甩挂运输促进节能减排的作用机制与实证分析

林坦（交通运输部规划研究院，北京100028）

甩挂运输促进节能减排的作用机制与实证分析

林坦
（交通运输部规划研究院，北京100028）

为验证甩挂运输的节能减排效果，从理论角度分析了甩挂运输促进节能减排的作用机理，提出甩挂运输可以通过减少空驶、提高里程利用率、提高燃油效率、利用智能调度技术等手段减少碳排放，同时基于首批甩挂运输试点项目和运行分析系统数据，对甩挂模式和单车模式下的运输效率和碳排放数据进行了对比分析。试点项目的数据对比分析结果表明：与传统的单车运输模式相比，甩挂运输大大提高了车辆运行效率，每吨公里运输成本降低了10%～20%，每百吨公里燃油消耗则降低了10%～30%，首批共节约燃油约12.66万t、减少碳排放约34.56万t。尽管不同甩挂模式的减排机理不同，但节能减排效果均十分显著，可见全面推广甩挂运输将成为推动我国道路运输业向高效、绿色、低碳方向发展的重要抓手。

甩挂运输；对比分析；节能减排；作用机制；实证分析

0 引言

交通运输是温室气体排放的主要来源之一。全球范围内，交通运输所排放的二氧化碳占总排放量的1/3左右。2013年，我国交通运输领域的二氧化碳排放量约占社会总排放量的12%～15%，其中道路货运的二氧化碳排放量约占交通运输的30%左右[1]。随着我国工业化进程的加快，交通运输领域尤其是道路货运的能源消费总量和强度均将呈现加速增长的态势，因而成为我国节能减排的重要领域。

甩挂运输通过牵引车和挂车的物理分离实现了汽车列车化，大幅提升了运输效率，代表着道路货运组织化、集约化和网络化的发展方向，已经成为发达国家主流的公路货运方式。在北美、西欧等公路网络比较发达的国家和地区，甩挂运输的拖挂比普遍达到1∶2.5以上，以牵引车拖带半挂车组成的半挂汽车列车的运输量占总运输量的70%～80%[2]。而我国道路货运仍然以普通单体货车为主，甩挂运输的拖挂比仅为1∶1.2，全国货车实载率不足60%，远低于发达国家80%～95%的水平，整体道路货运效率低、成本高、节能减排效果差，难以满足提高经济运行质量的内在要求。甩挂运输的节能减排效果在国外已经得到了验证，美国关于多挂汽车列车的研究结果表明：多挂汽车列车与小型单体货车相比，可以节约20%～30%的运输成本，减少85%左右的路面交通量，降低31%～46%的单位油耗。加拿大Alberta交通部门的研究表明：多挂汽车列车可以降低经济成本29%，提高燃油效率32%[3]。可见，发展甩挂运输已成为道路运输节能减排的客观选择。为推动甩挂运输的发展，我国于2010年开始了甩挂运输试点工作，但由于相应的统计体系尚未建立，国内尚无针对节能减排效果的量化分析。甩挂运输试点及其配套的运行分析系统为弥补该空缺提供了数据基础。本研究将首先分析甩挂运输促进道路运输节能减排的主要作用机制，然后基于首批甩挂运输试点的运行情况，对比分析甩挂模式和非甩挂模式下的车辆运行情况，验证甩挂运输试点的节能减排效果。

1 甩挂运输作业的基本原理

《物流术语》（GB 8226—2006）对甩挂运输的定义为：用牵引车拖带挂车至目的地，将挂车甩下后，换上新的挂车运往另一个目的地的运输方式。甩挂运输的基本模式为“一线两点”：牵引车往复运行于两个装卸点之间，在装卸点各预先配备一定数量的周转挂车，在牵引车进行运输作业时，装卸点对预先配置的挂车进行装载或卸载作业，以保证牵引车抵达后无需等待就能开始下一阶段的运输任务。

