中国公铁联运半挂车产品发展方向探讨
2022-04-05宋延文
宋延文
关键词:公铁联运半挂车;内陆集装箱;厢式半挂车;交换箱体;发展方向
近几年,中国政府和相关行业管理部门积极推进多式联运的发展,相关研究部门和机构开展了对多式联运标准法规和发展政策的研究工作,同时出台了一些多式联运规划、发展纲要和试点扶持政策等。中国多式联运发展的基础是甩挂运输,2005年我国提出发展甩挂运输并开始在有规模的物流公司中推广,但普及程度还不够,基本都是在物流公司内部甩挂,并没有形成社会甩挂。
随着我国经济发展和人民生活水平的提高,公路货物运输的周转量越来越大,在国家推行绿色环保交通和节能减排的大背景下,发展多式联运特别是公路与铁路的联合运输(公铁联运)以及公路与水路的联合运输(公水联运)正式提上日程。
1多式联运定义和发展历程
多式联运(lntermodal)是指货物全程由一种且不变的运载单元或道路车辆装载,通过两种及以上运输方式无缝接续,在更换运输方式过程中不发生对货物本身操作的一种货物运输形式。因此,多式联运主要适用于厢式化运输。公铁联运是指公路与铁路之间的联合运输,是多式联运中的一种形式。
美国从1940-1950年开始将半挂车开到铁路平车上进行长途运输,1968年创建了国际联运平车租赁中介,开始了半挂车公铁联运业务,1977年研发出了第一辆运输双层集装箱的铁路平车.1984年双层集装箱铁路平车开始商业运营,1989年JB Hunter公司创建了美国公路运输和铁路联合运输的新模式。
美国相继采用了半挂车铁路平车运输(TOFC-traileron flatcar)和集装箱铁路平车运输(COFC-container onflatcar)两大多式联运体系(图1),即把半挂车和集装箱装放到铁路平车上进行运输之后,将铁路运费低、速度快的优点同公路运输的“门到门”的运输特点相结合,为实现以集装箱为媒介的多式联运奠定了基础。
欧洲多式联运的发展与欧洲经济一体化有紧密关系,从20世纪80年代开始,欧洲各国铁路网的形成促进了半挂车、集装箱和交换箱体的公铁联运,以及铁路、公路与水路的互联互通。欧洲多式联运的主体为公铁联运,欧盟公路车辆标准的统一以及实现公铁联运的半挂车和铁路集装箱标准(UIC),促进了欧洲多式联运模式的发展,同时降低了欧洲各国物流运输成本并提高了运输效率,在节能减排方面发挥了重要作用。
2美国公铁联运模式
美国公铁联运的主要装备是厢式半挂车和集装箱,公铁联运半挂车的尺寸、结构和承载能力与普通公路运输使用的半挂车没有差别,但在标准要求方面与普通厢式半挂车不同。公铁联运的集装箱也拥有独立的标准,尺寸涵盖了20英尺、40英尺、48英尺和53英尺。
2.1公铁联运半挂车
1999年,美国制定了公铁联运半挂车标准AAR M-931和内陆集装箱标准AAR M-930,公铁联运装备标准正式建立。按照美国联邦标准规定,各州半挂车的最小长度不能低于48英尺.53英尺长的厢式半挂车在各州都可以通行,并应用于美国的铁路运输。
美国公铁联运半挂车从初期的公路半挂车直接上铁路运输,发展到符合AAR标准的公铁联运半掛车,主要零部件总成需要满足相关的标准规定:半挂车的支腿、牵引板等部件和整车强度,以及吊装位置的加固等,均需符合AAR M-931标准规定的适合铁路运输的半挂车技术和试验要求。
2.2内陆集装箱
美国客户在与集装箱班轮公司签订运输服务合同时,要求门到门运输的比例较高,因此集装箱班轮公司在美国的多式联运中成为主要的组织者和协调者。集装箱班轮公司要为客户提供海运一铁路运输一公路运输的多式联运服务。
在美国多式联运的发展过程中,国际货运主要采用20英尺和40英尺集装箱。1986年,第一台48英尺美国内陆集装箱诞生,其外宽达到了102英寸,与厢式半挂车外宽一致(符合美国联邦道路车辆标准)。45英尺集装箱和少量48英尺集装箱也适用于国际货运系统中,因为45英尺和48英尺集装箱在铁路运输和水路运输中可以放置到20英尺或40英尺集装箱上面(图2)。在美国国内货物运输中,从20世纪80年代开始美国铁路公司通过大笔投资改造铁路线,双层集装箱运输量越来越大,40英尺和45英尺集装箱正在迅速被淘汰,越来越多采用48英尺和53英尺内陆集装箱开展多式联运。
2.3美国主流公铁联运装备
美国半挂车标准AAR M-931和内陆集装箱标准AARM-930规定.53英尺厢式半挂车的长度和宽度尺寸与53英尺内陆集装箱尺寸相同,因此53英尺厢式半挂车内部放置托盘的数量与53英尺内陆集装箱相同(图3)。
