玻利维亚北部出海物流走廊集装箱多式联运规划方案研究

赵振刚

(中铁工程设计咨询集团有限公司 济南设计院，山东 济南 250022)

0 引言

玻利维亚是南美洲最大的内陆国家，长期以来玻利维亚北部商贸物流主要通过秘鲁出海。玻利维亚重点规划建设北部出海物流走廊，由玻利维亚瓜基港铁路、的的喀喀湖水运、秘鲁南部铁路3 部分组成。走廊东起玻利维亚中央政府所在地拉巴斯市西侧的埃尔阿尔托，利用既有铁路，向西南经比亚查，折向西北至南美洲第一大湖的的喀喀湖东南岸的瓜基港；下水经的的喀喀湖水运至秘鲁普诺港；上岸后利用秘鲁南部铁路网，经胡利亚卡、阿雷基帕至太平洋沿岸的马塔拉尼港，走廊总长度787 km[1]。其中玻利维亚境内铁路长88 km，秘鲁境内铁路长488 km，的的喀喀湖水运航线长211 km。

因该物流走廊涉及玻利维亚、秘鲁2 个国家，存在着过湖方式选择、铁路技术标准不一致、运输组织管理规划等问题。如何解决上述问题，开展跨境运输组织方案研究，实现物流走廊“物畅其流”“合理分工”“协同高效”是规划研究工作的重点。

1 物流走廊概况

1.1 玻利维亚境内铁路运输

玻利维亚位于南美洲中部，是南美洲最大的内陆国家，东部和北部与巴西为邻，西部与秘鲁和智利相连，南部与阿根廷和巴拉圭接壤[1]，国土面积109.86万km2，居南美洲第五位，总人口约1 178万人。玻利维亚北部出海物流走廊位于玻利维亚拉巴斯省。玻利维亚经济支柱产业主要是矿业、能源等相关产业，但关键技术依赖进口，资源深加工能力较弱；农产品加工尚未形成大规模、产业化的发展模式，消费品主要依赖进口。

玻利维亚铁路依地域分为西部的安第斯铁路网和东部的东方铁路网，两者尚未连通，铁路总长3 702 km。本次规划利用的瓜基港铁路位于安第斯铁路网，铁路始建于1917 年，目前由玻利维亚港口服务管理局负责运营。每月开行1对的的喀喀湖旅游客运专列，每周开行3对货运列车[1]。2020年以来，受疫情影响，暂停运输。既有铁路主要技术标准为：①轨距：1 000 mm；②正线数目：单线；③最小曲线半径：一般200 m，困难100 m；④限制坡度：20‰；⑤牵引种类：内燃；⑥到发线有效长：300 m；⑦轴重：17 t[1]。

本物流走廊将带动安第斯地区，包括拉巴斯省、科恰班巴省、奥鲁罗省、波托西省和丘基萨卡省等经济发展，降低货物运输成本，提高运输效率，有利于加快该区域的资源开发和物资输出，发挥铁路对沿线地区经济辐射作用，推动玻利维亚经济结构调整、产业升级和交通发展。

1.2 的的喀喀湖水运

的的喀喀湖位于玻利维亚和秘鲁交界处，是南美洲面积最大、地势最高的淡水湖，是两国的交通要道和南美洲古文化的发祥地。湖面海拔3 807 m，面积约8 300 km2，平均水深100 m，最深304 m，可终年通航。

本物流走廊利用的的喀喀湖开展铁水联运作业，航线长211 km。目前，铁路货物过湖采用轮渡+装卸车的形式。在的的喀喀湖西南岸，玻利维亚境内设瓜基港。既有码头1座，设有起重机等装卸机械。在的的喀喀湖西岸，秘鲁境内设普诺港。设轮渡钢栈桥1座，轮渡驳船1条(可运载15节铁路货车车厢)，拖轮1条。在秘鲁普诺港，开展铁路货车车厢上下轮渡驳船作业。在玻利维亚瓜基港，进行货物装卸作业。因铁路轨距不同，且无轮渡栈桥等设施，在瓜基港进行装卸作业时，货车车厢不下驳船，采用起重机或人力进行货物装卸。

的的喀喀湖航线目前由秘鲁铁路公司负责运营。因驳船不带动力，全程由拖轮拖带运行，全程运行时间约15 h，且仅在白天运行。2020 年以来，受疫情影响，的的喀喀湖水运暂停运输。

1.3 秘鲁境内铁路运输

秘鲁地处南美洲西岸中部、太平洋东岸，北部与厄瓜多尔和哥伦比亚为邻，东部与巴西和玻利维亚相连，南部与智利接壤，国土面积128.5 万km2，居南美洲第四位，总人口约3 262 万人。玻利维亚北部出海物流走廊位于秘鲁的普诺省、阿雷基帕省。

