城市軌道交通開展物流配送的可行性及運行模式研究

魯 斌，張夢霞

（1.上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海 200092；2.同濟大學 建筑與城市規劃學院，上海 200092）

1 前言

近年來，伴隨經濟飛速發展，人民生活水平提高，物流配送的服務水平也越發被重視。隨著電子商務、新零售等新型商業模式的興起，物流需求結構也進一步優化，快遞物流需求不斷增加。該類型的貨物對物流配送服務的時效性、安全性等方面均提出了更高的要求。

與此同時，國內大城市如北京、上海和杭州等地的交通限行政策，在一定程度上阻礙了物流的發展。如上海在6:00-次日凌晨1:00 劃定了大面積的貨車車輛禁行區域，并嚴格限定了5t、8t 和集卡等禁行貨車類型。禁令政策下，部分物流企業采用更多數量的小型貨車來彌補大型貨車缺失的運力，或者將客運車輛改造成小型貨車，此舉反而加重了城市交通擁堵，越發阻礙物流配送的時效性發展。

針對城市貨運交通帶來的物流服務限制問題，可從城市交通基礎設施上探索緩解問題的新途徑。其中，利用軌道交通進行物流配送是可行的方式之一。軌道交通運行速度快、發車間隔穩定、系統路權獨立，在客運非高峰期運營時段，軌道交通用于貨物運輸可保證物流服務的時效與安全。

目前國內將軌道交通用于物流配送的實踐較少，而同樣以客運為主的高鐵兼顧快遞運輸的實踐經驗則較為豐富。本文借鑒高鐵快遞的成功經驗，對軌道交通開展物流配送的可行性與運行模式進行分析，其中可行性包括了路權形式、運營時段、運載工具、物流組織和運輸對象，運行模式包含了客貨混編與貨運專列兩種模式。上述研究成果將對利用軌道交通進行物流配送的方式進行完善和補充，從城市交通基礎設施綜合利用的角度推進更高水平的物流配送服務。

2 研究現狀

2.1 高鐵開展快遞運輸的實踐經驗

國內高鐵貨物運輸的實踐經驗較為豐富，同時積累了一定的學術研究成果[1-3]。高鐵快遞最早開始于2012年3月廣州南至長沙南段，隨后于2012年10月在深滬甬廈段、2014年初在京滬高鐵線陸續開通小件快遞運輸業務。從2014年4月1日起，中鐵快運在國內20 座城市正式開通了快遞業務[4]。截至2018年末，高鐵快遞業務已經覆蓋高鐵經停的514 個城市，基本覆蓋了全國。通過總結近幾年高鐵運貨的成功經驗，高鐵快遞的優勢與特點主要體現在以下5個方面：

（1）路權形式。高速鐵路設計速度標準高，通常在250km/h 以上，可供列車在軌道上安全高速地行駛。其擁有獨立路權，運輸過程所受的影響因素相對較少，準點率比較高，能保證快遞時效性。

（2）運營時段。對于快遞小件，可在高鐵運營時段內隨車運輸。對于運量較大的快遞運輸，則主要利用客運閑時，主要為兩類。第一類為凌晨時段，利用每日例行首班作業的動檢車，動檢車廂內可供載貨的富余空間較大，為長距離“次日達”產品提供了一種有效手段。第二類為利用旅客淡季，將預留一節或更多車廂滿足高鐵快遞的運輸需求。特別要注意的是，考慮到夜間的“天窗時間”將進行全線封閉的鐵路養護，高鐵無法利用夜間進行快遞運輸。

（3）運載工具。通常利用客運車廂進行快遞運輸。例如，“復興號”列車的部分車廂預留了用于存放“高鐵極速達”業務的快遞柜，但受車內空間限制，每節車廂的快遞柜僅能放置20 個高鐵快運標準箱。此外，貨運專用車廂也正在積極研發和測試中，中國中車集團有限公司已開發具有自主知識產權的高速（200km/h）塞拉式活動側墻棚車，能滿足貨物快裝快卸要求。

