白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式研究

國 巍，余永金

（1.中鐵武漢勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 鐵道與公路處，湖北 武漢 430074；2.中鐵武漢勘察設(shè)計(jì) 研究院有限公司 技術(shù)管理中心，湖北 武漢 430074)

1 白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)模式分析

1.1 白洋港概況

白洋港位于湖北省宜昌市枝江市白洋鎮(zhèn)，毗鄰白洋工業(yè)園區(qū)，港區(qū)規(guī)劃控制面積約為10 km2，核心港區(qū)占地面積約為3.2 km2，規(guī)劃岸線總長約為2.5 km。白洋港共擬建泊位24 個(gè)，目前白洋港一期工程已建成泊位6 個(gè)，其中包括2 個(gè)集裝箱泊位、2 個(gè)通用泊位和2 個(gè)件雜貨泊位，年度貨物吞吐量約為600 萬t，其中集裝箱吞吐量達(dá)40 萬TEU。紫云鐵路(枝江—云池深水港碼頭)為地方鐵路，由湖北省交通投資集團(tuán)有限公司紫云地方鐵路公司投資建設(shè)，東起焦柳鐵路(焦作—柳州)枝江站，途經(jīng)規(guī)劃中的宜昌化學(xué)工業(yè)園、猇亭工業(yè)園，西至新建云池深水港碼頭，已經(jīng)于2019 年1 月18 日開通運(yùn)營。紫云鐵路沙灣站與白洋港的直線距離僅為1.5 km，是白洋港疏港鐵路引入白洋港最理想的車站，白洋港疏港鐵路建成后將縮短白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)的接駁距離，提高白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)的效率。

由于白洋港岸線條件理想，后方陸域空間充足，交通區(qū)位條件便利，是宜昌市主要的港口作業(yè)區(qū)，承擔(dān)長江三峽地區(qū)大量的鐵水聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)[1-2]。 根據(jù)宜昌市交通運(yùn)輸局頒布的《宜昌港總體規(guī)劃修訂(2016—2035)》，白洋港功能定位為工業(yè)輸出港、翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)港和西部出海港，主要服務(wù)于白洋工業(yè)園區(qū)，起到承接三峽翻壩物資轉(zhuǎn)運(yùn)、擔(dān)當(dāng)西北地區(qū)物流陸水聯(lián)運(yùn)的作用。白洋港具備臨港產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代物流、高端商務(wù)、綜合保稅等多種延伸功能，重點(diǎn)發(fā)展集裝箱、商品汽車、散貨、件雜貨等運(yùn)輸業(yè)務(wù)，遠(yuǎn)期(到2040 年，下同)貨物吞吐量將達(dá)到2 500 萬t，集裝箱吞吐量將上升至100萬TEU。根據(jù)白洋港的貨物品類及流向，結(jié)合白洋港港區(qū)相關(guān)總體規(guī)劃，充分考慮白洋港腹地各地區(qū)地理位置和集疏運(yùn)特點(diǎn)，預(yù)計(jì)白洋港疏港鐵路近期(到2030 年)和遠(yuǎn)期集裝箱鐵水聯(lián)運(yùn)量將分別達(dá)到8 萬TEU 和16 萬TEU，集裝箱的目的地主要是湖北西部、湖南西北部、重慶和四川等白洋港腹地與長江中下游地區(qū)，集裝箱適箱貨物品類主要為玉米、機(jī)械設(shè)備、電子元器件等。

1.2 模式及作業(yè)流程

根據(jù)鐵路與港口之間的相對位置關(guān)系，目前我國的鐵水聯(lián)運(yùn)模式主要有鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式和鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式2 種，其中鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式一般采用鐵路與港口共用堆場或鐵路與港口分設(shè)堆場的模式，對貨物的時(shí)效性要求相對寬松，而鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式適用于對時(shí)效性要求較高的鐵水聯(lián)運(yùn)貨物。目前，白洋港尚無疏港鐵路的直接引入，根據(jù)白洋港作業(yè)條件，堆場堆存模式和集卡轉(zhuǎn)運(yùn)模式是白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)的主要模式，白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)模式及作業(yè)流程如下[3]。