秘鲁铁路依地域分为中部铁路、南部铁路和东南部铁路，各铁路之间未连通，铁路总长1 939.7 km。本次规划利用秘鲁南部铁路网，由秘鲁铁路公司负责运营。既有铁路主要技术标准为：①轨距：1 435 mm；②正线数目：单线；③最小曲线半径：一般300 m，困难100 m；④限制坡度：33‰；⑤牵引种类：内燃；⑥到发线有效长：300～500 m；⑦轴重：20 t。

1.4 既有物流走廊运量概况

根据调查，受的的喀喀湖既有铁路轮渡过湖能力限制，该物流走廊历年完成最大运量为10 万t/a。主要货物品类为进口的生产生活物资和出口的金属矿石、粮食等。国内主要辐射范围为玻利维亚西部地区，进口主要来源地为东亚、北美、南美，出口主要目的地为南美、南亚、东亚。

2 物流走廊规划运量、货物品类及列车开行对数

2.1 物流走廊规划运量

综合分析吸引范围内社会经济特征、资源分布及开发状况、工农业及交通运输发展现状，采用产销平衡法、指标法、线性回归、弹性系数法等数理方法，开展物流走廊运量预测。根据运量预测[1]，玻利维亚北部出海物流走廊多式联运规划区段货流密度如表1所示。

表1 玻利维亚北部出海物流走廊多式联运规划区段货流密度万tTab.1 Section freight flow density of intermodal plan area in the northern Bolivia logistics corridor to the sea

2.2 物流走廊货物品类

上行方向主要货物品类为进口的生活物资及部分生产物资、水泥。进口的生活物资及部分生产物资，在埃尔阿尔托站办理，近、远期预测年运量分别为26 万t 和50 万t；水泥主要自秘鲁进口，在比亚查站办理卸车作业，近、远期预测年运量分别为5 万t 和10万t。

下行方向运量主要为锌银、铅银精矿等金属矿石、粮食等，主要来自奥鲁罗、波托西方向，在马塔拉尼港下水。矿石近、远期预测年运量分别50 万t 和80万t；粮食近、远期预测年运量分别6万t和14万t。其他货物近、远期预测年运量分别为4万t和8万t。

2.3 列车开行对数

采用内燃机车牵引，牵引质量为1 000 t，每列编组15辆。本线运输货物的到发地点明确，宜组织开行直达货物列车，集装箱尽量开行班列；其余零散货物成组运输，开行小运转列车。空车调整按重、空车出入平衡设计。研究年度近远期列车开行对数分别为3对/d、6对/d。

3 既有物流走廊存在的主要问题

3.1 的的喀喀湖过湖效率低、安全性差

的的喀喀湖水运位于物流走廊的中间环节。既有货物通过的的喀喀湖，采用拖轮拖带火车轮渡驳船的方式，航线长211 km，航速约15 km/h，每日单向运行1 航次。在秘鲁普诺港采用火车轮渡的形式，需将铁路货车车厢推送至驳船，由驳船载运铁路车辆运行，过湖效率低。装载加固作业复杂，运行安全性差。

3.2 铁路技术标准不一致

主要体现在轨距、限制坡度和轴重3 个方面。玻利维亚铁路轨距采用米轨，即1 000 mm，秘鲁铁路轨距采用标准轨距，即1 435 mm。因轨距不同，铁路机车车辆无法跨境运行。玻利维亚铁路限制坡度20‰，秘鲁铁路限制坡度33‰，导致两国铁路列车牵引质量不一致。玻利维亚铁路轴重17 t，秘鲁铁路轴重20 t，限制了铁路运输组织的灵活性。

3.3 装卸作业效率低下

玻利维亚瓜基港基础设施较为薄弱，没有轮渡栈桥等设备，无法接收秘鲁到达的铁路车辆。因此，到达玻利维亚的铁路货车不下驳船，利用人力或岸边起重机进行货物装卸作业，机械化程度低，装卸作业效率低下，限制了运量的进一步提升。

4 规划方案研究

4.1 方案设计原则

规划方案设计遵循以下原则：①采用通用、合理、高效、可靠的运输方式，减少途中作业环节，提高运输效率。②充分利用既有设施，避免大拆大改，节省工程投资，提高投资效益。③贯彻环保理念，节约集约利用土地，控制新增用地。

