基于班列開行的鐵路集裝箱運輸組織優化研究

劉洋

（中國鐵路設計集團有限公司運輸規劃設計研究院 工程師，天津 300142）

1 我國鐵路集裝箱運輸組織現狀

總體上看，目前我國鐵路集裝箱運輸主要采用直達化運輸和普通貨物列車運輸兩種運輸組織模式[1]。

1.1 直達化運輸組織模式

集裝箱班列是我國鐵路實現集裝箱直達化運輸的主要方式。目前我國集裝箱直達化運輸主要采用“點到點”直達班列和特需班列兩種形式。

其中“點到點”直達班列主要開行在運量穩定、箱源較為充足的集裝箱中心站間，定點（裝車站和卸車站）、定線（運行線）、定車次、定時（貨物運行時間）、定價開行。列車在集裝箱中心站直接進行集裝箱裝車，在進行必要的技術作業后，開行點對點直達班列或有少量停站的直達班列。集裝箱直達班列固定編組，在途中不進行解體作業，直接運到終到站。集裝箱“點到點”直達班列具有方便、快捷、準時、運輸距離長等特點，集裝箱運到期限能夠得到有效保障。該類型集裝箱班列自1992年開行至今，取得了良好的經濟效益和社會效益。

集裝箱特需班列一般是為了滿足航期不確定的港口集裝箱到達而開行的。由于集裝箱船到達不均衡，因此需要不定期地開行集裝箱班列。

1.2 普通貨物列車運輸組織模式

除集裝箱班列外，其余大部分集裝箱運輸均采用普通貨物列車混編運輸的形式，即：集裝箱在集裝箱辦理站裝車后，通過摘掛或小運轉列車運送到始發技術站，在技術站集結滿軸后，與其他貨物混編組織直達、直通列車，經過一次或多次技術站中轉改編，運送到終到技術站，之后再通過摘掛或小運轉列車將零散箱流運送至集裝箱終到站。

現狀集裝箱“點到點”直達班列和普通貨物列車運輸組織模式主要流程如圖1所示。

圖1現狀集裝箱運輸組織模式示意圖

2 現狀鐵路集裝箱運輸特征

2.1 箱源特點及運到時限[2]

集裝箱“點到點”直達化運輸，能夠有效降低集裝箱途中運輸時間，但其開行需要兩點間有充足穩定的集裝箱運量作為支撐。

普通貨物列車運輸在技術站需滿足滿軸或滿長要求，因此列車發到時刻隨機性大，且列車需在沿途經過一次或多次中轉編組，造成集裝箱運到時限難以保證，貨主發運的集裝箱在運輸途中難以跟蹤運輸信息。

2.2 班列化水平

據統計，2004年1—9月全路共發送集裝箱232.6萬TEU，其中班列發送量為44.9萬TEU，占集裝箱總量的19.3%；2010年1—9月全路共開行集裝箱班列7 339列，全路共發送集裝箱312萬TEU，其中班列發送集裝箱64.8萬TEU，占集裝箱總量的20.8%。2017年全年全路共發送集裝箱1 027.9萬TEU，其中班列發送集裝箱210萬TEU，占集裝箱發送總量的20.4%。

可以看出，我國實際班列完成運量占全部集裝箱運量比例基本維持在20%左右。

2.3 送達速度

依據統計，全路整車貨物平均運行速度為19 km/h（從裝車站出發至卸車站到達），我國全路貨物平均送達速度（含裝卸作業時間）為12 km/h。

3 我國鐵路集裝箱運輸組織存在的問題

3.1 送達速度低，運到時限難以保證

運到時效是影響貨主運輸方式選擇和鐵路參與多式聯運的一個重要因素。運到時效主要體現在運輸時間的長短和可控性、到發的準時性和保障性。

目前我國班列直達化水平僅為20%左右，非班列運輸的集裝箱約占鐵路全部集裝箱運量的80%，即現狀大部分集裝箱仍編入普通貨物列車，在編組站集結，經過一次或多次中轉改編，運送至終到站。這種在沿途技術站可能進行中轉作業的運輸組織模式，沒有充分發揮集裝箱易裝卸的運輸作業優勢。

另外，由于技術站出發列車需滿足滿軸要求，集裝箱貨車需在技術站集結，且運輸過程中需一次或多次進入技術站改編，造成整體送達速度較低。現狀全路貨物平均送達速度僅為12 km/h左右。

