高效能重载运输对我国铁路货运影响分析*

2018-03-15程学庆侯方正邓成尧

铁道经济研究 2018年1期

杨鸣程学庆黄唯侯方正邓成尧

（1中车眉山车辆有限公司副总经理、总工程师，四川眉山 620032；2西南交通大学交通运输与物流学院副教授、院长助理，四川成都610031；3西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室，四川成都 610031；4、5西南交通大学交通运输与物流学院硕士研究生，四川成都 610031；6西南交通大学希望学院教授，四川金堂 610400）

0 引言

中国国家邮政局2017年1月19日公布的数据显示，2016年全国快递业务收入4 005亿元，同比增长44.6%，快递业务量突破313.5亿件，同比增长51.7%，快递业务量居世界第一，并连续6年保持50%左右的高速增长。在电子商务迅猛发展的今天，随着快递业爆发式发展，铁路零散“白货”运输已成为当前铁路货运发展的重要方向之一，而大宗货物作为铁路运输的主要货源，即使在如今货运量下滑的情况下也依然发挥着推动国民经济要素高速流转的主力作用。高效能重载运输一直是世界铁路运输的发展趋势，它的出现对铁路的零散“白货”及大宗货物的运输产生了重要影响，零散“白货”与大宗货物构成铁路运输的主要货物种类。目前针对高效能重载运输对铁路各类货物运输的影响研究依旧是空白，已有研究均侧重于分析高效能重载列车的开行方案优化或运输模式等领域，有必要就高效能重载运输对铁路货物运输的影响开展研究。

1 国内外高效能重载运输概述

高效能重载运输是指铁路上采用大容积、大载重的重载列车进行运输，现阶段我国铁路的货车轴重普遍为23 t，可将27 t轴重铁路通用货车称为重载货车。由于增加容积、载重和轴重后，不仅运输效率大幅提高而且运输能耗得以降低，所以称其为高效能重载运输。目前世界铁路高效能重载运输有两种方式，一种是重载单元式列车，另外一种是长大编组组合式重载列车。前者是使用两台及其以上的大功率机车与足够数量的同型大轴重货车组成的运输单元，后者是将普通或者重载列车首尾相连成为一列长大列车。由于列车长度会受到站线和运行线路等各方面的影响，所以重载单元式列车的使用更加普遍，但两者都具有相同特点：货车轴重大、载重量高、经济效益显著、耗能明显降低，以及极大提高了铁路运能。

1.1 国外高效能重载运输发展

国外高效能重载运输依然在不断发展，以美国、澳大利亚、巴西和南非为例，这些国家不仅提高了机车的牵引功率使其达到1 600 kW，而且通过新型材料的研发实现了货车车体的轻量化，并且通过先进的技术提高了燃油的经济性，这样的新型技术数不胜数[1]。同时货车的轴重还在不断提高，1960年美国铁路货车的轴重只有29.8 t，到2004年变为35.7 t，而如今39 t轴重的货车飞驰在美国的铁路上。南非货车同样由上世纪60年代的18.8 t发展到了如今的30 t轴重。顾名思义，高效能重载运输特别适用于大宗重质货物的运输，特别是矿石和煤。国外针对大宗重质货物使用高效能重载运输均取得了极好的效果，不仅增加了运量，同时降低了运输成本。实行重载运输后，美国铁路同样牵引重量的列车可以多运27%的煤，澳大利亚铁路在5年内成本降低了50%。在运输大宗重质货物的同时，美国已经开始实现零散白货集装箱运输的重载化，同样取得了很好的效果。早在2000年，美国联合太平洋公司就使用101英尺长载重76 t的重载平车，将50英尺的集装箱放在48英尺集装箱上进行零散白货运输，使列车长度达到1 600 m；美国诺福克南方铁路公司在美国东部开行双层集装箱重载列车，由220多辆平车组成，长度达到2 700 m[2]。

