高速铁路开行高速快运列车的经验借鉴与对策
2014-01-03江志彬何泳东
江志彬,何泳东
(同济大学 交通运输工程学院,上海 201804)
0 引言
随着我国经济社会的发展,特别是电子商务的迅猛发展,相关产业的物流量迅速攀升,物流业总体规模呈现扩张性增长。客户对于物流在安全性、便捷性和运送时效性等方面的要求越来越高,尤其对于高附加值物流。目前,在快捷物流 ( 以快递物流为代表 ) 方面,主要以公路、航空和铁路运输为主。铁路运输具有安全、环保、运量大和成本较低等优点,但在灵活性上不如公路运输,在快捷性上不如航空运输。因此,铁路在快捷物流市场中竞争力受到很大威胁[1]。
近年来,我国高速铁路 ( 以下简称高铁 ) 发展迅速,至 2013 年 12 月,我国速度达 200 km/h 以上的高铁新线里程已经超过 13 000 km,而且目前在建和规划中的高铁总里程达到 20 000 km 左右。根据《 中长期铁路网规划 ( 2008 年调整 )》,至 2015 年年底,高铁总里程将超过 20 000 km,到2020 年将会超过 30 000 km。我国高铁网的形成,在大大提升旅客运输能力和服务水平的同时,也为开发时效性更高的物流运输提供了有利的基础条件和运力保证。然而,我国高铁线路在规划设计时主要考虑为旅客运输服务,在站场配置、车辆设计和运输组织等方面考虑开展物流业不足。
国外学者 Gerhard Troche[2]对国外开行高速快运列车的实践,尤其对高速快运列车的开行条件,站场、车辆和运营等方面的要求进行了分析。国内专家郭玉华[3]通过分析我国高铁发展对铁路物流的影响,对客货分线后我国铁路物流的发展战略进行了探讨。吴云云[4]在概述欧洲等国高铁快运发展情况的基础上,针对高铁开展快运模式进行了研究。杨磊等[1]通过分析国内外铁路快捷物流的现状和特点,以及我国高铁开展快捷物流存在的问题,提出我国高铁发展快捷物流的建议。高立杰等[5]对国内外行包运输产品进行综述,分析我国开行高速行邮专列的可能性,并对其技术经济可行性进行探讨。张钰梅等[6]从载货种类、最大载重量、载货区域选择和最大载货容积等方面研究动车组车辆开展物流的可行性。
根据国外的发展情况,目前铁路开展物流的列车种类主要有 3 种,如表 1 所示[2]。最高运行速度超过 200 km/h 的高速快运列车主要在高速线路上开行,这类列车的旅行速度与高速旅客列车速度相当,在物流的运送时效性方面与航空运输相比,具有突出的竞争优势。但是,这类列车在基础设施、车辆设计、运输组织和运行安全性等方面的要求相当高,既有的研究成果对这方面的探讨有限,还有诸多问题有待深入研究。
虽然我国已经在部分客运专线上尝试开展快递运输,并且达到较好效果,但与国外相比尚有差距。国外有的国家开行高速快运列车的时间较长,已经积累了丰富的实际运营经验,通过研究这些国家开行高速快运列车的现状与经验,结合我国高铁开行快运列车现状,分析我国高铁开展快捷物流所面临的主要问题,并且提出相应的对策。
1 国外高速快运列车的开行经验分析
高速快运列车在欧洲部分国家发展历程较长,在以运输市场为导向的前提下,在高铁线路上开行以运送行包和快件为主的邮政快运专列和行包列车,取得了较为显著的经济和社会效益。
1.1 德国