（1）鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式。鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式的集裝箱一般通過集卡倒運(yùn)，在港口換裝作業(yè)時(shí)不經(jīng)過堆場作業(yè)，直接實(shí)現(xiàn)集裝箱貨物在列車與船舶之間的換裝。鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式的作業(yè)過程一般為船舶到達(dá)后，通過岸吊將集裝箱卸至白洋港港口前方堆場，然后通過內(nèi)部集卡轉(zhuǎn)運(yùn)至后方堆場堆存，待鐵路車輛到達(dá)后，由鐵路裝卸機(jī)械龍門吊吊裝至鐵路車輛發(fā)車。白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式作業(yè)流程如圖1 所示。

（2）水運(yùn)—集卡—鐵路模式。由于紫云鐵路與白洋港碼頭相距較遠(yuǎn)，鐵路白洋港航道之間將借助于公路集卡運(yùn)輸。水運(yùn)—集卡—鐵路模式的作業(yè)流程一般為港口碼頭船舶到達(dá)后，通過岸吊將集裝箱卸至公路集卡車上，公路集卡車通過專用公路將集裝箱運(yùn)輸至臨近的鐵路車站沙灣站，然后再通過紫云鐵路將集裝箱運(yùn)輸至目的地。白洋港水運(yùn)—集卡—鐵路模式作業(yè)流程如圖2 所示。

圖1 白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式作業(yè)流程Fig.1 Operation process of storage mode in the yard

圖2 白洋港水運(yùn)—集卡—鐵路模式作業(yè)流程Fig.2 Operation process of water-truck-railway mode in Baiyang Port

由于白洋港目前尚無疏港鐵路直接引入，仍然需要通過公路短駁運(yùn)輸，而在鐵路與白洋港之間轉(zhuǎn)運(yùn)大多采用鐵水聯(lián)運(yùn)堆場堆存模式和水運(yùn)—集卡—鐵路模式2 種模式，但由于運(yùn)輸環(huán)節(jié)相對繁瑣導(dǎo)致白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)效率低下。針對白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)方式存在的鐵路運(yùn)輸能力與水運(yùn)運(yùn)輸能力不匹配、信息系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、同一批換裝集裝箱去向分散等問題，亟需對白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)模式進(jìn)行革新，以實(shí)現(xiàn)白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)無縫銜接，提升白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)的效率，降低白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)的成本。

1.3 存在問題

目前，白洋港采用的鐵水聯(lián)運(yùn)模式為堆場堆存模式和水運(yùn)—集卡—鐵路模式，存在鐵路運(yùn)輸能力與水運(yùn)運(yùn)輸能力不匹配、信息系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、同一批換裝集裝箱去向分散等問題，具體如下。

（1）鐵路運(yùn)輸能力與港口運(yùn)輸能力不匹配[4]。由于鐵路車輛沒有動力，只能停在碼頭前沿或棧橋的鐵路裝卸線上等待裝卸；集裝箱船舶在碼頭裝卸期間停泊在固定泊位，碼頭裝卸設(shè)施沿軌道在鐵路車輛和集裝箱船舶進(jìn)行移動裝卸。由于碼頭裝卸設(shè)施與鐵路裝卸線相距較遠(yuǎn)，鐵路裝卸線受坡度限制，鐵路機(jī)車每次僅能取送整列的1/4，1 艘1 萬噸級船舶需要8 次取送作業(yè)才能完成正常裝卸，造成鐵路運(yùn)輸能力與水運(yùn)運(yùn)輸能力無法匹配。

（2）信息系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。碼頭上平臺車船直取模式要求鐵路車輛與船舶在時(shí)間和空間上緊密接續(xù)，即在貨物、載運(yùn)工具、運(yùn)輸調(diào)度計(jì)劃等方面均要求鐵路局集團(tuán)公司與水運(yùn)部門之間達(dá)成一致，鐵路編組計(jì)劃與船舶作業(yè)計(jì)劃、列車運(yùn)行圖與班輪船期表、鐵路裝車與船舶配載等多個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)緊密對接，以保證鐵水聯(lián)運(yùn)過程中的連貫性和即時(shí)性，保證鐵路車輛和船舶的裝卸效率。而白洋港與紫云鐵路的信息系統(tǒng)目前各自為政，鐵路車輛運(yùn)行信息和船舶到港信息尚未互通，是導(dǎo)致白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)效率低下的主要原因。