1.2 我国高效能重载运输发展

我国铁路高效能重载运输的发展共经历了5个阶段。第一阶段是从1985年到1990年，改造既有线并开行组合式重载列车；第二阶段是从1990年到1992年，建设大秦线并开行重载单元式列车；第三阶段是从1992年到2003年，改造既有干线并开行重载整列式列车；第四阶段是从2003年至2010年，开行1万t及2万t重载单元列车；第五阶段是从2010年至今，开展既有线开行27 t轴重货车的适应性实验。我国高效能重载运输均只针对大宗重质货物，与国外相比依然存在很大差距。最主要的便是在技术上，机车车辆尤其是车辆的差距。如今世界铁路货车车辆的发展趋势是轴重大、自重轻，美国早已经开始使用39 t轴重的货车，而我国目前货车轴重普遍只有23 t，载重70 t。同时，在运输组织上，国外除进行大宗重质货物的运输以外，也使用其进行零散“白货”的集装箱运输[3]。

2 高效能重载运输对大宗货物的影响

目前我国区域经济和资源分布不均依然存在，并将长期存在。我国幅员辽阔，东西和南北的跨度均很大，各个地区的经济发展不一样，“东强西弱”，各地区的资源也不相同，而这些特点也使我国需要大量的中长途货物运输。虽然铁路货运量下滑，但是我国整体货运量上升，使得高效能运输的发展依然是一个特别重要的趋势。

如今铁路运输货物占前几位的依然是煤炭、金属矿石、钢铁和石油及建材，其中煤炭运量占整个铁路货运总量的51%，金属矿石占12%，钢铁占7%，石油及建材各占4%，其他货物占16%；货物周转量对应分别为39%、9%、9%、5%和23%。这说明铁路仍是以保障大宗物资运输为主，煤炭运输更是占到整个铁路货运一半以上。由于我国煤炭、原油、粮食、木材等资源分布及区域经济发展的不平衡，铁路大宗货物运输流向比较稳定，主要流向是由北向南、自西向东。煤炭形成“西煤东运”、“北煤南运”的总体流向及以“三西”为核心，向周边放射状分布的煤运格局。我国煤炭运输主要依靠铁路，铁路煤炭运量占全国煤炭总运量的70%以上，占铁路总货运量的50%左右。在“十三五”期间，煤炭仍将是我国主要的能源供应主体，煤炭在我国能源消费占比仍将维持在63%左右。据BP世界能源展望预测，随着世界可再生能源的逐步应用，煤炭在世界发电燃料的比重会有所下降，但在2020年前，煤炭仍将是世界发电的主要燃料。所以，煤炭、矿石、建材等大宗物资作为铁路运输的主体结构在较长时间不会改变。因此，我国目前对于高效能重载货车依然有着极大的需求。

载重不同的货车其轴重标准也不尽相同，如60 t级C64K货车的轴重为21 t，70 t级C70货车轴重为23 t，大秦线的C80系列货车轴重约为25 t。由于轴重限制，铁路货车的单车满载静载重多数在60 t到70 t之间。高效能27 t轴重货车其静载重将达到80 t。铁路货车装载能力的利用率由重量和容积决定。密度较大的货物容易受到货车载重的限制，从而出现亏容现象；密度较小的货物则容易受货车本身容积及机车车辆界限的限制，从而出现亏重的情形[4]。相对于70 t级别货车，高效能的27 t轴重重载货车技术进步关键环节在于载重标准的大幅提高。以铁路货车中比重最大的敞车为例，不同级别敞车相关技术参数如表1所示。