1991 年 6 月,德国铁路股份公司 ( 以下简称 DB 公司 ) 首次在不莱梅—斯图加特、汉堡—慕尼黑 2 条线路上开行了特快物流列车 ( Inter Cargo Express,以下简称 ICGE 列车 ),该类型列车的最高运行速度为 160 km/h ( 在改造的既有线上最高运行速度为 140 km/h )。ICGE 列车采用的车辆是 Sgss-y 703 型 4 轴转向架集装箱车和 Hbillss-y 307型 2 轴转向架集装箱车,这 2 种车辆均为专用的高速集装箱车,ICGE 列车由 20 个 Sgss-y 703 型和 5 个HBillss-y 307 型集装箱车组成,总重为 900 t,总载重量为 500 t,由 120 型机车牵引。在试验阶段,ICGE 列车最高速度可达 213 km/h,旅行速度为 92 km/h,运行速度可达 130 km/h[2]。最初,德国部分的 ICGE 列车被安排在白天运行,后来鉴于运营安全等方面的考虑,主要采用高速快运列车和高速旅客列车分时段运行的方法,白天为高速旅客列车的运行时间,凌晨为高速快运列车的运行时间,中间分别有 2 次各 30 min 的交接缓冲时间。
表1 铁路开展物流的列车种类
2000 年 1 月,DB 公司开始为德国邮政公司在汉堡—慕尼黑南北线上开展城际包裹 ( Parcel Intercity ) 运送业务。该线连接汉堡、汉诺威、维尔茨堡、慕尼黑、纽伦堡和斯图加特,途经汉诺威—维尔茨堡高铁,连接德国邮政公司 33 个货运中心中的 13 个。城际包裹运送业务采用 DB 公司的Sgss-y 703 型 4 轴转向架集装箱车。这种列车由 20 世纪90 年代初的 ICGE 列车演变而来,牵引机车为 2 台6MW 的 101 型机车,该列车既可在既有线运行,也可在高铁线路运行[4]。德国曾设想基于 ICE1 的旅客列车设计一种专用高速快运列车,该列车编组为6~12 节,轴重在 12~13 t 之间,每节货车的载重量约为 8 t。由于该种设计车型需要利用升降设备解决低效率的人工装卸作业问题,但这种自动化设备需要大量的资金投入,并且存在可靠性的问题,因而该类型列车始终没有生产[2]。
1.2 法国
法国高铁上开行的物流列车种类主要有 TGV物流列车和 Sernam200 包裹列车。早期的 TGV 专列采用旅客列车加挂物流车厢的运输组织形式,后期则采用拆除旅客座椅等节省车厢空间的改造方式,由 2 个动车组和 8 个邮政车厢组成,列车总长为 200 m,自重为 345 t,载重量为 61 t,功率输出为 6 450 kW,最高速度为 270 km/h,运行速度在200~270 km/h 之间[2]。Sernam200 包裹列车是通过普通的集装箱车编组而成,并在 1997 年 10 月首次运行在法国的高铁上[4]。通过对 G13 型普通物流列车进行改造,Sernam200 包裹列车的载重量相当于48 辆卡车的能力,其试验速度可以达到 281 km/h,但旅行速度被限制为 160 km/h。
TGV 物流列车和 Sernam200 包裹列车在开行方案上存在差异,TGV 物流列车比 Sernam200 包裹列车的时间覆盖面更广。TGV 物流列车在巴黎—里昂间开行日间高速邮政列车,每日上下行方向各 2 对,在巴黎—布鲁塞尔间开行夜间行包快速列车;Sernam200 包裹列车仅在每日 22 : 00 以后开行[4]。
根据以上单因素的试验研究确定了每种单因素添加水平。在单因素试验的试验下,选择薏米的添加量,脂肪的添加量,大豆分离蛋白的添加量进行正交试验。最后选定选用三因素三水平L9(33)的正交试验,并对其整体的感官评分进行记录,选用正交试验产品进行色差的测定,进行优化选择。
由于法国高铁具有快捷的送达速度,能够满足高附加值货物不同层次的运输需求,因而具有较高的收益率。在欧洲铁路市场上,法国高速快运列车每公里的收入比高速旅客列车高 2 倍[1]。
1.3 欧洲快捷铁路物流协会
