歐美鐵路馱背運輸?shù)陌l(fā)展及啟示

楊廣全

(中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經(jīng)濟研究所，北京 100081)

馱背運輸是鐵路多式聯(lián)運的基本形式之一，在美國和歐洲已經(jīng)十分普遍，在我國尚處于起步階段。20世紀80年代以前，鐵路多式聯(lián)運的主要形式為馱背運輸，隨著經(jīng)濟全球化和國際貿(mào)易發(fā)展，集裝箱運輸?shù)玫窖杆侔l(fā)展，總體上歐美馱背運輸在鐵路多式聯(lián)運中的市場份額呈下降趨勢。雖然馱背運輸無效質(zhì)量大，但方便靈活[1]，具有穩(wěn)定的市場需求，其運量保持相對穩(wěn)定，借鑒歐美馱背運輸發(fā)展經(jīng)驗，對我國發(fā)展鐵路馱背運輸具有啟示和參考作用。

1 美國鐵路馱背運輸發(fā)展概況

1.1 美國鐵路馱背運輸

美國鐵路馱背運輸起源于20世紀20 ～ 30年代的掛車運輸，并逐漸占有一定市場規(guī)模。但是，由于集裝箱運輸?shù)某杀据^低、便于規(guī)模化作業(yè)，更具競爭力，馱背運輸?shù)氖袌龇蓊~不斷下降。據(jù)北美鐵路協(xié)會統(tǒng)計，美國鐵路馱背運輸在鐵路多式聯(lián)運中的占比，1990年為53%，2000年為31%，到2017年僅為8%，而集裝箱運輸占比從1990年的47%增長到2017年的92%[2]。馱背運輸在美國鐵路多式聯(lián)運占比下降的主要原因為：①傳統(tǒng)的半掛車馱背運輸滾裝裝卸模式費時費力，裝卸作業(yè)時間長，裝卸效率低，而且僅能點對點運輸；②集裝箱運輸?shù)呐d起，美國多式聯(lián)運站由滾裝裝卸模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈跎系跸聶C械裝卸模式[3]，半掛車裝卸改為吊上吊下方式，集裝箱運輸具有更好的經(jīng)濟性；③國際貿(mào)易采用集裝箱運輸，雙層集裝箱班列迅猛發(fā)展，壓縮了馱背運輸?shù)脑鲩L空間[4]；④與掛車尺寸相同的美國內(nèi)陸集裝箱得到迅速發(fā)展，在一定程度上與馱背運輸形成同質(zhì)競爭；⑤馱背運輸技術(shù)裝備缺少創(chuàng)新的發(fā)展成果應(yīng)用。

1.2 美國馱背運輸技術(shù)裝備發(fā)展

美國馱背運輸?shù)膾燔嚦叽缃?jīng)歷了不斷加長的過程，鐵路馱背運輸車輛也隨著掛車長度增加而增長，以適應(yīng)市場需求，反映了馱背運輸貨源結(jié)構(gòu)從重質(zhì)貨物向高附加值輕質(zhì)貨物的轉(zhuǎn)變。在20世紀30年代，美國的掛車多為20 ～ 24 ft。在40年代末，掛車尺寸增長到28 ft和32 ft。在50年代早期，掛車尺寸又增長到35 ft，1955年美國鐵路公司購置75 ft鐵路平車用于35 ft掛車運輸。在1956年，40 ft長度的掛車在美國成為合法標準尺寸，并迅速被長距離公路運輸采納，因75 ft鐵路平車不能滿足2個40 ft掛車的裝載需求，在運用不到2年時間廢棄。于是，又分別于1958年、1960年購置85 ft和89 ft鐵路馱背運輸平車用于裝運40 ft掛車，89 ft鐵路馱背平車成為掛車標準的載運工具，該車長27 228 mm，車地板寬2 743 mm，設(shè)置有半掛車牽引銷固定座，配備了16個集裝箱鎖閉裝置和2個折疊式掛車加固架，車端配置了車鉤緩沖器和折疊連接板，便于半掛車滾裝作業(yè)。美國89 ft平板式馱背運輸車如圖1所示。半掛車滾裝作業(yè)時，列車端部需要配置斜坡，在鐵路平車之間設(shè)置渡板形成裝車通道，然后拖車沿著裝車通道將半掛車倒進安裝位置，最后拖車再沿裝車通道原路返回，這樣就完成一臺半掛車的裝載，這種滾裝作業(yè)按順序裝載，費時費力。