3.2 運輸組織模式單一

我國鐵路根據運輸市場特點，開發了多種多樣的集裝箱班列運輸產品，但運輸組織模式均采用整列直達化模式。這種模式雖然是比較理想的快捷運輸模式，但是只能夠滿足貨源充足、距離較遠的大節點間貨流需求，不適應貨源分散地區，對于沿途城市的服務幾乎為零，這就造成內地集裝箱需求受到抑制，大量適箱貨物不得不進入解編系統，或選擇其他交通運輸方式，制約了鐵路集裝箱運輸的進一步發展。

3.3 班列組織靈活性差

集裝箱班列直達化能夠有效提高運輸速度，但是由于其仍然沿襲原有貨物運輸按計劃裝車、滿軸開行的傳統模式，且在大節點間開行，沒有箱流的交換，集裝箱網絡運輸優勢不夠明顯。

4 鐵路集裝箱運輸組織模式優化研究

目前我國集裝箱辦理站數量多、站點分布范圍廣，造成我國開行“點到點”直達班列比例僅為20%左右，其余80%左右集裝箱運輸仍采用普通列車技術站集結的運輸組織模式，運輸效率較低。本次研究主要針對現狀采用普通貨物列車運輸的這部分箱流進行運輸組織優化研究，提出集裝箱班列中轉運輸組織模式，變車流組織為箱流組織，通過開行固定車底的集裝箱途中作業班列和技術直達班列相結合，提高集裝箱班列開行數量及比例，且大部分集裝箱運輸不再進入技術站解編，從而在一定程度上解決現狀大部分集裝箱運輸速度低、運到時限不能保證的問題。

4.1 鐵路集裝箱運輸體系構建

鐵路集裝箱運輸體系參見圖2。

圖2集裝箱運輸體系示意圖

4.1.1 優先開行“點到點”直達班列

從目前我國鐵路集裝箱運輸組織形式上來看，“點到點”直達班列運輸效率最高，競爭力最強，同時我國已經有豐富的集裝箱直達班列運行的經驗，因此，在運量較大、有穩定箱流、能夠開行“點到點”直達班列的節點站間，應該優先開行直達班列。

4.1.2 大節點間開行集裝箱技術直達班列

在大型集裝箱節點站間開行技術直達班列，班列運行過程中固定車底，一般采取“一站直達”模式。

4.1.3 集裝箱節點站間開行集裝箱途中作業班列

在集裝箱節點站和中轉站間開行集裝箱途中作業班列，班列固定車底，只在沿線少量到發量大的集裝箱節點站停站，按照“動箱不動車”形式進行集裝箱裝卸，裝卸完成后按圖發車。為保證集裝箱運輸效率，集裝箱途中作業班列停站數量不宜過多。班列將沿線箱流集中到集裝箱中轉站后，通過中轉站間開行技術直達班列運輸。

4.1.4 其他箱流運輸

受停站次數限制，途中作業班列僅在部分到發量較大節點停站，班列開行沿線部分到發量較小節點箱流不能進入集裝箱中轉運輸系統，可通過摘掛、小運轉列車運輸至技術站集結，再通過小運轉列車運至集裝箱中轉站，重新進入集裝箱中轉運輸系統。

4.2 鐵路集裝箱運輸組織優化效果分析

4.2.1 分析方法

本次研究從已建成集裝箱中心站中，選取鄭州圃田和重慶團結村間開行集裝箱技術直達班列作為試點，石家莊、青島、連云港等節點與圃田間，成都、宜賓等節點與團結村間以及圃田與團結村間開行集裝箱途中作業班列，完成沿線箱流輸送。

此外，選擇平頂山西—團結村、新鄉—自貢南兩支箱流為例，對現狀和優化后集裝箱中轉班列兩種運輸組織模式在運輸過程、運達速度、運到時限等方面進行比較，現狀運輸徑路采用運行時間最短方案。

4.2.2 時間參數取值

集裝箱運輸中，影響集裝箱送達時間和運到時限的時間因素主要包括裝卸作業時間、技術作業時間、途中運行時間和中轉換乘時間。

4.2.2.1 裝卸作業時間

軌道式集裝箱門式起重機、集裝箱空箱堆垛機裝卸工作效率為20～30箱次/h，集裝箱正面吊運起重機為 20～25 箱次/h[3]。

根據集裝箱裝卸機械工作效率，計算不同裝卸機械單一臺數對應不同停站時間的最大集裝箱裝卸作業量，如表1所示。

表1不同停站時間對應最大裝卸作業量表

根據不同裝卸機械作業效率，結合途中作業班列各停站集裝箱裝卸數量，為便于計算，本次集裝箱途中作業班列停站節點站按照配備3臺叉車、裝卸各20 TEU，裝卸作業時間取60 min。

