F(xiàn)中歐班列運(yùn)營(yíng)方需要選擇合適的運(yùn)輸方式及線路進(jìn)行貨物的集拼，在滿足運(yùn)輸時(shí)間限制的前提下（12天），以最低的成本將貨物運(yùn)至目的地莫斯科。結(jié)果顯示，最優(yōu)路線為“蘇州（鐵路）—烏魯木齊（鐵路）—阿拉山口（鐵路）—莫斯科”，即蘇州中歐班列運(yùn)營(yíng)商選擇通過(guò)鐵路將這批貨物運(yùn)送至烏魯木齊市進(jìn)行集拼中轉(zhuǎn)，之后經(jīng)阿拉山口運(yùn)送至莫斯科市。全程耗時(shí)250.2小時(shí)，總成本為676 017.2元，全程產(chǎn)生的二氧化碳排放總量為128.8噸。

從圖2可以看到，當(dāng)交易價(jià)格為0元/噸時(shí)，該趟運(yùn)輸產(chǎn)生的二氧化碳排放量與碳交易價(jià)格為50元/噸時(shí)相同，均為128.8噸，運(yùn)輸路線的選擇也依然為“蘇州（鐵路）—烏魯木齊（鐵路）—阿拉山口（鐵路）—莫斯科”。此后，依次增加碳交易價(jià)格，運(yùn)輸路線及二氧化碳排放量依然保持不變，直到碳交易價(jià)格達(dá)到1 400元/噸時(shí)。此時(shí)，運(yùn)輸路線的選擇發(fā)生改變，新的路線為“蘇州（水路）—天津（鐵路）—二連浩特（鐵路）—莫斯科”，即最優(yōu)的路線選擇是讓中歐班列運(yùn)營(yíng)商通過(guò)水路將貨物運(yùn)到天津進(jìn)行集拼中轉(zhuǎn)，并通過(guò)二連浩特口岸出境，運(yùn)達(dá)莫斯科，耗時(shí)267.8小時(shí)。此時(shí)，新路線的碳排放量只有94.3噸，相較原來(lái)下降了26.8%。而通過(guò)敏感性分析發(fā)現(xiàn)歐洲碳交易價(jià)格、政府補(bǔ)貼及碳配額對(duì)路徑的選擇沒(méi)有影響。

結(jié)語(yǔ)

本文從中歐班列運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行路徑選擇的視角出發(fā)，在考慮中國(guó)和歐洲不同的碳交易價(jià)格和中歐班列政府補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上，建立了以綜合運(yùn)輸處理成本和碳成本最小的路徑優(yōu)化模型。以蘇州市到莫斯科市的一單集裝箱貨物為例進(jìn)行實(shí)證分析，最終選擇的最優(yōu)路徑為蘇州（鐵路）—烏魯木齊（鐵路）—阿拉山口（鐵路）—莫斯科。最后，通過(guò)敏感性分析得出國(guó)內(nèi)的碳交易價(jià)格會(huì)對(duì)路徑的選擇產(chǎn)生影響，而歐洲碳交易價(jià)格、政府補(bǔ)貼和初始碳配額不會(huì)影響路徑的選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]? ?JIANG Y， SHEU J-B， PENG Z， YU B. Hinterland patterns of China Railway （CR） Express in China under the Belt and Road Initiative： a preliminary analysis[J].Transportation Research Part E： Logistics and Transportation Review，2018，119：189-201.

[2]? ?ZHANG Y-J， JIN Y-L， SHEN B. Measuring the energy saving and CO2 emissions reduction potential under China’s belt and road initiative[J].Computational Economics，2020，55（4）：1095-116.

[3]? ?ZHAO L， ZHAO Y， HU Q， LI H， STOETER J. Evaluation of consolidation center cargo capacity and loctions for China railway express [J].Transportation Research Part E：Logistics and Transportation Review，2018，（117）：58-81.

[4]? ?徐祥，朱道立.基于顧客選擇行為的中歐班列集拼中心選址[J].工業(yè)工程與管理：2021，（6）：1-13.

[5]  ?CHENG Z，ZHAO L， WANG G， LI H， HU Q. Selection of consolidation center locations for China Railway Express to reduce greenhouse gas emission [J].J Clean Prod，2021，（305）：126872.

[6]? ?陳澤軍，謝靜.成都中歐班列路徑優(yōu)化研究[J].成都行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，（3）：78-82.

[7]? ?耿娜娜，何燕，高海瑛，趙淑月.不確定條件下的物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化研究——以中歐班列多式聯(lián)運(yùn)為例[J].物流工程與管理，2021， 43（10）：112-115.

[8]? ?劉暢，關(guān)秀婷，張金偉，計(jì)明軍.考慮時(shí)間價(jià)值成本的中歐筆記本電腦多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2019，16（9）：2352-2359.

[9]? ?白雪.考慮碳交易與新能源車輛的多車型冷鏈物流配送優(yōu)化研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2021.

[10]? ?李玉民，王博，潘曉景.“一帶一路”倡議下中歐班列補(bǔ)貼退坡策略設(shè)計(jì)[J].西安財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，35（3）：109-120.

[11]? ?張偉，劉菁.蘇州中歐班列首次通過(guò)“鐵路快通”模式出境[N].江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào)，2022-06-07.

Research on Optimization of China Railway Express Route with Consideration of

Government Subsidies and Carbon Trading Prices

Wen Fashuai Cheng Zhaolin

（1. Business School， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China;

2. School of Economics and Management， Huzhou University， Huzhou 313000， China）

Abstract： Government subsidies and transportation time limitations are important for the route selection of China Railway Express operators. As a result， this research establishes a route optimization model with the minimum integrated transportation cost and carbon cost that considers the different carbon trading prices of China and Europe and government subsidies. With Suzhou as an example for empirical analysis， the final optimal path chosen is Suzhou （railway）-Urumqi （railway）-Alashankou （railway）-Moscow. Finally， the sensitivity analysis shows that China’s carbon trading price affect the choice of path， but the European carbon trading price， government subsidies， and initial carbon quota don’t affect the choice of path.

Key words： government subsidies; carbon trading prices; China Railway Express

[責(zé)任編輯? ?柯? ?黎]