圖1 美國89 ft平板式馱背運輸車Fig.1 A 89-foot piggyback transport flat car in America

隨著各州對卡車尺寸限制的放寬，1981年掛車尺寸增加到45 ft，并在1983年，聯(lián)邦法律還把掛車的寬度限制從2 438 mm增加到2 591 mm。1985年掛車長度增加到48 ft，1991年增加到53 ft，自48 ft、53 ft掛車投入運用后，89 ft鐵路馱背平車僅能裝載1個48 ft掛車或53 ft掛車，已不能適應(yīng)更長掛車的運輸需求。隨著集裝箱運輸發(fā)展，滾裝裝卸轉(zhuǎn)為機械吊裝裝卸后，1988年引入“Spine”型通用骨架式關(guān)節(jié)平車，兼顧裝運掛車和集裝箱，該車車底架采用骨架式的輕量化設(shè)計，5輛單車鉸接，單車自重僅15.9 t，每個單車可裝載1個48 ft集裝箱或掛車，或者在5聯(lián)車的端車上裝載2個20 ft集裝箱。20世紀90年代中期，改進的通用骨架式關(guān)節(jié)平車能裝運1個53 ft集裝箱或掛車，或者每個單車可裝載2個28 ft掛車。骨架式5聯(lián)關(guān)節(jié)通用平車如圖2所示。28 ft掛車適合于貨物區(qū)域配送，它通常2輛互聯(lián)或3輛互聯(lián)，或者將28 ft掛車與更長掛車互聯(lián)，形成組合掛車用于公路運輸。另外，有些雙層集裝箱運輸車輛的端部單車上配備有掛車加固裝置，可以裝運掛車。

圖2 骨架式5聯(lián)關(guān)節(jié)通用平車Fig.2 A five-unit all-purpose framed flat car

為了提高馱背運輸競爭力，美國鐵路開發(fā)了公鐵兩用車、鋼鐵高速路等新技術(shù)。公鐵兩用車技術(shù)將公路半掛車放置在鐵路專用轉(zhuǎn)向架上，連掛編組成列后在鐵路上運輸，脫離連掛即成普通半掛車，實現(xiàn)公路和鐵路的快捷轉(zhuǎn)運，該技術(shù)節(jié)約了鐵路車輛車體，降低了車站作業(yè)成本。鋼鐵高速路是一種雙端列車技術(shù)，列車中部允許采用渡板方式卸載掛車，降低了小運量車站的投資成本。

2 歐洲鐵路馱背運輸發(fā)展概況

2.1 歐洲鐵路馱背運輸

2.1.1 歐洲馱背運輸穩(wěn)定發(fā)展因素分析

歐洲借鑒美國馱背運輸?shù)陌l(fā)展經(jīng)驗，于20世紀60年代末發(fā)展馱背運輸，歐洲摒棄了美國傳統(tǒng)的半掛車滾裝滾卸模式，采用“滾動高速公路”開上開下模式，顯著提高了換裝效率，并通過馬可波羅計劃，鼓勵馱背運輸技術(shù)裝備創(chuàng)新，促進了馱背運輸發(fā)展。歐洲馱背運輸穩(wěn)定發(fā)展，主要原因在于：①歐盟政策鼓勵，采取多式聯(lián)運補貼政策[5]；②節(jié)約能耗、降低公路使用，避免堵車造成的時間浪費；③運輸方式環(huán)保，減少CO2排放；④相對卡車運輸，無周日及節(jié)假日必須強制休息的規(guī)定；⑤在馱背運輸途中，卡車司機可充分休息，從另一個角度節(jié)約了時間；⑥在一些國家，由于限制卡車運輸，馱背運輸可減少運輸稅負；⑦缺少長途運輸卡車司機；⑧大力發(fā)展馱背運輸新技術(shù)，促進馱背運輸?shù)陌l(fā)展；⑨半掛車可吊上吊下裝卸，與集裝箱裝卸設(shè)備兼容。