4.2 运输方式选择

既有运输多采用成件包装、件杂货、散货等方式进行，运输效率较低、装卸作业工作量大。经分析研究本通道货物组成，跨境运输中高附加值货物占比较高。借鉴成熟的跨境运输、多式联运经验，本规划研究建议采用集装箱运输的方式开展门到门运输[2-3]。优点一是装卸作业效率高，作业标准化程度高，运输安全性好[4-5]；二是避免装卸撒漏，减少在途损失；三是运输途中不产生扬尘，有利于环保；生活物资及部分生产物资多为适箱货物，采用通用集装箱运输；金属矿石和粮食采用敞顶集装箱运输；水泥采用罐式集装箱运输。因该物流走廊主要服务于跨境运输，集装箱尺寸、额定质量等各项参数均采用国际通用标准。考虑到集装箱船和集装箱港口装卸机械为专用设备，不能用于非集装箱货物运输，对于非集装箱运输的货物，维持既有公路运输方式不变，本物流走廊仅承担集装箱多式联运。

4.3 过湖方式研究

的的喀喀湖航线长211 km，运行时间约15 h，是控制运输效率的关键环节之一。研究比选了火车轮渡过湖和集装箱过湖2个方案。

（1）火车轮渡过湖。火车轮渡过湖与既有过湖方式一致，采用“车过湖”的方式。将铁路货车车辆推送至轮渡驳船上，货车与货物一起由拖轮拖带驳船在瓜基港与普诺港之间运行。每个船队由1 艘20 t BP拖轮+1 艘2 500 t 驳船组成，每艘驳船可载运1 列(15 节铁路货车车厢)。因航线只在白天运行，所以共需设6 个船队，即配置6 艘20 tBP 拖轮、6 艘2 500 t驳船。驳船船长90 m，型宽19.5 m，可在甲板装载3 行共15 节铁路货车车厢。拖轮船长29.6 m，型宽9.0 m。本方案玻利维亚瓜基港新建轮渡栈桥、新建铁路准轨与米轨换装站等设施，对秘鲁普诺港既有轮渡栈桥等设施设备进行整修利用，无需新建码头堆场和新设装卸设备。

（2）集装箱过湖。改变既有的火车轮渡过湖方式，采用“箱过湖”的方式。铁路货车车厢不上船，仅将集装箱在瓜基港和普诺港之间进行运输。根据既有港口、航道条件，选用110 TEU 集装箱船，可装载3 层共110 TEU，1 艘集装箱船可满足3.6 列铁路货车装载的集装箱过湖需求。集装箱船自带动力，无需拖轮拖带。航线同样只在白天运行，所以共需配属2 艘。集装箱船长73 m，型宽13.8 m。该集装箱船在进行技术设备调整后，也可用于普通货物运输。本方案玻利维亚瓜基港、秘鲁普诺港均需新建码头堆场和新设轨道式集装箱龙门起重机，新建铁路集装箱装卸线并配备装卸设备。

过湖方式主要工程数量及投资比较表如表2 所示。2 种过湖方式中，“火车轮渡过湖”采用“车过湖”的方式，虽可部分利用秘鲁普诺港既有设施设备，但船舶配置数量较多，船队规模庞大，过湖效率低。轮渡方式运输作业较为复杂，标准化程度低，运输安全性不高；铁路车辆过湖后，需设置铁路准轨与米轨换装站，管理较为复杂，界面划分不清晰；同时工程投资较高，主要工程投资5.81亿元。

表2 过湖方式主要工程数量及投资比较表Tab.2 Comparison of main quantities and investment of lake crossing mode

“集装箱过湖”采用“箱过湖”的方式，虽需要新建码头、堆场等设施，但集装箱船运输作业标准化程度较高[6-8]，船队规模小，过湖效率高，运输安全性好；采用集装箱运输，铁路货车不过湖，管理界面清晰，管理方法成熟；工程投资较低，主要工程投资3.98亿元，比火车轮渡过湖方案低1.83亿元，投资效益较好。

因此经比选，从标准化程度、作业安全性、船队规模、管理界面划分、工程投资等方面衡量，的的喀喀湖过湖水运推荐采用“集装箱过湖”方式。

4.4 港口建设方案

采用集装箱过湖方案需要对玻利维亚瓜基港、秘鲁普诺港进行相应改造。根据规划运量、建设条件研究确定港口建设规模和建设方案。玻利维亚瓜基港沿既有岸线顺岸布置泊位1个，泊位总长93 m，码头长度93 m，码头前沿顶高程3 809.5 m，前沿布置岸边轨道式集装箱龙门起重机，有效提高装卸作业效率。码头前沿停泊水域宽28 m，回旋水域位于码头前沿停泊水域东侧，按圆形水域设计，直径取110 m。码头陆域包括码头前沿作业区、堆场区、辅建区等，陆域堆场与前方泊位对应布置，宽93 m，纵深130 m。玻利维亚瓜基港区码头及铁路平面布置示意图如图1所示。