（3）同一批換裝集裝箱去向分散。由于列車和船舶均需要根據(jù)其去向及到站(港)順序制訂裝車(船)方案，如果在白洋港進(jìn)行鐵水聯(lián)運(yùn)換裝的同一批集裝箱去向分散，將致使在鐵路運(yùn)輸?shù)牟糠旨b箱在途中需要再次進(jìn)行動箱作業(yè)或者增加船舶后續(xù)運(yùn)輸?shù)难b卸作業(yè)量，集裝箱需在鄰近集裝箱中心站重新進(jìn)行解體或編組，進(jìn)而造成相關(guān)技術(shù)站作業(yè)能力緊張，不僅影響到集裝箱貨物到達(dá)的時(shí)效性，還將大幅增加運(yùn)輸成本。

2 白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式分析

由于白洋港擬通過鐵路車船直取的模式實(shí)現(xiàn)白洋港的鐵水聯(lián)運(yùn)，而此種模式需要滿足很多前提條件，如需要協(xié)調(diào)鐵路與水運(yùn)之間的作業(yè)組織、統(tǒng)籌列車與船舶之間的銜接，保證集裝箱貨物信息在鐵路和白洋港的互聯(lián)互通，白洋港車船直取作業(yè)才能順利進(jìn)行[5]。針對目前白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)的現(xiàn)狀及存在問題，結(jié)合白洋港區(qū)規(guī)劃定位，通過對白洋港車船直取模式進(jìn)行布局，確定白洋港車船直取模式的流程，通過將車船直取模式與既有模式進(jìn)行效果比較，得出白洋港車船直取模式的最終方案。

2.1 設(shè)施布局

白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式設(shè)施由包含盡頭式鐵路裝卸線、岸橋和動力牽引車及其配套裝卸設(shè)備和信號、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備等硬件設(shè)施和白洋港車號與箱號智能識別系統(tǒng)、智能軌道牽引車跟蹤定位系統(tǒng)和鐵水聯(lián)運(yùn)綜合信息平臺等信息系統(tǒng)2 個(gè)部分組成，具體如下。

（1）硬件設(shè)施。白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式硬件設(shè)施包含盡頭式鐵路裝卸線、岸橋和動力牽引車[6]。白洋港設(shè)有盡頭式鐵路裝卸線，鐵路裝卸線長度根據(jù)碼頭長度及列車編組數(shù)量總和確定，可以滿足動力牽引車前后移動的需要。鐵路裝卸線自紫云鐵路車站引出，終到白洋港碼頭棧橋上，與岸吊走行線平行布置；白洋港每個(gè)泊位安裝2 ～ 4 臺岸橋，岸橋水平方向的前伸距、后伸距作業(yè)范圍能夠覆蓋船舶及鐵路裝卸線的裝卸范圍，岸橋垂直方向軌下、軌上升起高度能夠覆蓋船舶及鐵路裝卸線的裝卸范圍；動力牽引車自帶動力，配備自動停車及防撞系統(tǒng)，包含有人駕駛和無人駕駛模式，可以完成集裝箱車列的連掛及解體，實(shí)現(xiàn)裝卸鐵路車輛與岸橋間的動態(tài)追蹤。白洋港車船直取模式硬件設(shè)施布局示意圖如圖3 所示。

圖3 白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式設(shè)施布局示意圖Fig.3 Facility layout for the direct transfer between train and ship

（2）信息系統(tǒng)。白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式信息系統(tǒng)包含白洋港車號與箱號智能識別系統(tǒng)、智能軌道牽引車跟蹤定位系統(tǒng)和鐵水聯(lián)運(yùn)綜合信息平臺。白洋港車號與箱號智能識別系統(tǒng)采用視頻識別技術(shù)，自動識別集裝箱箱號和列車車號，用于裝卸過程中列車車號與集裝箱箱號的識別并進(jìn)行信息關(guān)聯(lián)，滿足集裝箱貨物信息的互聯(lián)互通；智能軌道牽引車跟蹤定位系統(tǒng)跟蹤岸橋縱向移動動態(tài)定位，不需要岸橋大車逐個(gè)向鐵路車輛縱向移動進(jìn)行裝卸作業(yè)，可以解決白洋港既有鐵水聯(lián)運(yùn)模式中岸吊大車縱向緩慢移動作業(yè)效率低下的問題，大幅度提高白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)作業(yè)效率；鐵水聯(lián)運(yùn)綜合信息平臺在棧橋裝卸貨的過程中，將集裝箱箱號與列車車號進(jìn)行關(guān)聯(lián)識別，自動生成電子貨票，在監(jiān)控指揮中心通過貨運(yùn)信息平臺將貨票信息解析，以直觀的圖標(biāo)將貨物的狀態(tài)進(jìn)行直觀顯示。另外，鐵水聯(lián)運(yùn)綜合信息平臺還設(shè)有監(jiān)控調(diào)度指揮中心，可以實(shí)現(xiàn)港口信息系統(tǒng)與鐵路貨運(yùn)信息系統(tǒng)交付信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋，有利于白洋港車船調(diào)度作業(yè)計(jì)劃的銜接。

