高鐵物流基地鐵路作業(yè)區(qū)主要設(shè)計參數(shù)研究

劉盛凱

摘 要：高鐵物流基地尚未有設(shè)計規(guī)范參考，結(jié)合我院承擔(dān)的設(shè)計項目和科研課題，對高鐵物流基地鐵路作業(yè)區(qū)相關(guān)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行查閱、分析、整理，提出系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)，為高鐵貨運項目設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;貨運;動車組;物流基地;設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);技術(shù)方案

0 引言

高鐵物流在我國還處于起步階段，隨著“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng)基本建成，“八縱八橫”高速鐵路、城際客運系統(tǒng)逐步實施，進(jìn)一步完善路網(wǎng)、增加覆蓋率，鐵路部門積極推出多種“高鐵物流”貨運產(chǎn)品。隨著2020年底350 km/h高鐵貨運專列動車組的正式下線，充分發(fā)揮高鐵成網(wǎng)運行、安全快捷等優(yōu)勢，全面開通高鐵貨運專列已經(jīng)具備充足的條件，高鐵快運的新時達(dá)即將到來。

高鐵物流基地作為高鐵貨運網(wǎng)絡(luò)的對外窗口，承擔(dān)貨物的裝卸、倉儲、配送、增值服務(wù)等功能，其運行條件和定位與以往的鐵路貨場完全不同，高鐵物流基地是大量開行高鐵貨運專列的基礎(chǔ)設(shè)施，目前沒有專門的高鐵物流基地設(shè)計規(guī)范指導(dǎo)，根據(jù)我院承擔(dān)的相關(guān)項目研究成果，提出高鐵物流基地鐵路作業(yè)區(qū)設(shè)計主要參數(shù)，供設(shè)計參考。主要包括高鐵物流基地作業(yè)流程、貨運動車組參數(shù)和研制情況、貨物裝載器具、裝卸方式和裝卸設(shè)備、站臺作業(yè)區(qū)劃分和尺寸等。

1 高鐵物流基地作業(yè)流程

基于高鐵貨運動車組的高鐵快運作業(yè)主要流程包含：物流企業(yè)集貨—汽車短駁—入園—集散（散貨裝箱、整箱暫存集結(jié)）—（拖掛車短駁轉(zhuǎn)運） —高鐵裝車—高鐵在途運輸—高鐵卸車—（拖掛車短駁轉(zhuǎn)運）—集散（集裝器分撥、部分掏箱分揀）—出庫配送—物流企業(yè)收貨。高鐵貨運動車組模式下，貨物由專用的集裝器進(jìn)行集裝，通過叉車實現(xiàn)快速裝卸，在分撥庫與裝卸線分離布置的情況下，裝卸站臺與分撥庫之間需使用拖掛車進(jìn)行短駁轉(zhuǎn)運。該作業(yè)流程可分為到達(dá)和發(fā)送兩方面作具體分析。

1.1 發(fā)送作業(yè)流程

物流企業(yè)集貨：寄件人通過撥打客服電話、網(wǎng)絡(luò)下單、營業(yè)點寄件三種方式提出發(fā)貨申請，物流企業(yè)受理客戶請求，完成高鐵快件集貨。

汽車短駁： 組織短駁汽車將物流企業(yè)集結(jié)貨物送至高鐵快運辦理站或高鐵物流園綜合服務(wù)區(qū)。

安檢入庫：對快件逐件進(jìn)行過機安檢，檢查快件是否屬于禁限寄物品以及外包裝是否牢固。

集散：利用平板車等工具將通過安檢的快件運送至作業(yè)場地進(jìn)行分揀，對于散貨需要進(jìn)行集裝再分揀，并按照目的站進(jìn)行分類暫存。

高鐵裝車：作業(yè)人員將集裝后的快件送至站臺指定位置，并核準(zhǔn)裝載運輸方案和列車開車時間，待列車進(jìn)站后按照要求裝載至車廂內(nèi)指定位置。

裝車完畢后，作業(yè)人員應(yīng)向列車長匯報集裝件裝車位置及件數(shù)，并將裝車信息反饋給到達(dá)站點，以便到達(dá)機構(gòu)及時做好接車準(zhǔn)備。

1.2 到達(dá)作業(yè)流程

高鐵卸車：到達(dá)站點根據(jù)信息預(yù)報合理安排人員和裝卸設(shè)備在列車到站前到達(dá)站臺指定位置等候卸車。列車到達(dá)后，作業(yè)人員應(yīng)核對集裝件的到站、件數(shù)、外包裝和施封情況，及時反饋卸車信息。