2.1.2 歐洲馱背運輸市場分析

歐洲馱背運輸分為整車馱背運輸和半掛車馱背運輸。歐盟鐵路多式聯(lián)運運量統(tǒng)計[6]如表1所示，2017年多式聯(lián)運量為3 190 571箱/輛，其中集裝箱和交換箱運量為2 606 217箱，可吊裝的半掛車運量為446 279箱/輛，整車馱背運量為138 075箱/輛，馱背運輸運量占多式聯(lián)運量的18.3%。從表1可知，鐵路馱背運輸在鐵路多式聯(lián)運中的市場份額呈下降趨勢，從1990年的38.5%下降到2017年的18.3%。

整車馱背運輸服務(wù)于高度專業(yè)化的需求市場，2012年其平均運距約為316 km[7]。整車馱背運輸主要有3種市場需求情況：一是非歐盟國家的公路貨車要進入歐盟國家通過公路運輸，需要歐盟國家的授權(quán)許可，對進入歐盟國家公路運輸?shù)呢涇嚁?shù)量進行管制，因此轉(zhuǎn)向鐵路整車馱背運輸方式；二是跨越地形障礙、保護環(huán)境的需要，如阿爾卑斯山地區(qū)，除英吉利海峽隧道貨車整車馱背運輸外，主要集中在德國與意大利、奧地利與斯洛文尼亞、奧地利與意大利之間，以及奧地利、瑞士、馬其頓等阿爾卑斯山地區(qū)國家，采用整車馱背運輸，以減少對阿爾卑斯山地區(qū)的環(huán)境污染；三是公共假日或周末禁止貨車上路行駛，或強制司機休息期間，道路貨運公司有緊急運輸任務(wù)時，采用鐵路整車馱背運輸方式[8]。

整車馱背運輸運量從1990年逐年增加，2011年達到423 323車，但2012年運量急劇下滑，僅為128 179車。究其運量急劇下滑原因：一是由于經(jīng)濟產(chǎn)出下降，貨運需求降低，司機盡可能僅靠公路運輸，避免采用成本更高的整車馱背運輸方式。二是提供整車馱背運輸?shù)腍ungarokombi公司在多年無利運營后，決定停止匈牙利的整車馱背運輸業(yè)務(wù)，原因包括羅馬尼亞和保加利亞加入歐盟，其公路貨車不再受歐盟公路運輸限制，Hungarokombi公司從這2個國家的道路貨運公司獲取的利潤急劇減少；2010年中止了整車馱背運輸補貼政策，導(dǎo)致整車馱背運輸成本增加；延緩了高速公路電子收費計劃。三是由于奧地利政府停止整車馱背運輸補貼，導(dǎo)致運輸成本增加，歐洲最大的整車馱背運輸經(jīng)營人Okombi公司不得不重組整車馱背運輸業(yè)務(wù)。2012年后，整車馱背運輸運量有所增長。

可吊裝的半掛車運量總體上呈穩(wěn)定增長態(tài)勢，2017年的半掛車運量比1990年增長了1倍。

表1 歐盟鐵路多式聯(lián)運運量統(tǒng)計 箱/輛Tab.1 Statistics of european railway intermodal transport volumes