甩挂运输改变了传统挂车装卸货的形式，通过牵引车与挂车的物理分离，实现了牵引车和挂车的并行作业，提高了车辆利用效率[4]。牵引车和挂车之间不再是固定的“一对一”的关系，而是灵活的“多对多”的关系，极大地释放了牵引车的运能，而且挂车不再仅仅是运载工具，而更多地承载着仓储的功能。甩挂运输可以大大节省装卸等待时间，因而装卸作业时间若占车辆全程作业时间的比例越大，则采用甩挂运输的经济效益越显著[5]。影响甩挂运输绩效的因素复杂多样，在宏观上涉及企业的网点规模和分布、组货能力、货物需求时效性等方面；微观上与运输距离、甩挂运输站场的作业能力、运输车辆配比、企业信息化水平等均有较明显的关联。

2 甩挂运输促进节能减排的作用机制

作为一种先进的组织方式，甩挂运输通过牵引车与挂车的自由组合，最大限度地利用牵引车运力，从而减少装卸等待时间、提高运输效率、降低运输成本，促进现代物流业发展和深化节能减排。与传统的单车运输模式相比，甩挂运输促进节能减排主要通过以下机制来实现。

2.1 通过提高实载率减少无效运输

单车运输模式下，单体货车单程运输时往往寻求超载，以加速货车折旧的方式来获取利润，但是单位能耗水平也因此居高不下。而在回程时，由于运输的组织化程度比较低，货车在寻找货源过程中，空载、长距离不满载行驶现象普遍存在，造成了严重的无效运输和运力浪费。因此，如表1所示，即使在超载普遍存在的情况下，由于货运车辆的里程利用率偏低，我国道路营运货车的平均实载率只有50%左右[5]。而甩挂运输通过专线直达、甩箱运作等方式，可以将实载率提高至80%以上，基本达到发达国家平均水平，可以最大程度地利用额定运力和有效行驶里程[6]。研究表明，实载率与车辆单耗呈倒数关系：当实载率低于70%时，单车油耗水平处于高位；当实载率提高到70%以上时，单车油耗水平下降[7]。甩挂运输通过减少空驶，提高实载率和里程利用率，达到提高效益和节能降耗的目的[7-9]。

表1 传统单车运输模式与甩挂运输模式运输效率对比

2.2 通过增加行驶里程提高经济时速

营运货车日行驶里程和行驶速度是衡量运输效率的重要指标，并对车辆能耗水平产生重要影响。以经济时速行驶的里程越长，节油的效果就越佳。传统单车模式下，我国货运车辆平均行驶里程为187km，平均时速在60km/h左右，不仅行驶距离短、速度慢，而且频繁起步、减速、刹车使得能耗水平居高不下[10]。而在甩挂运输模式下，日均行驶里程普遍达到600～700km，有的甚至达到了1 000km，载重车辆平均时速可以达到80～90km/h，最大程度地利用经济时速实现了最低油耗。从整体上看，我国货车年均载重行驶里程为3.9万km，而北美甩挂牵引车的年均行驶里程为15万km，甚至达到20～24万km[11]。车辆使用效率的提高不仅减少了车次需求，也使单位周转量的能耗水平大幅降低。

2.3 通过车辆更新降低油耗水平

车辆本身的能耗水平是降低环境污染的关键，其中车辆的油耗水平很大程度上取决于发动机技术。我国道路运输车辆能源利用效率与世界先进水平相比明显偏低，机动车油耗水平比欧洲高25%、比日本高20%、比美国高10%，货车每百吨公里油耗比国外先进水平高1倍以上[12]。5t货车、20t货车的平均油耗分别为21L/（102t·km）、32/（102t·km），吨位比为1∶4，而油耗比为1∶1.5左右，满载条件下的单位运输量能耗比则为2.6∶1。因此，大型车与中小型车相比，具有运输成本低、高速、安全的优势。我国目前道路货运车辆的平均吨位只有5t，油耗利用水平低。另据测算，装载质量16t以上的货车比装载质量4～5t的货车运输效率高3～4倍，油耗降低25%左右。甩挂运输鼓励货车车辆朝大型化发展，交通运输部公布的两批甩挂运输推荐车型中，不仅发动机全面满足燃料消耗量符合二阶段燃油经济性限值的要求，而且牵引车的准拖挂车总质量均在35t以上。除此之外，甩挂运输还鼓励使用LNG车辆，与柴油相比，天然气能源牵引车每年可减少二氧化碳排放约23t，减排潜力巨大。