表1 四种敞车技术参数

从表1中可以得到：高效能27 t轴重重载通用敞车装载货物的最佳密度为0.870 t/m3,低于该密度将出现亏重现象，高于该密度将出现亏容的情况。

我国铁路以大宗重质货物为主的运输格局基本不会变，货物的主要性质并没有发生变化。通过表2可知，高效能的27 t通用货车对于大宗重质货物的运输均适应。同时，重载货车的载重量和容积均有提高，27 t轴重货车载重80 t，比23 t轴重货车提高了14%，容积也大大增加，这势必提高运输效率与质量，货主将更多地采用一次性运输，减少多次换装等造成的损失。另一方面，载重量和容积的提高将减少货运列车的开行数，这也达到了节能减排的要求。同时，减少列车的开行数也将使得列车运营成本以及维修成本大大降低。这表明高效能重载列车的开行不仅能完美适应目前的货物运输需求，还将吸引更多货主采用铁路运输从而提高货运量，同时还会降低运输成本，为铁路运输部门带来利益。由此可见，高效能重载运输不仅能提高铁路运输能力，同时也顺应了国家“十三五”生态文明建设和节能减排的发展新要求。

表2 铁路各类货物的密度及适应性

3 高效能重载运输对“白货”运输的影响

铁路货运改革如火如荼，铁路运输应该持续改革，在改进并提高服务质量和效益的基础上大力拓展运输市场，提高市场利润。目前，铁路面临激烈的市场竞争，零散货物大量流失，大宗物资的运输也不断被公路替代，铁路运输组织不灵活，过度限制；另外，运输快速性、时效性、便捷性和货物适应性的要求越来越高，铁路的总体服务水平仍然较低。因此，铁路运输应该打破瓶颈，坚持货运改革，建立“白货”运输市场，促进铁路运输的发展[5]。

“黑货”作为铁路大宗运输的主要货源，即使货运量下滑也依然发挥着推动国民经济要素高速流转的主力作用。在电子商务迅猛发展的今天，多品种、小批量、时效化的“白货”运输是当前货运发展的重要方向之一，建立和发展铁路快捷货物运输系统势在必行。同时，在铁路货运量持续下滑，“黑货”市场份额流失的紧迫环境下，零散的“白货”作为一种特殊的增值服务走向铁路运输市场并逐渐成熟。“白货”将为“黑货”运输增加新的市场，也将扩大整个运输市场份额。铁路是国民经济的大动脉，事关国计民生、维系经济发展的大宗物资，主要还得靠铁路运输予以保障。“黑货”作为传统运输资源必须得到巩固，才能保证我国经济发展需要，而进一步推动“白货”的运输，不仅顺应市场需求，还将给铁路发展带来更好的前景[6]。实行重载运输，将使既有线货运能力得到进一步释放，为我国快捷货物运输的发展创造条件，从而促进“白货”运输的发展。

“白货”通常采用棚车和集装箱运输，而容积的增大为促进“白货”的运输创造了极其有利的条件。这一点从27 t轴重的重载P80货车和23 t轴重P70货车的对比中可以看出，见表3。

表3 P80与P70货物合理密度

P80货车相对于P70货车，其容积得到巨大的提升，增加了23 m3，而C80相对于C70来说容积也有很大的提升，这样就使得其更加适应“白货”的特点，即密度小体积大，从而促进白货的运输。

同时，采用高效能重载货车对“白货”运输也有极大的促进。采用27 t轴重通用货车对大宗重质货物进行运输，可以极大提高铁路的货运能力。在货运量不变的情况下，可以释放铁路货运能力，进行“白货”专列或集装箱运输[7]。

经过计算，如要完成6 000万t年运量，按一年365天计算，用27 t轴重，总重108 t的货车，列车要编组达75辆以上。

而如果采用普通列车模式，用23 t轴重，总重92 t的货车，开行5 000 t普通列车，则

重载运输与普通运输相比，每天可以少开行12趟，车辆运用减少104 475辆次，车次减少38%，辆次减少15.8%。这很好地证明了重载运输将大大减少运输趟数和次数，释放既有线的能力，使其有充足的能力开行“白货”专列，进行“白货”运输。有数据显示，通过释放既有线运能，2014年7月铁路运行图调图过后，新增货运班列118列，其中特快班列8列；快速班列增至32列，能力提高了11.8%；普快班列增加78列，能力提高了9.9%[8]。这也说明了高效能重载运输通过释放铁路运能，对零散货物和集装箱货物等“白货”运输起到了积极作用。