2.2 歐洲馱背運輸技術(shù)裝備發(fā)展

為了提高馱背運輸?shù)膿Q裝效率，公、鐵換裝作業(yè)方式主要有使用起重機配備抱臂式吊具的吊上、吊下方式，以及使用特殊的鐵路車輛進行側(cè)向開上、開下和橫向推上、推下方式。目前歐洲實際運用的馱背運輸技術(shù)裝備共有4種型式，分別為旋轉(zhuǎn)式馱背運輸車(ModaLohr中部旋轉(zhuǎn)和Megaswing端部旋轉(zhuǎn))、CargoBeamer平移式馱背運輸車、小輪徑馱背運輸車和吊裝式馱背運輸車。在這4種模式當中，又由于吊裝式馱背運輸對地面設(shè)施的要求低、綜合成本便宜，占據(jù)了大部分馱背運輸市場份額。

（1）旋轉(zhuǎn)式馱背運輸車運輸技術(shù)。ModaLohr中部旋轉(zhuǎn)式馱背運輸車為兩聯(lián)關(guān)節(jié)式車輛結(jié)構(gòu)，可裝運最大長度為13.7 m、最大高度為4 m、總重為40 t的公路半掛車。該車不帶電氣、液壓設(shè)施，車輛中部承載架可與兩端底架脫離，結(jié)構(gòu)較為簡單，可與既有貨車混編，實現(xiàn)了貨物的快速裝卸。中部旋轉(zhuǎn)式馱背運輸車裝卸作業(yè)如圖3所示，盡管車輛結(jié)構(gòu)簡單，但站場設(shè)施復(fù)雜，站臺地面設(shè)有液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)控制車輛承載底架的起升和旋轉(zhuǎn)，便于半掛車側(cè)向通過自行裝卸。另外，站場需要較大的作業(yè)面積，裝卸作業(yè)需要專業(yè)操作人員配合完成，滿足公路貨車或半掛車自行裝卸作業(yè)要求。

圖3 中部旋轉(zhuǎn)式馱背運輸車裝卸作業(yè)Fig.3 Loading and unloading operation of middle-rotation piggyback transport cars

另外，Megaswing端部旋轉(zhuǎn)式馱背車用于運輸公路半掛車，該車結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，它通過自身機構(gòu)實現(xiàn)凹底架的起升和旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后可適應(yīng)公路貨車自行上下的裝卸作業(yè)要求。站場僅需要硬化地面，提供電源即可滿足裝卸要求。

（2）平移式馱背運輸車運輸技術(shù)。CargoBeamer平移式馱背運輸車兩端設(shè)有端部底架，中部設(shè)有可翻轉(zhuǎn)式側(cè)墻和移動托盤，承載公路半掛車。公路半掛車在裝、卸時，車體兩側(cè)側(cè)墻放平，通過地面導(dǎo)軌將移動托盤自動平移到線路側(cè)部平臺上，實現(xiàn)整列車的快速裝卸。另外，移動托盤設(shè)有起吊裝置，滿足吊裝作業(yè)要求。同旋轉(zhuǎn)式馱背運輸車運輸技術(shù)類似，站場設(shè)施較為復(fù)雜，需要較大的作業(yè)面積和專業(yè)操作人員配合完成裝卸作業(yè)，初期投入較大。

（3）小輪徑馱背運輸車運輸技術(shù)。小輪徑馱背運輸車主要用于在特殊線路區(qū)段使用，主要用于跨越阿爾比斯山區(qū)的專線點對點整車馱背運輸，車輪直徑在360 mm(新輪狀態(tài)) ～ 335 mm (磨耗到限狀態(tài))之間，凹底架承載面距軌面高度約為350 mm，小輪徑馱背運輸列車編組21輛。該車結(jié)構(gòu)簡單，對站場要求不高，硬化地面即可滿足裝卸要求。但小輪徑馱背運輸車不能與既有鐵路貨車混編，需專列運輸；裝卸方式為滾裝滾卸，僅適應(yīng)點對點運輸；由于車輪直徑偏小，車輪轉(zhuǎn)速過高，相當于300 km/h高速列車轉(zhuǎn)速，軸承故障率相對較高；無效載荷被運輸，如牽引車頭、臥鋪車等。小輪徑馱背運輸車運輸技術(shù)滾裝滾卸如圖4所示。