（4）物流組織。高鐵能夠承擔快遞長距離干線運輸的功能，提供物流分撥中心間的“點到點”運輸，服務范圍可覆蓋沿線各省市。但高鐵快遞的末端配送服務仍需傳統快遞企業協助完成。例如，中鐵快運提供的“高鐵快運”服務，可為用戶提供當日達、次晨達、次日達、隔日達等多種限時服務品類，但快遞“最后一公里”的收派服務，仍由順豐、郵政EMS等快遞企業提供。

（5）運輸對象。考慮到裝載空間的限制，主要運輸電商、行包類等高附加值、小件貨物。例如，中鐵快運提供的京滬“高鐵極速達”服務，主要針對時效性較強的商務信函、標書合同、生鮮禮品等貨物，單票重量不超過15kg，可在10h內送達。

2.2 軌道交通開展物流配送的研究進展

相比高鐵快遞，目前利用軌道交通進行物流配送的實踐經驗較為缺乏，但也積累了一定的學術研究成果[5-10]：

劉崇獻[5]通過分析地鐵承擔物流功能的必要性和可行性，認為北京地鐵可在晚間和非高峰期用于物流配送。車站應做適當改造，配備專用裝卸貨平臺，建設用于地鐵物流的倉庫或配送中心、聯絡線，改造信號指揮系統和工作人員隊伍等，以適應地鐵貨運的技術需求。

彭玫貞[6]比較了地下物流系統與地鐵的異同，認為兩者在技術系統結構、網絡布局、實施環境與運營方面存在協同的可行性。該研究提出了客貨共線和客貨分線兩種模式，客貨共線時利用客運非高峰、夜間進行物流運輸；客貨分線時的組織相對簡單，可最大化貨物運能。該研究認為，運用地鐵進行物流運輸，可增加地鐵額外價值，節約物流成本。

燕玲[7]以“隨客物流”為基準，認為小件物品快遞可通過城市軌道交通進行運輸，且合理的城市軌道交通小件物品快遞服務可提升整體物流服務質量，降低公共交通風險，產生經濟效益，有較大的積極意義。

已有的軌道交通物流配送研究主要聚焦于軌道交通用于物流配送的必要性與可行性。研究普遍認為，將軌道交通用于物流配送，既可以充分利用軌道交通閑時運力，也可提升物流服務水平。本文在上述研究的基礎上，借鑒高鐵快遞較為豐富的運營經驗，根據物流配送業務與軌道交通各自的技術、運營特點，對軌道交通結合物流配送的可行性進行了具體分析，提出軌道交通與物流運輸協同運行的兩種模式，對軌道交通物流運輸的研究做了進一步的補充。

3 可行性分析

在軌道交通進行物流配送的可行性因素方面，可參考高鐵快遞，從多個方面進行分析。可行性因素包括路權形式、運營時段、運載工具、物流組織及運輸對象，所選因素涵蓋了軌道交通的優勢及限制，分析結果更為全面。

3.1 路權形式

軌道交通路權獨立，可提供高水平的物流服務。軌道交通具備獨立路權，使用封閉的運輸專用路段，且可實現系統運行的自動化信號控制，滿足自動駕駛技術要求。因此，軌道交通承擔物流功能時，可避免其他交通方式的干擾，運輸過程中速度最高可達100km/h，能顯著提升運輸效率。同時，自動化控制管理平臺也提供了物流智能化、自動化裝備應用及升級的基礎。

3.2 運營時段

軌道交通存在物流可利用的運營時段，主要為客運閑時，即除早晚高峰以外的非客運高峰時段，該時段客運量較少且客流波動幅度小，可釋放一部分的客運運力用于物流配送。以國內城市為例，在軌道交通客運量較大的北京，其非客運高峰時段在9:30-10:30 及14:00-15:30；客運量較少的西安則在9:00-17:00 與20:00-23:00，可用于物流運輸的時間更長。