2009 年 4 月 26 日,欧洲快捷铁路物流协会( Europe Cargo Rail Express,EURO CAREX ) 成立,该协会是一个国际性的非营利性组织,包括法国航空 、荷兰皇家航空 ( Koninklijke Luchtvaart Maatschappij,KLM )、联合包裹速递服务公司 ( United Parcel Service,UPS )、天地快递 ( Thomas National Transport,TNT )、联邦快递( Federal Express,FedEx )、环美航务 ( Worldwide Flight Service,WFS ) 和法国邮政等多家物流企业。EURO CAREX 致力于利用欧洲既有高铁网运送部分航空物品,实现从卡车运输和中短程航空运输向 300 km/h 的高铁运输方式转换的目标。目前,在欧洲有 5 个分支点,分别是法国鲁瓦西和里昂、比利时列日、荷兰阿姆斯特丹、英国伦敦。EURO CAREX 在 2012 年 3 月首次开行高速快运列车示范线,该列车从法国里昂至英国伦敦,运送快递包裹和其他高附加值物品,选用在巴黎—马孔—卡瓦永城市间邮件运送的 951 型号 TGV动车组。EURO CAREX 未来高铁快运网络规划如图 1 所示[7]。
图1 EURO CAREX 未来高铁快运网络规划
在基础设施方面,EURO CAREX 采用客货混跑的运营模式,利用目前欧洲国家的既有高铁网络开展快捷物流,最高速度可达 300 km/h,共有 25 节车厢,全列载重量达 120 t,相当于 1 架波音 747、7 架波音 737、3 架空中客车 310、7 辆重型卡车的载重量[8]。EURO CAREX 一般选择在非高峰期 ( 大部分为晚上 ) 进行快捷运输,按照送达时间分为高速 ( Express )、快速 ( Rapid ) 和普通 ( Deferred )3 种不同服务。选择“Rapid”服务时,若碰到货物最初安排车厢满载的情况,工作人员会在当天下午3 点以前或开车前 6 h 以内收到提醒,则该物品将被重新安排至其他未满载车厢中。
1.4 国外高速快运列车经验
(1)车辆类型。国外如法国和 EURO CAREX采用 TGV 动车组列车,这些高速快运列车是由既有高速旅客列车改造而成,其最高运行速度接近旅客列车。在高铁快运的萌芽阶段,该方式可以节省巨额的投资成本,并且有利于物流的迅速开展,但旅客列车改造的车厢受到轴重、车门设置等硬件的限制。因此,欧洲部分国家正在研发新一代的高速快运列车。
(2)基础设施配套。德国、EURO CAREX 的高铁采用客货混跑的运营模式,法国主要采用在高铁上开行高速快运列车的模式。由于高铁建设成本巨大,客货混跑的运营模式能够充分利用既有高铁资源,在满足通过能力的范围内最大限度地创造经济效益,回收投资成本,实现运营效率最大化。
(3)运输组织模式。国外大多采用高速快运列车夜间运行模式。该模式能够有效缓解高速快运列车与高速旅客列车运行时的相互冲突,提升高铁系统的安全性;此外,在夜间运行模式下,次日抵达能够有效减少物品的在库存储时间,不仅极大地节省仓储费用,还提升物流的周转效率,实现运输效益最大化。不过,由于部分线路“天窗”时间的限制,高速快运列车的开行时间和列数受较大影响。
2 我国开行高速快运列车的现状与问题
目前,我国的快件运输只有不到 5% 比例采用铁路运输方式 ( 在既有线上开行 ),主要采用小汽车物流班列、集装箱五定班列、行包专列和行邮专列的形式,列车运行速度在 120~160 km/h 之间。至2014 年 9 月,我国每天运营 4 对行邮专列和 16 对行包专列[9],使用的车型主要为 PB 型代用棚车、P65型车和 25T 型客车行李车,最高运行速度分别为120 km/h、120 km/h、160 km/h[5],由于这些列车的速度优势不明显,导致铁路的快捷物流在整个物流中的比重较低。
