伊斯坦布尔至莫斯科国际铁路通道优化探讨

刘红杰，吕钫宇，郭 媛，宋宝琳

LIU Hong-jie, LYU Fang-yu, GUO Yuan, SONG Bao-lin

（北京交通大学海滨学院 经济管理系，河北 黄骅 061199)

(Department of Economics and Management, Beijing Jiaotong University Haibin College, Huanghua 061199,Hebei,China)

我国提出的“一带一路”倡议加深了欧洲、亚洲大陆之间的贸易交流与人文交往。为了进一步扩大国际交流，繁荣国际市场，有效降低物流成本，从铁路通道路线及其经济性出发，选取从伊斯坦布尔至莫斯科的国际铁路通道作为典型案例样本，以运输成本最小为目标，求解伊斯坦布尔至莫斯科的最优铁路通道运输路径，为国际贸易客户铁路运输路径选择提供参考。

1 概述

国际铁路运输作为“一带一路”沿线国家贸易的重要物流承载方式，极大地促进了“一带一路”沿线区域经济一体化，以及区域内产业分布式发展。从“一带一路”国际铁路通道的现实情况看，新亚欧大陆桥具有技术经济优势，极大地促进了中欧间集装箱铁路运输贸易。新亚欧大陆桥通过北线、中线、南线有效地打通了中国同欧洲各国间的贸易路线[1-3]。

新亚欧大陆桥北线运输路径，能够实现从阿拉山口到莫斯科及阿姆斯特丹之间的“点对点”运输；其南线运输路径，能够实现与伊斯坦布尔的对接联通[4]。分析基于“一带一路”铁路运输网络可知，以伊斯坦布尔至莫斯科段为代表的铁路通道不仅表现为经济性缺失，同时亦呈现出运输网络的复杂性，以及与其他运输线路间的彼此协同性的现实问题。土耳其作为联通欧亚大陆与亚非大陆的重要交通地理枢纽与运输战略枢纽，其在“一带一路”战略版图中的地位与作用不言而喻。长期以来，囿于地缘政治格局，以及区域经济发展间所存在的一系列矛盾与问题，联通伊斯坦布尔与俄罗斯间的铁路发展较为滞后，这极大地阻碍了我国与亚欧非大陆及附近海上通道的互联互通进程。同时，从我国目前开行的中欧班列线路来看，其核心线路运营规划大都市以伊斯坦布尔为中转枢纽。而俄罗斯作为在欧亚地区最具经济发展潜力与地缘政治影响力的国家，建立及完善以土耳其、俄罗斯为交通枢纽的多维度立体化运输网络，对于增强“一带一路”物流通道能力具有十分重要的战略意义。为此，以伊斯坦布尔至莫斯科铁路通道为例，通过求解以伊斯坦布尔至莫斯科段为代表的“一带一路”物流网络所对应的最优铁路通道，并在此基础上构建体现集约性、协同性与科学性的“一带一路”运输网络。

2 伊斯坦布尔至莫斯科最优国际铁路通道分析

基于以上分析可知，当前伊斯坦布尔至俄罗斯段的陆路运输较为复杂，且尚未形成固定的最优运输通道路线。目前伊斯坦布尔至莫斯科铁路运输以基辅作为主要的中转枢纽，从运输成本方面来考虑，基辅并非为最优的运输中转节点。为此，基于 OSM数据库在地理信息系统 (GIS) 中提炼运输路径与交通节点的具体信息，并依据途径城市信息，运用DJAKARTA 算法求解伊斯坦布尔至莫斯科段的最优铁路通道路线[5-7]。

2.1 铁路网抽象模型

OSM 数据库作为一个开源的公共服务数据库，是当前最为精准与内容完备的矢量地图数据集。在 OSM 数据库中能清晰地看出不同区域间的铁路连接现实状况。基于 OSM 不同区域间铁路线路的实际信息，从 GIS 中筛选出铁路运输路径与铁路运输节点的具体信息，并生成伊斯坦布尔至莫斯科的铁路网抽象模型[8-9]。在此遴选路网中，将所有铁路线间的联通节点计 280 个视为关键性路网节点，并在模型中进行设置。伊斯坦布尔至莫斯科铁路网模型节点分布图如图1 所示。

2.2 铁路网模型数据采集

基于以上分析，如果不同节点间能够实现直接连通，则直接带入到 OSM 数据库中，针对节点间的现实距离进行测度；如果节点间尚未实现连通，则假设其距离趋近于无穷大。以此为基础构建各节点间距离矩阵。