按照标准规定,美国53英尺厢式半挂车内部尺寸为16130mmx2565mm,美国标准托盘尺寸为1219mmx1016mm (48x40英寸),由此可以平面布置30个标准托盘。
3欧洲公铁联运模式
欧洲多式联运模式与美国相似,厢式半挂车、内陆集装箱和ISO国际标准集装箱均参与公铁联运,交换箱体是欧洲独特的公铁联运装备,但使用区域仅限于德国及其周边国家和北欧地区。
3.1侧帘半挂车的公铁联运
欧洲多式联运半挂车以13716mm (45英尺)长的侧帘厢式半挂车为主,通过铁路平车上的鞍座固定侧帘半挂车的牵引销,同时对半挂车的轮胎进行限位操作。根据铁路运行速度,参与公铁联运的半挂车需要进行整车认证和部件认证,如图4所示。
3.2内陆集装箱的公铁联运
欧洲内陆集装箱标准中涵盖了ISO标准集装箱的所有规格,即所有的国际标准集装箱(ISO)都可以参加多式联运。另外,45英尺集装箱为欧洲内陆集装箱,其外宽尺寸为2550 mm,高于ISO集装箱的2438 mm,冷藏箱的外部宽度可以达到2 600 mm;同时,此类内陆箱均使用斜角形状的前角件,以满足公路运输中车辆尺寸标准的关于前回转半径的要求。欧洲内陆集装箱可参与公路、铁路和内河的联运,其吊装、堆码操作与40英尺ISO集装箱要求一致。内陆集装箱总质量为34000 kg,比ISO集装箱的质量限值30480kg要高3520kg。CBD7AFDA-DC75-402C-A069-B4B311CB2F3B
3.3交换箱体的多式联运
交换箱体是欧洲独有的多式联运装备,其系列分为C715、C745和C782(包含罐箱)三个系列,每种交换箱体在20英尺长度位置均设置集装箱底角件。交换箱体底部有折叠式支腿,当使用交换箱体,拖车将其拖至目的地后可以放下支腿支撑在地面上,然后开走拖车。城市间物流中对交换箱体需求较大,公铁联运使日用品物流运输变得更接快捷和方便,如图5所示。
欧洲侧帘半挂车的内部平面尺寸为13620 mmx2480mm.45英尺欧洲内陆集装箱的内部平面尺寸为13600mmx2470mm.而欧洲标准托盘尺寸为1200 mmx 800mm.因此欧洲侧帘半挂车(或封闭型厢式半挂车)与内陆集装箱内可以平面布置34个标准托盘,如图6所示。
由上可知,欧洲公路与铁路联运的半挂车、内陆集装箱的外型尺寸和内部尺寸基本一致,实现了标准托盘的互换,运输效率比较高。
4中国公铁联运半挂车产品的现状和发展方向
通过研究美国和欧洲的多式联运发展历史可以看出,公铁联运在多式联运中占据主导地位。因公路半挂汽车列车在1000km内具有运输效率和成本优势,超过1000km的运输距离则铁路运输比公路运输更具优势。另外,从欧美国家公铁联运的模式看,厢式挂车和内陆集装箱是公铁联运的主要运输工具:美国采用53英尺厢式半挂车和各种规格的内陆集装箱,欧洲则采用侧帘半挂车、45英尺内陆集装箱和交换厢体为公铁联运的主要运输装备。
在中国多式联运的发展背景下,对未来适合中国公铁联运的半挂车产品进行如下分析。
4.1中国现代物流装备的趋势产品
首先,中国物流的发展方向是自动化、数字化、信息化和智能化,物流装备也必然沿着这几个方向发展。厢式化运输、托盘化运输是实现货物机械化、自动化装卸,以及数字化与信息化管理的必要条件,智能化管理对装备的标准化、操作流程的数字化和管理信息化提出了更高的要求。
其次,中国物流装备特别是半挂车与托盘正沿着欧美国家发展的路径发展,也就是挂车的内部尺寸与内陆集装箱的一样,托盘布置的方式和数量也一样。目前中国的半挂车尺寸标准与欧洲标准已经接轨,且中国的内陆集装箱也以45英尺长度为主,厢式半挂车与45英尺内陆集装箱在公路运输中同等竞争,所以今后中国的现代物流装备必然会大规模采用厢式半挂车。
在现代物流发展初期,钢制波板(或平板)无纵梁厢式半挂车为主流产品,因为这种产品自重轻、成本低,运输轻抛货物具有优势;全铝合金厢式半挂车或铝板铆接厢式半挂车(图7)成本较高,有规模的大型物流公司可以选择,这种材质的半挂车具有自重轻、残余价值高、营运效益会比普通半挂车好的优点,将成为今后中国物流现代化运输的主流装备:侧帘半挂车(图8)适合快速装卸货物的需求,两侧侧帘完全打开后,可以左右两侧叉车同时作业,效率很高,且侧帘半挂车有多种车型,根据运输不同种类货物选择相应的专业侧帘半挂车,固货更加方便,吊装也方便,因此侧帘半挂车也将成为中国公路物流运输的主流装备。
4.2中国公铁联运的主要运输设备