考慮到軌道交通夜間檢修停運時段，即“天窗”的作業較為緊張，該時段不認為可被物流所利用。

3.3 運載工具

軌道交通車型可滿足物流承載要求。以軌道交通中地鐵的車型為例，地鐵車型中的內部車廂尺寸直接影響到地鐵的單位貨物運輸能力。我國地鐵車型有 A、B、C 及 L 型 4 種型號，較為常見的為前 3 種，相關參數見表1[11]。

表1 城市軌道交通車型規格表

在各車型高度統一為3.8m 的情況下，由表1可得各車型的單位車廂貨運量。物流的單位托盤標準為1.2m×1.0m[12]，采用國家推廣的單元尺寸有利于托盤入柜和與其他運輸方式銜接。由上可得，在可利用多節編組的情況下，各車型的單位車廂貨運能力均較為可觀。

3.4 物流組織

軌道交通承擔城市配送中部分環節的物流組織活動，即分撥中心到配送中心的環節。城市配送的快遞包裹運送環節為分撥中心→配送中心→用戶，其中，軌道交通運營線路較長，站點分布較廣，可開展分撥中心至配送中心的物流活動。但在配送中心至用戶的末端配送環節，由于軌道交通站點覆蓋區域有限，難以承擔該環節的物流運輸，仍需配送員、配送機器人等方式進行配送。

軌道交通的設施則可改造作為分撥中心與配送中心。分撥中心可利用軌道交通位于城郊的末端停車場、車輛基地進行設置，可利用富余用地增加分撥中心的臨時倉儲、裝卸、分揀及轉換等功能，根據節點用地情況，可采用地面或地下形式。配送中心可與軌道交通站點合建。

在站貨物轉運方面，列車停站時間如僅考慮旅客乘降的情況，則在客運高峰時段內，列車停站時間在0.5-1min；在非客運高峰時段內，列車停站時間較長，在2-4min。在不影響軌道交通旅客乘降的前提下，根據當前的自動化裝卸技術，停站時貨物裝卸時間可控制在1.5min，在非客運高峰時段裝卸貨可滿足客貨運雙方需求。且客運站臺可通過隔離的方式增加貨運功能區，直接用于貨物的最終分揀、配送。

3.5 運輸對象

根據規劃改造時序可選擇不同的運輸對象。運輸對象根據電子商務的分類可主要分為B2B（Business To Business，企業間電子商務模式）和B2C（Business To Customer，企業對消費者的電子商務模式），分別面向商戶和用戶。B2B 的零擔貨物單批次貨物量較大，需求點分布較為集中，對運輸時效性要求相對較低，可在物流共享軌道交通的試驗初期作為主要服務對象，用以總結、改進該運輸方式。遠期可應用該方式同時為B2C 用戶提供物流服務，擴展至多批量、小批次、時效要求高，且用戶需求點較為分散的快遞包裹業務。

4 運行模式

軌道交通用于物流配送的運行模式，可借鑒高鐵快遞的運營經驗，即預留客運車廂用于快遞運輸的“客貨混編”模式和類似開行動檢車的“貨運專列”模式。客貨混編和貨運專列的運營組織各有其特點，對車站改造的規模也各不相同。可根據實際情況，選用客貨混編或貨運專列其中的一種模式。

4.1 客貨混編

4.1.1 概念及特征。客貨混編是將客車與貨車進行混合編組的一種方式。軌道交通客貨混編的具體形式為在傳統客運列車后方加掛貨運車廂，統一編組。加掛貨運車廂需改造原有客運站臺設施空間，并增加相應的物流活動空間，如轉運倉庫、自動化裝卸貨平臺等。該形式對物流自動化裝卸及運營調度技術要求較高，在站裝卸貨時間需與客運旅客乘降時間同步。