随着我国高铁网络逐步形成,在高铁上开行高速快运列车受到越来越多的关注。2013 年,中国铁路总公司在实施货运组织改革时提出发展高铁快递业务,全面参与现代物流业竞争[10],部分铁路局已经开始尝试利用高铁确认车小范围地开展高铁快递业务。2012 年,南昌铁路局与顺丰快递合作,首次利用确认车 DJ5592 次在福州南—宁德站间运送快递物品[11];随后广州铁路 ( 集团 ) 公司在广州、深圳两地至长沙间开通高铁快递服务,从 2012 年10 月高铁快递业务开通至 2013 年 11 月间,广州铁路 ( 集团 ) 公司高铁快递累计发送物品 33.31 万件、4 525 t[12]。随后,哈大 ( 哈尔滨西—大连北 )、成渝( 成都东—重庆北 )、京沪 ( 北京南—上海虹桥 ) 等高铁线路也相继开通高铁快递业务。近期,无锡、苏州、常州、徐州、合肥、郑州等城市也计划参与到高铁快递业务中。
虽然高铁快递业务在我国众多高铁线路已经逐步开展,并且在经济和社会领域初见成效。但是,开行专用的高速快运列车仍然存在以下问题。
(2)线路设施方面。我国高铁线路均为无砟轨道,如果开行重载运输列车,容易造成线路老化、变形等现象,影响线路运行的安全性,增加线路的维修费用。此外,高铁车站比既有铁路物流站点的调车线路少,硬件配套设施只能满足低密度、运量小的物流作业,难以满足高密度、规模化的物流作业。
(3)车型设计方面。我国高铁动车组主要针对旅客运输进行设计,在轴重、车门设计等环节上与传统运输设计标准存在差异。动车组设计允许轴重一般不超过 15 t,车门设计一般高为 1 850 mm、宽为 730 mm,与高为 1 945 mm、宽为 2 200 mm 的行邮专列车门设计不一致,不利于搬运、装卸等现场作业的高效率运作,难以适应日常大运量、高密度的物流作业;动车组车门设计应参照国内行邮专列的车门高度和宽度,将其车门设计高为1 945 mm、宽为 2 200 mm,以适应物流装卸作业。
(4)运输组织方面。我国在既有线上开展快捷物流主要分 2 种组织方式:①开行行邮、行包专列;②在旅客列车上加挂行邮车。这 2 种方式目前主要运送类型相似的小件物品,而在高铁线路开行的高铁快运主要是利用确认车运送快递物品。然而,市场对快捷物流的需求逐步呈现多样化的特点,在价格、到发地点、到发时刻、运到期限等方面衍生出众多具有差异化要求的高附加值的快运物品,对于列车的旅行速度、开行时段等均有具体要求。
(5)运输安全方面。目前,高铁快运采用确认车运输,不利于高铁快运后期的全面铺开。但是,在某个固定时段单独开行高速快运列车,对于列车运行尤其是列车的越行与交会、列车中途紧急临时停车、物流装卸与旅客换乘所引起的站台重叠等情况,需要做好安全评估。
(6)规章制度体系方面。高铁快捷物流作为新生事物,与传统运输在物品种类、编组管理、作业方式、组织管理、经营策略、安全保障等方面均有差异,在运输组织方法、装卸作业、运费核收、安全责任界定等领域尚缺乏统一的标准,容易导致客户请车、计划提报、物流配送等不同环节手续烦琐的现象产生,不利于提高运输作业的效率。
3 我国高速铁路开行高速快运列车的对策
目前,我国的高铁快运仍然处于萌芽期,开行高速快运列车,需要从运输成本的经济角度出发,首先立足于我国高铁发展的实际国情,在投资成本最小的条件下,合理利用现有高铁线路、车辆等设备条件,实现运输效益最大化。未来,随着市场需求的不断扩大,可以有计划地改造车站设施设备,研发专用物流列车,从而进一步提高高铁物流效率。