2.3 铁路网模型求解

为发挥大城市区域经济地理集聚的经济效应，在构建伊斯坦布尔至莫斯科铁路网模型过程中充分兼顾沿途各大城市，并将布加勒斯特作为沿途必经的城市节点。首先，假设伊斯坦布尔与布加勒斯特在 OSM 模型中的节点编号分别为节点 1 与节点 4，假设布加勒斯特与莫斯科在 OSM 模型中的节点编号分别为节点 4 与节点 275；其次，基于DJAKARTA 算法测算出 2 个节点间的最优距离。通过 LINGO 软件语句运算，得到以节点距离矩阵为输入变量，最优路径信息为输出变量的节点 vi至节点 vj间的距离。伊斯坦布尔至布加勒斯特最短路径信息如表1 所示，布加勒斯特至莫斯科最短路径信息如表2 所示。

图1 伊斯坦布尔至莫斯科铁路网模型节点分布图Fig.1 Distribution of model modes in the Istanbul - Moscow railway network

表1 伊斯坦布尔至布加勒斯特最短路径信息表Tab.1 Information about the shortest path from Istanbul to Bucharest

表2 布加勒斯特至莫斯科最短路径信息表Tab.2 Information about the shortest path from Bucharest to Moscow

基于 DJAKARTA 算法，测算出伊斯坦布尔至布加勒斯特的最短路径长度为 531.65 km，布加勒斯特至莫斯科的最短路径长度为 783.63 km。因此，伊斯坦布尔至莫斯科的最短运输距离为：531.65 + 783.63 = 1 315.28 km。伊斯坦布尔至莫斯科国际铁路通道主要路径城市为布加勒斯特、基希纳乌、波多利斯克。

3 伊斯坦布尔至莫斯科国际铁路通道经济性分析

为实现运输成本最小化的目标，寻求铁路通道的关键性节点，以下从集装箱运费角度进行计算分析。

根据国际贸易物流会计核算准则，

集装箱铁路运输费用构成主要包括货物

发送国国内段运费、过境国运费与目标国运费 3 部分。在此，计算标的为 40 ft 集装箱普通运输。考虑到数据采集的局限性，只采用国外运价率与国内运价率来衡量集装箱的整体运价率水平。设 C铁内为货物发送国国内段运价率、P铁内为货物发送国国内段附加费用基价，C发送国为货物发送国国内段总运费，则 C发送国= (C铁内+ P铁内)×国内段运输里程；设 P铁外为过境国运价率，C过境国为货物在过境国段的总运费，则 C过境国= P铁外×过境里程+过境管理费用；设 C目标国为货物在目标国段的总运费，则 C目标国= P铁外×目标国运输里程；C换为换装地点所产生的费用。铁路运输总费用计算公式为 C =C发送国+ C过境国+ C换+ C目标国。

根据上述国际铁路通道最短路径结果可以看出，伊斯坦布尔至莫斯科途径的城市依次为布加勒斯特、基希纳乌、波多利斯克，最终到达莫斯科。设伊斯坦布尔节点为 v1，途径国家间的节点分别为 v4，v85，v202，v275；相邻节点间的距离为 dij，则可以得到过境国运费统计如表3 所示。关键节点运费统计如表4 所示。

表3 过境国运费统计Tab.1 Total costs of international railway transport paid to transit countries

表4 关键节点运费统计表Tab.4 Transportation costs of key nodes∶ a statistical table

经过计算可知，伊斯坦布尔—布加勒斯特—基希纳乌—波多利斯克—莫斯科路径所产生的运输费用为 3 825.6 美元/FTU。通过选取其他路径进行测算可知，伊斯坦布尔经由格但斯克至莫斯科的集装箱总运费为 3 877 美元/FTU，经由明斯克的集装箱总运费为 4 086 美元/FTU，均高于经基希纳乌的费用。因此，将基希纳乌作为国际铁路通道的关键性节点。

4 结束语

国际铁路通道优化对于“一带一路”沿线国家贸易往来具有积极意义。以“一带一路”现行的铁路通道为研究基础，对伊斯坦布尔至莫斯科国际铁路通道进行优化，得到以基希纳乌为节点的国际铁路通道优化布局。出于数据的可获得性与研究方法的可行性，研究仅选取当前伊斯坦布尔至莫斯科段作为研究对象，在后续的相关研究中，拟分别从印巴经济走廊与欧亚大陆桥的双重视阈来研究“一带一路”沿线国际铁路通道问题，为“一带一路”经济路线的规划与选择提供参考。

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