图1 玻利维亚瓜基港区码头及铁路平面布置示意图Fig.1 Layout plan of Wharf and railway in Guaji Port Area, Bolivia

秘鲁普诺港在既有泊位南侧顺岸布置泊位1 个，泊位总长93 m，码头长度93 m，码头前沿顶高程3 809.5 m，前沿布置岸边轨道式集装箱龙门起重机，有效提高装卸作业效率。码头前沿停泊水域宽28 m，回旋水域位于码头前沿停泊水域南侧，按圆形水域设计，直径取110 m。码头陆域包括码头前沿作业区、堆场区、辅建区等，陆域堆场与前方泊位错位布置，宽225 m，纵深49 m。秘鲁普诺港区码头及铁路平面布置示意图如图2所示。

4.5 铁路建设方案

本物流走廊中，玻利维亚铁路、秘鲁铁路由的的喀喀湖航运进行衔接。采用集装箱进行铁水联运的方式，能有效解决跨境铁路运输技术标准不一致的问题[9]，顺畅完成货物运输周转的过程。因采用集装箱进行铁水联运，两国铁路轨距不一致不再是物流系统的限制因素；铁路限制坡度不同引起牵引质量不一致的情况也可通过调整牵引动力、调整列车编组等方式解决；因采用集装箱方式运输，标准化程度较高，在符合国际集装箱通用装载要求的条件下，均符合玻利维亚铁路、秘鲁铁路的轴重限制要求，对于特殊货物，可按较低的轴重进行装载。

因此，研究两国铁路轨距、限制坡度、轴重等技术标准均维持既有不变，方便与其国内铁路网有效衔接，实现列车跨线运行，有效扩大物流走廊的辐射范围。仅根据运量增长对设施设备进行简单更新改造，增设铁路集装箱装卸线、货场硬化面、集装箱专用门式起重机及集装箱正面吊等设施设备，提高装卸作业效率。

瓜基站按区段站标准改造，设到发线4 条，有效长不小于300 m；货物装卸线1条，装卸有效长210 m(15 个车位)，配置35 m 跨度集装箱专用门吊1 台；牵出线1 条，有效长300 m，机回线1 条，有效长50 m；机务段1 处，整备待班线2 条，机走线1 条，临修线2 条，卸油线1 条，设机车整备库、临修库各1 座；设综合服务区1处。

既有普诺港铁路在普诺区段站引出，维持既有设备布局不变，按货物线标准进行简单更新改造。设货物装卸线1 条，装卸有效长210 m(15 个车位)，配置集装箱正面吊1台，设置货场硬化面，宽度35 m。到发线、调车线、机务段等设施利用既有。

区间线路平纵断面维持既有，更新铁路轨道、信联闭等设备，对路基、桥涵病害进行整修，补充机车、车辆、机械设备。待将来运量进一步增长，物流走廊具有良好经济效益时，再根据需要进行铁路系统扩能升级。该方案具有工程投资省，改造影响范围小，能与既有铁路网有效衔接，投资效益好，环保条件好等优点，因此铁路建设推荐采用维持既有铁路技术标准，根据运量瓜基站按区段站标准改造，普诺港专用线进行简单适应性改造，其他铁路区间进行简单升级改造的方案。

4.6 走廊运输组织规划

采用国际通用的集装箱装载货物，的的喀喀湖航运采用110 TEU 集装箱船，两侧分别连接玻利维亚和秘鲁的铁路系统。与海铁联运情况类似，运输组织界面较为清晰，可参考海铁联运进行运输管理界面划分：①两国境内的铁路部门负责各自境内铁路运输。②在瓜基港、普诺港分别设置海关、边检、商检、检验检疫等部门。③的的喀喀湖运输由港口航运公司负责。

5 结束语

集装箱运输是跨境铁路运输组织的有效方式，可有效解决铁路轨距不同引起的中转速度、货损、货差、散堆装货物扬尘污染等问题[10-11]。多式联运应采用动箱、不动车的方式，集装箱船运输从作业效率、作业流程标准化、安全管理等方面均优于铁路轮渡运输。

规划研究提出采用集装箱作为玻利维亚北部出海物流走廊的多式联运方式，的的喀喀湖航线相应采用集装箱船运输过湖的方式，玻利维亚、秘鲁两国各自负责本国内铁路运输，的的喀喀湖水运由港口航运公司负责的方案。该方案管理界面清晰，运输组织顺畅，在协调、安全、高效、环保地完成运输作业的同时，解决了玻利维亚、秘鲁两国铁路技术标准不同的问题，有利于本物流走廊与其国内既有铁路系统的有效衔接，避免对既有铁路系统进行较大的改建，降低工程投资，提高投资效益。