从挂车标准体系看,中国挂车标准与欧洲接轨,即厢式半挂车的外部最大长度、宽度和高度与欧洲基本一致。但是中国新托盘标准中仅有1200 mmx1000 mm和1100mmx1100 mm两种规格尺寸的托盘,且2007年新修订的托盘标准删除了1200 mmx800 mm的托盘规格。GB 1589-2016出台实施后,挂车的最大长度为13750 mm.与欧洲半挂车的长度基本一致,但是这个规格的厢式半挂车使用1200 mmx800 mm托盘的排布效率最高,如果使用1200mmX1000 mm的托盘,则13750 mm的厢式半挂车内长将会浪费600mm。
中国公铁联运的集装箱规格主要有20英尺、40英尺和45英尺。在铁路运输中.20英尺集装箱主要装载重货,45英尺集装箱主要运输体密度比较小的货物,因为能更多地使用集装箱的容积。因此,中国内陆集装箱目前主要采用20英尺和45英尺规格的集装箱,中欧班列中也有一些40英尺集装箱进行运输。
在初期,中国公铁联运采用的主要运输装备应该以20英尺和40英尺内陆集装箱为主,随着甩挂运输的发展,各种厢式半挂车和侧帘半挂车将逐步参与到公铁联运模式中。因为中国现在的厢式半挂车尺寸与45英尺集装箱基本一样,在公路运输中保持同等竞争优势,进行铁路运输的成本也相当。
由于欧洲的交换箱体在中国应用得较少,中国物流用户对它的认识及应用还需要一段时日,因此短期内交换箱体在中国公路运输和公铁联运中的应用不会呈现规模化。如果物流公司接受交换箱体的使用方便性和甩挂运输的灵活性,且在公路运输中应用越来越多,那么将来也不排除交换箱参与到公铁联运装备中去。
4.3中国公铁联运半挂车技术方向
厢式半挂车将成为中国公铁联运的主流车型,但具体什么样的厢式半挂车更适合中国公铁联运?这不仅是技术上的问题,同样也是市场的问题。
从技术层面上看,参与公铁联运的厢式半挂车结构、整车及部件的强度与普通公路运输半挂车不同,需要建立公铁联运厢式挂车标准。
从市场层面上看,因为厢式半挂车有多种结构、材料的选择,物流公司喜欢选择什么样类型的厢式半挂车是市场行为,他们将根据公司货物的装卸、固货、存储温度、货物质量、托盘尺寸等要求进行选择。
中国公铁联运厢式半挂车的部件强度可参考欧洲标准EN 12642-2016的规定(表1)。
通过对欧美国家的厢式车技术演变史和公铁联运发展历史的研究,以及对中国经济、高速公路发展、物流现代化和公铁联运的发展形势进行分析,按照从初期到中期、后期的发展预测,钢制波板(或平板)无纵梁厢式半挂车将成为中国公铁联运初期的主流产品,因为该款产品质量轻、成本低,运营效益好。美国公铁联运的运输效率、运输量、营业额和运价的历史走势如图9所示。铝合金铆接半挂车和侧帘半挂车作为美国和欧洲公铁联运当前的主流车型,具有自重轻、固货装置齐全、运输效率高的优点,将是中国第二阶段公铁联运的主流运输挂车车型。
5结语
中国经济持续高速发展,中国物流现代化进程不断推进,但公路运输的压力越来越大,减轻机动车排放对大气的污染也是中国政府建立小康社会的重大举措。另一方面,随着道路运输车辆的增加,车辆通行效率的下降,降低了物流效率,增加了物流成本。普通物流货物超过1000km的长距离运输需求越来越大,挂车汽车列车的运输效率和成本与铁路相比处于劣势。因此,发展公铁联运、公水联运是中国经济和物流发展的必然选择。
中国铁路的高速发展为公铁联运提供了有利的基础条件,且神华等大型国企开发出了适合半挂车和集装箱铁路运输的多种挂车和集装箱运输的专用铁路平车,为公铁联运提供了良好的铁路装备。全球最大的半挂车制造商——中集车辆集团,掌握了美国和欧洲公铁联运主流半挂车设计技术、标准和制造技术,并在四年前开始了中国公铁联运装备标准与政策的研究,现可为中国公铁联运发展提供挂车、内陆集装箱的技术、标准和综合解决方案输出。因此,只要国家公铁联运政策成熟并落实到位,龙头物流公司开始发展公铁联运业务,逐渐建立起中国的公铁联运物流网络,那么中国公铁联运的发展将迅速进入“快车道”。
在中国经济持续发展、物流现代化以及国家环保和节能的大环境要求之下,整个国家的物流运输重心将从公路转移到铁路、水路、航空,基于中国铁路建设的大发展,公路与铁路的联运将承担更多的全社会物流运输份额。随着国家物流車辆法规健全、政策引导,厢式挂车将迎来历史上最好的发展机遇,各类合规的厢式挂车将会替代违规使用的17.5m长、3m宽的低平板半挂车和45英尺集装箱半挂车运输非标集装箱,厢式半挂车将迎来发展的春天,同时公铁联运半挂车将迎来大发展时期。CBD7AFDA-DC75-402C-A069-B4B311CB2F3B