2.4 通过与城市配送衔接提高一体化水平

甩挂运输主要适用于干线运输，通过网络化运输可以大幅减少碳排放量。如果能够将干线甩挂运输和城市末端配送衔接起来，不仅能够减少货物衔接过程中的搬倒次数，而且能够缓解城市交通拥堵，节能减排的潜力更大。美国通过越库（Cross-Docking）作业，直接对位于仓库一侧的甩挂货物进行分拣和装配，然后装入在仓库另一侧等候的城市配送车辆进行城市配送，减少了装卸和搬运次数，降低了仓储成本，提高了流通效率。日本东京地区周围的物流配送中心既面向干线运输，又面向城市末端配送，实现了货物进城时“化整为零”与出城时“化零为整”的有机结合，减少了大量的城市外物流[6]。

2.5 通过信息技术进行智能优化调度

甩挂运输不同于传统的单车运输组织方式，其对货源分布、站场布局、运输线路选择、装卸流程控制、牵引车和挂车匹配、货物和车辆监控等方面有着更高的技术要求，通过综合应用卫星定位、移动通信、射频识别、地理信息系统等先进信息技术和智能调度系统，优化甩挂运输线路、流程和布局，对于提升甩挂组织效率、有效利用资源具有重要作用。美国最大的整车运输企业世能达公司依托健全的信息技术和现代管理手段，科学合理地对拖车和挂车进行调度，实现了拖车和挂车之间的高效衔接运作，保障了运输的高效快捷。在甩挂运输试点中，通过对单车调度与循环甩挂的绩效比较分析发现，使用智能调度可以使得车辆营运速度提高58.03%，车辆实载率提高21.02%，车辆每百吨公里油耗下降16%。除此之外，甩挂运输还可以通过使用整流罩、侧裙导流罩板、飞翼式挂车、后装尾板等先进科技和装备技术，提高物流效率，实现节能减排。甩挂运输促进节能减排的因果关系如表2所示。

表2 甩挂运输促进节能减排的因果关系表

总结起来，甩挂运输促进节能减排的作用机制主要是提高运输效率、降低能耗水平、优化运输组织，而具体的作业形式是减少牵引车装卸等待时间、采用信息化技术、提高运输一体化水平以及技术和装备创新等不同的途径。

3 甩挂运输试点促进节能减排的整体效果分析

2010年9 月，为推进甩挂运输发展，交通运输部、国家发改委联合组织开展了“全国道路货物甩挂运输”试点工作，在全国10个省（区）选择部分大型物流运输企业，依托具体甩挂项目进行首批试点，并配套建设了甩挂运输试点运行分析系统。截止到2012年底，第一批试点的26个项目已经基本结束，试点项目在车辆运行效率、节能减排等方面取得了明显成效。

3.1 运输效率评价

首批26个项目共完成货运量4 092.53万t、货运周转量92.21亿t·km，平均运距为225.32km，高于道路运输181km的平均运距。首批试点项目的车辆平均里程利用率为80.13%，远高于单车运输下50%的平均水平，基本与发达国家持平；牵引车平均年周转量为290万t·km，单车日工作率达到64.71%，运输效率比单车模式提高了1倍。如图1所示，首批试点项目的运量大多为50万t以下，另有百富国际物流有限公司、宁波港铃与物流有限、山东京博物流中心有限公司3家项目承担企业的货运量超过了300万t。

图1 首批试点项目货运量的分布图

3.2 运输效益评价

采用甩挂运输模式，在完成相同周转量下，将减少对牵引车的需求数量，从而节省车辆购置成本，相应地大幅度降低牵引车运营的人工投入（司乘人员）、车辆维护费用等。与此同时，甩挂运输由于增加了牵引车的周转次数和里程利用率，加大了单车年完成的运输周转量，带来了单位运输量所分摊运输成本的下降。与传统模式相比，甩挂模式下单车年总行程提高了60%，单车载重行驶里程上升了80%，单车完成周转量提高了80%。根据首批试点项目的运行情况，首批试点项目运行成本总计为346 814.56万元，平均每吨公里运行成本为0.376 1元，较单车运输模式平均单位运输成本下降了10%～20%。与单车运输模式相比，在完成同等货运周转量的条件下，甩挂运输共可节约运输成本68 151.36万元。甩挂模式与单车模式运输效率对比分析结果如表3所示。