圖4 小輪徑馱背運輸車運輸技術(shù)滾裝滾卸Fig.4 Roll-on-roll-off for piggyback transport cars with small wheels

（4）吊裝式馱背運輸車運輸技術(shù)。歐洲具備馱背運輸?shù)墓钒霋燔?，僅有約6%的半掛車具備吊裝條件。因此，歐洲發(fā)展吊裝式馱背運輸技術(shù)主要有2個方向：對于具備吊裝條件的，起重設(shè)備(門吊或正面吊)直接吊裝半掛車至鐵路車輛；對于不具備吊裝條件的，采用地面輔助托架配合起重設(shè)備，實現(xiàn)半掛車的裝卸。采用吊裝方式的馱背運輸車輛為凹底結(jié)構(gòu)，起重設(shè)備配備帶抱夾腿的吊具，目前大多數(shù)場站均具備吊裝作業(yè)的條件，吊裝簡單，兼顧集裝箱及半掛車運輸，運輸方式靈活。吊裝式馱背運輸車如圖5所示。

圖5 吊裝式馱背運輸車Fig.5 Lift on/lift piggyback transport cars

3 我國鐵路發(fā)展馱背運輸?shù)膯⑹?/h2>

（1） 我國馱背運輸剛剛起步，正處于研發(fā)階段，尚未正式商業(yè)化運營。其作為新興的多式聯(lián)運方式，得到國家政策的鼓勵和支持。國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)物流業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2014—2020年)的通知》(國發(fā)[2014]42號)提出：“探索構(gòu)建以半掛車為標準荷載單元的鐵路馱背運輸?shù)榷嗍铰?lián)運體系”。國務(wù)院辦公廳《關(guān)于進一步推進物流降本增效促進實體經(jīng)濟發(fā)展的意見》(國辦發(fā)[2017]73號)提出：“有序發(fā)展馱背運輸”?！督煌ㄟ\輸部等十八個部門關(guān)于進一步鼓勵開展多式聯(lián)運工作的通知》提出：“研究推進具有馱背運輸需求且技術(shù)經(jīng)濟合理的鐵路通道設(shè)施技術(shù)改造”“有序發(fā)展鐵路馱背運輸”“研發(fā)鐵路馱背運輸專用載運工具”。交通運輸部、國家發(fā)展和改革委員會將其列入多式聯(lián)運第一、二批示范工程，分別為：馱背運輸(公鐵聯(lián)運)示范工程，西北地區(qū)—京津冀多功能車智慧公鐵水多式聯(lián)運示范工程。作為國家鐵路，探索發(fā)展這一新型的多式聯(lián)運方式，具有積極的現(xiàn)實意義。

（2）鐵路馱背運輸注重快速裝卸、換裝順暢。歐洲馱背運輸借鑒美國馱背運輸?shù)陌l(fā)展經(jīng)驗，通過技術(shù)革新開發(fā)了約16種馱背運輸技術(shù)，典型代表有ModaLohr滾裝裝卸系統(tǒng)、CargoBeamer平移式快速換裝系統(tǒng)、Megaswing滾裝裝卸系統(tǒng)，這些技術(shù)注重換裝的順暢銜接，在裝卸過程中不需使用額外的吊裝設(shè)備，通過自己精湛的技術(shù)采用專業(yè)機械裝置快速換裝。歐洲鐵路馱背運輸技術(shù)先進成熟，發(fā)展鐵路馱背運輸應(yīng)借鑒歐洲經(jīng)驗和技術(shù)，開發(fā)適合我國鐵路的經(jīng)濟實用的馱背運輸技術(shù)系統(tǒng)。另外，針對吊裝式半掛車的馱背運輸，歐美發(fā)展鐵路馱背和集裝箱運輸相兼容的多功能多式聯(lián)運車輛。