集散：利用平板車、叉車、轉(zhuǎn)運小車等工具將到達(dá)的集裝快件運送至作業(yè)場地進(jìn)行分揀，對于拼箱貨物需要進(jìn)行掏箱后分揀，并按到達(dá)的物流企業(yè)營業(yè)點進(jìn)行集裝。

出庫配送：分撥倉庫根據(jù)物流企業(yè)營業(yè)點進(jìn)行分區(qū)暫存，等待物流企業(yè)收貨。

物流企業(yè)收貨：物流企業(yè)核對件數(shù)、外包裝等情況，并在確認(rèn)無誤后確認(rèn)簽收。配送人員按照配送信息及規(guī)劃的配送路徑在制定的時間內(nèi)完成快件配送交付。

2 裝卸線與分撥庫設(shè)置關(guān)系

根據(jù)高鐵物流對時效性的要求，結(jié)合高鐵作業(yè)流程特點，主要研究了“分撥庫與裝卸線分離布置”和“分撥庫與裝卸線臨近布置”兩種形式。

2.1 分撥庫與裝卸線分離布置

將高鐵裝卸線與集裝器分撥庫設(shè)置在不同區(qū)域，通過轉(zhuǎn)運小車將分撥后等待發(fā)送的集裝器短駁轉(zhuǎn)運至裝卸站臺完成裝卸作業(yè)，對到達(dá)集裝器則由轉(zhuǎn)運小車短駁至附近的分撥倉庫，再由分撥倉庫完成分撥作業(yè)，分發(fā)給各個物流企業(yè)。如下圖所示：

2.2 分撥庫與裝卸線相鄰布置

將高鐵裝卸線與集裝器分撥庫設(shè)置相鄰區(qū)域，即高鐵裝卸上，到達(dá)和發(fā)送的集裝器通過叉車或自動化傳送裝置直接輸送，省去轉(zhuǎn)運小車短駁轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)，裝卸效率更高，耗時更短，布置更為緊湊。鑒于準(zhǔn)備發(fā)送的貨物其目的站點多樣，裝車時間不固定，且需要辦理安檢、分揀、集裝等，作業(yè)流程長、占地較大，建議將入園分揀和集散作業(yè)設(shè)置于高鐵站臺區(qū)外;而對于出園的分撥和集散不需要安檢作業(yè)、配送時間可控性強，建議設(shè)置于高鐵站臺上。如下圖所示：

2.3 綜合比較

從上表可以看出，“分撥庫與裝卸線相鄰布置”方案在裝卸配送效率方面明顯優(yōu)于“分離布置”方案，而在選址用地適應(yīng)性、對未來裝卸器具的適應(yīng)性、園區(qū)運營管理和投資方面處于明顯的劣勢，不同項目可根據(jù)不同的條件選擇使用。

3 貨運動車組主要設(shè)備

3.1 高速貨運動車組

從2014年起中車唐山公司開展了貨運動車組的可行性調(diào)研及技術(shù)研究，并完成了模型車的研制。2017年度國家重點研發(fā)計劃定向中國中車啟動時速250公里貨運動車組的研制規(guī)劃。2018年公布了成果宣傳視頻。2020年12月23日，全球首列時速350公里高鐵貨運動車組在唐山正式下線，這意味著我國正式進(jìn)入貨運的高鐵時代。

總體方案為01和08車司機室后面設(shè)行李員和機械師辦公區(qū)，后端設(shè)貨倉區(qū)。中間車車上均為貨倉區(qū)。02/04/05/07車為中間貨車，不設(shè)定員、裝載19個集裝器。03/06車為帶受電弓的中間貨車，不設(shè)定員、裝載20個集裝器。

3.2 裝載器具

3.2.1 現(xiàn)狀使用裝載器具

裝載器具的主要作用是將散裝、小件包裝的貨物集裝成單元貨物，以這些器具為依托進(jìn)行貨物運輸。現(xiàn)使用的集裝化器具以集裝袋、高鐵專用箱和中鐵快運專用箱為主。

3.2.2 集裝器具的研制

統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)裝載器具，不僅能實現(xiàn)智能化和機械化裝卸，提高裝卸效率，且能充分利用車體空間，提高車廂利用率，充分發(fā)揮鐵路運輸能力。