表3 运输效率对比分析

3.3 节能减排评价

项目中，通过里程利用率的提升，能够有效降低空驶，减少车辆平均能耗。根据对单个牵引车能耗水平的跟踪对比分析，采用甩挂运输模式可以使得车辆百吨公里油耗下降16%。总体来看，首批试点项目共消耗燃油15 418.67万L，平均每百吨公里耗油为1.67L。按试点项目完成的货物周转量进行测算，首批26个试点项目实施以来，共节约燃油约12.66万t、减少碳排放约34.56万t，试点的整体节能减排效果十分显著。甩挂模式与单车模式下单车节能对比分析结果如表4所示。

表4 单车节能对比分析表

3.4 典型甩挂组织模式的节能减排效果分析

（1）滚装甩挂

滚装甩挂运输是专门运输半挂车的水陆联运，即由牵引车将半挂车牵引上滚装船后，牵引车与挂车脱离，由滚装船将挂车运输至目的港，再由目的港的牵引车将船上挂车牵引至最终目的地的运输组织过程。目前我国采用的滚装甩挂运输主要是渤海湾甩挂运输试点项目。与传统陆运模式相比，渤海湾甩挂滚装运输可以节约1 600km的陆路运输距离，在途时间平均减少了10h以上，装卸等待时间节省了6～10h，运输成本降低30%以上。

渤海湾甩挂运输项目在试点期内共完成运输量210.99万t，周转量达到15 773.14万t·km，平均每吨公里运输成本为0.36元，每百吨公里油耗为1.89L。与传统滚装运输模式相比，可节约运输成本1 458.37万元，节约燃油消耗183.58万L，减少碳排放量4 993t。与绕行渤海湾陆路运输相比，以烟台至沈阳线路为例，滚装甩挂可共节约燃油消耗7.23万L，减少碳排放量197t。

（2）网络型甩挂

网络型甩挂利用先进的信息系统，依靠现有的干线运输网络，合理布局各节点甩挂站场，在多个节点之间进行分拨或循环甩挂。网络分拨甩挂主要是利用各个转运中心（分拨中心），将长途或超长途线路“分割”成多段，在转运中心和线路的端点进行甩挂作业，实现服务质量和效率的提高。

许昌万里运输（集团）有限公司甩挂运输项目属于网络型甩挂。该项目在试点期内，平均里程利用率达到92%，平均运输距离达到3 509km，这些均显示出网络型甩挂的优势和特点。万里集团在试点期内共完成运输量5.88万t，周转量达到20 633万t·km。与单车运输模式相比，可节约运输成本8 521.18万元，节约燃油消耗597.26万L，减少碳排放量16 245t。网络型甩挂相比其他甩挂运输模式，有着无可比拟的巨大优势。

（3）集装箱甩挂

集装箱甩挂模式就是在集装箱运输过程中采用甩挂作业的方式，表现形式有“甩挂”和“甩箱”及两者相结合的方式，主要应用于港口或内陆无水港周边，多涉及进出口业务。集装箱甩挂模式通常以港口和内陆站场为中心，辐射周边进出口企业。由于进出口集装箱多涉及报关、检验检疫等诸多手续，环节众多，每个环节的排队等待时间较长，因此采用甩挂模式可以大大提高牵引车的使用效率。

浙江百富物流的主要业务为宁波港腹地的集装箱甩挂。主要辐射范围为浙江省内，平均运距为300km，集中在宁波港口腹地。该项目在试点期内共完成运输量335.5万t，周转量达到100 000万t·km，平均每吨公里运输成本为0.39元，每百吨公里油耗为2.48L。与单车运输模式相比，可节约运输成本5 330万元，节约燃油消耗572万L，减少碳排放量15 560t。

4 结论及建议

发展甩挂运输是节能减排战略在道路运输领域的重要着力点。首批甩挂运输试点的运行情况，使得甩挂运输的节能减排机理和实际效果得到了验证。

（1）运输效率大大提高。首批试点项目的车辆平均里程利用率为80.13%，基本与发达国家持平；单车年平均周转量为290万t·km，单车日工作率达到64.71%，比单车模式提高了1倍。