4.1.2 關鍵問題

（1）貨物裝卸時間控制。由于加掛貨運車廂與客運車廂由同一動力驅動、同步運行，貨物裝卸時間間隔與旅客乘降時間需一致，應避免裝卸貨時間過長，造成客運服務能力降低。目前軌道交通客運站臺非高峰時段每一班次停站時間為2-4min，對于人工裝卸貨而言間隔時間過短。通過智能自動化設備進行快速裝卸，按照目前現有的貨物自動化裝卸實踐，可滿足站臺1.5min裝卸貨時間，裝卸貨時間與旅客乘降可相互匹配。

（2）站臺改造。客運與貨運在同一站臺，應對站臺進行改造，避免物流活動與客流互相影響，造成安全事故及客、貨運效率降低等問題。加掛貨運車廂對應的站臺空間作為貨物轉運倉庫，其余作為客運站臺，以分隔墻隔離客貨運功能區，物流作業與乘客出行可同步進行。站臺改造如圖1所示。

圖1 客貨混編模式下車站改造方式

4.1.3 運輸流程。來源于物流園區、分撥中心或供應商等地的貨物，在車輛基地進行卸貨、儲存、分揀和裝車。軌道交通站點作為物流配送中心時，貨物在站臺層的轉運倉庫進行分揀，再經由貨運電梯垂直運送至站廳層，配送至末端用戶。

4.2 貨運專列

4.2.1 概念及特征。貨運專列是在列車運行圖中插線或將貨運列車代替客運列車的方式。開設貨運專列的特點是客貨運列車運行無交叉，行車更加安全，但該形式將可能損失一定的客運運力。

4.2.2 關鍵問題。開設貨運專列形式相較加掛貨運車廂形式，對軌道交通設備空間的改造程度更大。改造主要體現在線路和站臺兩方面。

（1）線路改造。在線路改造上，主要在站臺的線路兩側增加貨運到發線，僅用于貨運專列的到發作業，因此對于裝卸貨的時間要求較低。

（2）站臺改造。在站臺改造上，在客運站臺兩側，貨運到發線與客運線路之間分別擴建兩個獨立貨運站臺，用于貨運專列的貨物裝卸、儲存及分撥等功能。新增的貨運站臺面積較大，物流作業空間較充足，物流功能更加多樣，可將該站點作為配送中心。站臺改造如圖2所示。

圖2 貨運專列模式下車站改造方式

4.2.3 運輸流程。貨物由城郊的車輛基地發出，貨運專列與客運列車間隔運行，到軌道交通站點時經貨運到發線到達貨運站臺進行裝卸貨，并按貨物的收貨地進行分撥，最終送達末端用戶。

5 結語

利用軌道交通開展物流配送是提升城市物流效率的一種有效手段。軌道交通相較城市其他交通運輸方式，有著獨立路權、運輸速度快、網絡覆蓋率高、安全性高等優勢，是突破地面物流運輸限制的理想方式。

本文借鑒高鐵快遞的運營經驗，結合軌道交通與城市物流的系統特征，對軌道交通開展物流配送的可行性與主要模式進行了分析與研究。在可行性分析方面，軌道交通所擁有的獨立路權是物流運輸高效、智能化的基礎；軌道交通的非客運高峰時段可參與物流配送；軌道交通的基礎車型具備一定的貨運裝載容量；軌道交通可承擔城市配送中分撥中心至配送中心的環節；軌道交通的服務對象可覆蓋B2B與B2C。在運行模式方面，對客貨混編和貨運專列兩種運行模式進行了研究，客貨混編形式改造程度低，易于實施；貨運專列形式對車站改造程度較高，但可提供充足的物流作業空間，且行車更為安全。

在利用軌道交通開展物流配送的研究中，尚缺乏對于經濟可行性的研究，包括對軌道交通用于物流配送的運營成本、運營收入的衡量，及社會效益、環境效益等綜合效益的分析，該方面有待進一步地研究論證。