(1)利用可移动装卸设备。我国高铁快运普遍采用快递员背件上车的现场装卸组织方法,该方法不利于大件物流,而且工作效率有限。可以借鉴国外相关经验,利用可移动的手推车、斜坡、升降机等装卸设备,在有限的高铁停站时间内完成现场快速装卸作业。
(2)加强车站间的联系。高铁车站受高昂的建设成本限制,调车线路较少,不利于大规模的物流装卸。建议充分加强与既有线铁路物流站点的联系,尤其是与高铁车站相邻的、与高铁线路相连通的和已提速的铁路物流站点,以实现物流装卸的地点转移,减少物流装卸对线路通过能力的影响,同时对这些站点的物流业务进行明确分工,实现高铁快运站点的规模化与专业化。
(3)改造旅客车辆,开设行包车厢。我国高铁客车在车门设计上不能满足物流装卸要求,座位等设施容易造成物流空间浪费,可以参考 TGV 的车辆改造模式,拆除乘务工作室、座椅、卫生间、洗漱间及大件行李搁放架等占用空间的内部设施,最大限度地腾出车辆空间承载物品,并且参考特快行邮专列的车门高与宽,改造动车组车门,满足物流装卸要求。
(4)合理安排车辆组织。在满足线路运输能力和机车最大牵引动力等技术条件要求下,根据物流信息,合理安排设置单次载重量、编组数量,并且根据装载单元的承载能力、装卸工具的装卸能力、线路方向的差异性,采用灵活的列车编组方案。此外,还应根据运送物品种类的不同,采用袋装化、集装化等装载方式,加强装卸的便利性。
(5)有差异地开行高速快运列车。列车开行方案应根据沿线的城市物流需求、站线条件等实际情况,有区别地采用客货混跑或客货分线运行的开行方案。在能力紧张线路上,白天以开行旅客列车为主,夜间或早间适当开行高速快运列车,并且尽量减少会车、越行等作业,保证运输安全;在能力富裕线路上,可以考虑采用客货混跑开行方案,充分利用线路的运输能力,提高运输经济效益。
(6)优化产品结构。在满足车厢车门硬件设施的条件下,改变现有袋装化的装载方式,借鉴国外先进经验,大力发展规模集约化的箱式运输,充分利用车厢内部空间,提高物流产品的统一标准化作业流程。此外,可以根据物品形态、重量、运到期限等要求改变装箱模式,提高物流周转的时效性。
(7)加强高铁信息化管理。为了满足高铁快运的运到时效性需求,一方面可以开辟高铁快运绿色通道,简化客户办理手续,提供优质的服务体验,提升高铁品牌价值;另一方面,利用基于位置服务 ( Location Based Services,LBS )、射频识别技术 ( Radio Frequency Identification,RFID ) 等技术手段,提供高铁全程运输信息跟踪服务,增强信息透明度,保证线上与线下的服务配套工作顺利开展,实现运输环节的无缝衔接。
(8)完善规章制度体系。高铁快运应在高铁旅客运输和传统铁路运输 2 种规章制度体系的基础上,结合快捷运输的特点,补充和完善高铁快运组织管理等方面的工作细则,实现高铁快运各环节的统一标准化,保证运输过程的高效、有序运作。
4 结束语
高铁快运是未来高铁发展的重要方向,具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。虽然目前在基础设施、车型设计等环节存在成本投入与技术发展的障碍,但是随着我国高铁运输经验的积累,国外快捷物流先进经验的吸收,以及高铁技术的不断发展,我国高铁快运将逐步向现代化、规模化、集约化的方向迈进,为提供优质的高铁快运服务质量,促进高铁快运的全方位发展,树立优质的高铁快运品牌奠定基础。
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