（2）运输成本下降。平均每吨公里运行成本为0.376 1元，较传统单车运输模式平均单位运输成本下降了10%～20%。

（3）减少了燃油消耗和碳排放量。首批试点项目共消耗燃油15 418.67万L，平均消耗燃油为1.67L/（102t·km）。按试点项目完成的货物周转量进行测算，首批26个试点项目实施以来，共节约燃油约12.66万t，减少碳排放量约34.56万t。

甩挂运输不仅是道路货运行业转型升级的重要抓手，而且是全社会节能减排的重要推动力。甩挂运输一方面通过提高运输的组织化和集约化水平，间接地促进货运业的节能减排；另一方面通过技术和车辆更新，直接减少环境污染和碳排放。基于首批试点的实证分析表明，甩挂运输有着显著的节能减排效果。随着甩挂运输需求的不断增加以及一些制度性、技术性障碍的不断消除，甩挂运输将进入发展的快车道，并进一步推动道路运输业向高效、绿色、低碳方向发展。

为推进我国甩挂运输实现跨越式发展，建议从以下几个方面重点发力。

（1）加快推出更多甩挂运输推荐车型。目前，甩挂运输推荐车型仅推出2批，绝大部分推荐车型仅满足国Ⅲ排放标准，仅有极少部分车型能够满足国Ⅳ标准。建议广泛征求试点企业意见，加快推出更多满足企业实际需求和国Ⅳ排放标准的甩挂运输推荐车型。

（2）完善LNG重型牵引车推广使用政策。LNG环保车型推广应用中遇到过车辆检验、气站布置、气价设定等问题，为此建议国家加大LNG重型牵引车的市场推广力度，加大对LNG车辆购置使用的相关政策倾斜。

（3）推动甩挂运输模式创新。现有的甩挂发展模式多为专线甩挂，甩挂运输的优势还没有得到完全的发挥。建议未来甩挂运输的发展向干支结合的项目、跨区域的联盟项目、网络型的零担项目倾斜，推动促进网络型甩挂、多式联运甩挂、区域性甩挂联盟创新发展。

（4）积极协调有关部门，加快完善法规制度和标准规范，深入开展双挂汽车列车的应用技术研究和试运行。

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Mechanism and Empirical Analysis of Energy Conservation and Carbon Emission Reduction Effect of Trailer Pick-Up Transport

LIN Tan
(Transport Planning and Research Institute,Ministry of Transport,Beijing 100028,China)

In order to verify the effect of energy conservation and carbon emission reduction,the theoretical mechanism of energy conservation and carbon emission reduction effect improved by trailer pick-up transport was analyzed.It showed that trailer pick-up transport could reduce carbon emission by decreasing empty-loaded transport,improving mileage utilization,increasing fuel efficiency,usying advanced scheduling technology and so on.Based on the first group of pilot projects and the sample data collected from trailer pick-up transport operation analysis system,comparative analysis of transport efficiency and carbon emission between trailer pick-up transport and single-truck transport was made.The empirical results showed that:in comparison with the traditional single-truck transport,the efficiency of tractor was increased remarkably by trailer pick-up transport,transport cost per ton-kilometer and fuel consumption per hundred-ton-kilometer was reduced by 10%～20%and 10%～30%respectively.0.12 million tons of fuel and 0.35 million tons of carbon was reduced for the first group of pilot projects. Though the mechanism of energy conservation and carbon emission of each of trailer pick-up transport is different,its carbon emission reduction effect as well as demonstration effect was equally significant. Therefore,trailer pick-up transport will be an important tool for road transport industry to pursue high efficiency,green as well as low carbon development.

trailer pick-uptransport;comparative analysis;energy conservation and carbon reduction;mechanism;empirical analysis

U492.331

A

2095-9931（2015）03-0042-06

10.16503/j.cnki.2095-9931.2015.03.008

2015-02-09

交通运输建设科技项目（2011318220490）

林坦（1985—），男，山东济宁人，工程师，博士，研究方向为交通运输管理与物流经济。

E-mail：tantanlindar@163.com。