（1）集裝器具選型。按照規(guī)定的客運專線機車車輛限界，去除車輛結(jié)構(gòu)的必備空間，在快運車輛橫斷面內(nèi)允許的載貨標(biāo)準(zhǔn)空間總寬度不大于2 800 mm，總高度不大于2 248 mm，且頂部梯形漸變。根據(jù)《快運車輛載貨標(biāo)準(zhǔn)空間尺寸及集裝器具第1部分：型式與輪廓尺寸》集裝器規(guī)范，確定適用于公路、鐵路聯(lián)運（貨運動車組及棚車）的通用型集裝器形式主要有三種系列（I、II、III型），如果要達(dá)到最大利用空間和裝載能力則應(yīng)采用IIIC這種不留中間作業(yè)走廊的全尺寸集裝器。目前研發(fā)的集裝器也是在IIIC型集裝器基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，其自重質(zhì)量約210 kg，載質(zhì)量約850 kg。

（2）集裝器具的放置。對于專用貨運動車組則是將集裝器采用直接堆碼于車內(nèi)，根據(jù)目前的研究放置方案，全列總計裝載138個集裝器，額定載重約120 t（含集裝器），凈載貨容積約850 m3，額定凈載貨重約90 t。

4 裝卸方式研究

目前一般針對貨運動車組研究成果看，其裝卸方式包括叉車裝卸、滾道裝卸和轉(zhuǎn)運小車直接裝卸等幾種。

4.1 叉車裝卸模式

該裝卸模式利用叉車將貨物轉(zhuǎn)運小車上的集裝單元裝入貨運動車組，再由裝卸工人力推送至合適位置，卸車過程則相反。如采用該裝卸模式則站臺高度可與動車車門高度齊平。

4.2 滾道裝卸

該裝卸模式需要在站臺邊緣設(shè)置貨物滾道，裝卸時由裝卸工將貨物轉(zhuǎn)運小車上的集裝單元推送至貨物滾道，再由貨物滾道推送進(jìn)入動車組的合適位置。如采用該裝卸模式則站臺高度需降低，使轉(zhuǎn)運小車底板、貨物滾道和動車車門高度齊平。

4.3 轉(zhuǎn)運小車直接裝卸

該裝卸模式首選需將轉(zhuǎn)運小車將對應(yīng)集裝單元運送至動車組車門與之對齊，然后由裝卸工將集裝單元推送進(jìn)入動車組的合適位置。如采用該裝卸模式則站臺高度需降低，使轉(zhuǎn)運小車底板和動車車門高度齊平。

4.4 綜合比選

上述三種裝卸模式各有優(yōu)劣，初步分析滾道裝卸效率最高，叉車裝卸次之，轉(zhuǎn)運小車直接裝卸效率最低，但叉車裝卸模式較為成熟，故推薦采用叉車裝卸模式，預(yù)留采用滾道裝卸形式以適應(yīng)遠(yuǎn)期大規(guī)模集裝化運輸需求，并適當(dāng)降低站臺高度。

5 貨運站臺布置及尺寸

根據(jù)前述對高鐵物流基地作業(yè)流程研究，按照采用“分撥庫與裝卸線分離布置”形式，裝卸方式暫推薦近期采用叉車裝卸模式，預(yù)留采用滾道裝卸形式，貨物裝載器具采用初期為集裝袋為主，近期為全尺寸集裝器為主集裝袋為輔的方案。全尺寸集裝器寬度為2 700 mm，臨近股道方向考慮3 000 mm的滾道作業(yè)區(qū)和3 000 mm的集裝器轉(zhuǎn)運作業(yè)區(qū)，同時在轉(zhuǎn)運小車作業(yè)區(qū)外設(shè)置汽車運輸通道2條，滿足應(yīng)急運輸、消防運輸?shù)刃枨螅谡九_中部設(shè)置雨立柱。由此考慮高鐵裝卸站臺各作業(yè)通道及雨棚立柱之后，建議島式站臺總寬度不小于20 m，側(cè)式站臺寬度不小于14 m。

6 結(jié)束語

根據(jù)我院承擔(dān)的項目和研究課題提出相應(yīng)的參數(shù)，僅供設(shè)計參考，待高鐵物流基地逐步落地、相關(guān)設(shè)備逐漸普及后，還需要通過實踐對上述參數(shù)和理論進(jìn)行驗證和修改。

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