4.2.2.2 技術作業時間

現狀集裝箱班列到發技術作業時間基本在60 min，本次研究班列在節點站技術作業時間暫按現狀取60 min。隨著集裝箱作業及自動化技術的應用，如采用電動脫軌器與信聯閉設備連鎖、拍照及安全技術檢查自動化后，理論上可將技術作業時間壓縮為30 min。

4.2.2.3 中轉換乘時間

1）集裝箱技術直達班列中轉換乘時間。主要與中轉節點所銜接方向開行的途中作業班列之間的接續水平、技術直達班列開行頻率及運輸組織水平有關，本次研究暫假定中轉時間為6 h。

2）普通貨物列車技術站停留時間。普通貨物列車主要考慮其在編組站、區段站的停留時間，根據全路編組站日均中時統計，本次研究技術站平均停留時間按6 h取值。

4.2.2.4 途中運行時間

1）集裝箱班列途中運行時間。目前我國集裝箱直達班列存在80 km/h、120 km/h等不同速度等級。本次研究集裝箱中轉運輸組織模式中的班列途中運行時間，分別按照80 km/h 、120 km/h 兩種速度計算。

2）普通貨物列車途中運行時間。普通貨物列車集裝箱運輸時間，根據案例涉及徑路上，直達、區段、摘掛、小運轉等列車實際運行時間取值。

4.2.3 優化效果分析

4.2.3.1 現狀運行時間、運行速度

現狀平頂山西—團結村運行時間最短的運輸方式為，平頂山西—襄陽北開行直通、襄陽北—興隆場技術直達、興隆場—團結村小運轉。此種模式集裝箱需中轉2次，運行時間37 h，運行速度29 km/h。現狀新鄉—自貢南最短運行時間為68 h，運行速度29 km/h。

在現狀運輸組織模式下，兩支箱流用時最短的運輸徑路見圖3。

圖3案例箱流現狀運輸徑路示意圖

4.2.3.2 優化后運行時間、運行速度

優化后，平頂山西—團結村箱流通過集裝箱途中作業班列運輸，按照班列停站3次考慮，其運行時間能夠縮短至29 h，運行速度提高到37 km/h；當班列最高運行速度提高至120 km/h時，其運行時間可進一步縮短至21 h，運行速度提高至52 km/h（見圖 4、表 2）。

圖4集裝箱班列開行示意圖

表2平頂山西—團結村箱流不同運輸組織模式運行時間及運行速度比較表

新鄉—自貢南箱流通過集裝箱技術直達和途中作業班列相結合，運行時間縮短為48 h，運行速度提高為36 km/h；當班列最高運行速度提高至120 km/h時，其運行時間可進一步縮短至36 h，運行速度提高至48 km/h（見表3）。

表3新鄉—自貢南箱流不同運輸組織模式運行時間及運行速度比較表

通過對比可以看出，采用集裝箱中轉運輸組織模式后，集裝箱運輸時間能夠縮短30%～50%，集裝箱運輸速度能夠提高40%～90%。由此可見，采用集裝箱中轉運輸組織模式后，集裝箱運輸效率有較大幅度提高，與既有普通貨物列車運輸組織模式相比，集裝箱中轉運輸組織模式是具有一定優勢的。

4.2.3.3 準時性對比

由集裝箱中轉運輸組織模式中途中作業班列、技術直達班列特點可知，兩種班列均為固定編組、固定運行線、固定發車時間，因此與既有普通列車運輸集裝箱需一次或多次進入編組站、區段站解編、集結的不確定時間相比，新型集裝箱中轉運輸組織模式可以實現集裝箱準時送達，集裝箱運到時限與現狀相比有了極大保證。

5 結束語

隨著我國鐵路發展進入新時代，“交通強國、鐵路先行”的新時代使命對鐵路集裝箱運輸也提出了新的發展要求。通過構建集裝箱運輸體系，在既有點到點集裝箱班列開行基礎上，組織開行集裝箱技術直達班列和集裝箱途中作業班列，在提高我國鐵路集裝箱班列化水平的同時，能夠在一定程度上縮短集裝箱送達時間，同時也能滿足貨主對集裝箱運到時限和準時性的要求，提高鐵路集裝箱運輸服務質量。