（3） 鐵路馱背運輸與公路甩掛運輸緊密配合。甩掛運輸是一種先進的運輸組織方式，在國際上早已得到了廣泛的推廣應(yīng)用，特別在經(jīng)濟發(fā)達國家，通過大力發(fā)展汽車列車運輸與甩掛作業(yè)，在運輸組織、車型標準化、物流信息化等方面進行技術(shù)創(chuàng)新，推動了現(xiàn)代物流業(yè)的快速發(fā)展[7]。在美國，鐵路馱背運輸?shù)膾燔囍饕獮闃藴驶?5 ft、53 ft掛車(長掛車)和28 ft零擔集拼掛車(短掛車)，并且1991年的《冰茶法案》允許標準化的通用型和超長型組合式汽車列車在特定公路上通行，通用型汽車列車為牽引車拖掛1臺長掛車或2臺短掛車，超長型汽車列車為牽引車拖掛1臺長掛車和1臺短掛車，或者2臺長掛車，或者3臺短掛車。全美牽引車和半掛車的拖掛比達到1 : 3；歐洲允許一車兩掛，拖掛比普遍在1 : 2.5以上。公路汽車列車的甩掛運輸和鐵路馱背運輸進行匹配，提高了運力資源優(yōu)化配置，加速了車輛周轉(zhuǎn)，降低了物流成本。而在我國，甩掛運輸起步較晚，道路貨運仍然以普通的單體貨車為主，牽引車和掛車的車型復(fù)雜，牽引車與掛車之間的連接和匹配缺乏技術(shù)標準規(guī)范，制約了鐵路馱背運輸?shù)陌l(fā)展。因此，我國應(yīng)同時發(fā)展公路甩掛運輸和鐵路馱背運輸，重視半掛車裝載單元和公路貨車車型標準化，共同推進鐵路馱背運輸發(fā)展。

（4）馱背運輸?shù)陌l(fā)展時機、發(fā)展模式有待進一步系統(tǒng)研究論證?？v觀歐美馱背運輸發(fā)展，由于車輛有效載貨長度、有效載重占比等指標均不理想，經(jīng)濟性不如集裝箱運輸，馱背運輸在鐵路多式聯(lián)運中的市場份額呈下降趨勢。馱背運輸?shù)膬?yōu)勢在于可直接運輸公路貨車，不配置集裝箱門吊和集裝箱卡車，節(jié)約兩端裝卸費用。目前，全國公路貨車保有量約為1 350萬輛，發(fā)展馱背運輸，可吸引部分公路貨車經(jīng)鐵路運輸，提高鐵路的貨運市場份額和經(jīng)營收入。我國已借鑒歐洲馱背運輸技術(shù)裝備經(jīng)驗，開發(fā)了QT1、QT2、X5等型號的鐵路馱背運輸車，按照每延米線路載重，QT1、QT2、X5分別為1.28 t、1.66 t、3.27 t，遠低于敞車(C70)、集裝箱平車(X70)的5.01 t和4.78 t。因此，發(fā)展鐵路馱背運輸宜小范圍示范應(yīng)用，根據(jù)試運經(jīng)驗和細分市場需求，結(jié)合國外馱背運輸發(fā)展歷程和經(jīng)驗，以及我國鐵路設(shè)施設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀，研究論證發(fā)展馱背運輸?shù)谋匾?、?jīng)濟性以及發(fā)展時機、發(fā)展模式。

4 結(jié)束語

馱背運輸是鐵路多式聯(lián)運的基本形式之一，作為新興的多式聯(lián)運形式，得到了國家政策的鼓勵和支持?？v觀歐美馱背運輸在鐵路多式聯(lián)運中的市場份額呈下降趨勢，并考慮到我國馱背運輸剛剛起步，正處于研發(fā)階段，尚未正式商業(yè)化運營，公路甩掛運輸基礎(chǔ)薄弱，鐵路馱背運輸?shù)拈_展宜選取典型徑路小范圍試運，從政策扶持、市場定位、通道限界、運輸組織、站場設(shè)計、裝卸機械、裝載加固、計費方案、信息化平臺建設(shè)等提出我國鐵路馱背運輸發(fā)展方案，為我國鐵路馱背運輸?shù)陌l(fā)展提供運營方案支撐。