2.2 作業(yè)流程

根據(jù)白洋港布局規(guī)劃，對白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式作業(yè)流程由進(jìn)港作業(yè)流程和出港作業(yè)流程組成，具體如下。

（1）進(jìn)港作業(yè)流程。集裝箱運(yùn)輸船舶到達(dá)白洋港指定的碼頭泊位后向港口交付集裝箱裝載倉單，港口集裝箱管理系統(tǒng)依據(jù)船舶裝載倉單的集裝箱運(yùn)輸去向，與鐵路集裝箱駁接管理系統(tǒng)交換集裝箱箱號、運(yùn)輸方向等信息，制訂卸船計(jì)劃和裝車計(jì) 劃[7-8]。港口集裝箱管理系統(tǒng)向白洋港鐵路裝卸線上停留的動力牽引車、碼頭前沿裝卸岸吊和鐵路集裝箱駁接管理系統(tǒng)下達(dá)駁接作業(yè)計(jì)劃，鐵路集裝箱空車列根據(jù)鐵路集裝箱駁接管理系統(tǒng)下達(dá)的指令，由鄰近車站通過調(diào)機(jī)推送至岸吊旁鐵路裝卸線上，調(diào)機(jī)摘鉤后由裝卸線尾部停留的1 輛動力牽引車連掛集裝箱空車列。岸吊根據(jù)作業(yè)計(jì)劃，抓取聯(lián)運(yùn)集裝箱并橫向移動至鐵路裝卸線上方，動力牽引車牽引空車列在裝卸線上前后移動，根據(jù)岸吊作業(yè)位置移動鐵路車列待裝車輛至岸橋卸船裝車指定位置，由岸吊將集裝箱裝至待裝車輛上。動力牽引車逐次移動對位，與岸橋卸船裝車作業(yè)保持同步，直至集裝箱車列全部裝車完畢，動力牽引車摘鉤返回裝卸線尾部就位并等待下一次作業(yè)，集裝箱車列由調(diào)機(jī)牽引至車站經(jīng)編組后發(fā)出。進(jìn)港作業(yè)流程示意圖如圖4 所示。

（2）出港作業(yè)流程。集裝箱運(yùn)輸船舶在指定港口碼頭泊位?？亢蠼邮占b箱裝載倉單，港口集裝箱管理系統(tǒng)依據(jù)船舶裝載倉單的集裝箱運(yùn)輸去向，與鐵路集裝箱駁接管理系統(tǒng)交換集裝箱箱號、運(yùn)輸方向等信息，制訂卸車計(jì)劃和裝船計(jì)劃。港口集裝箱管理系統(tǒng)向白洋港鐵路裝卸線上停留的動力牽引車、碼頭前沿裝卸岸吊和鐵路集裝箱駁接管理系統(tǒng)下達(dá)駁接作業(yè)計(jì)劃后，裝載集裝箱的重車列根據(jù)鐵路集裝箱駁接管理系統(tǒng)下達(dá)的指令，由鄰近車站通過調(diào)機(jī)推送至岸吊旁鐵路盡頭式裝卸線上，調(diào)機(jī)摘鉤后由裝卸線尾部停留的無人駕駛動力牽引車連掛集裝箱車列，在裝卸線上前后移動，根據(jù)岸橋作業(yè)位置移動鐵路車列移動至岸橋卸船裝車指定位置。岸橋根據(jù)作業(yè)計(jì)劃，從集裝箱車列上抓取聯(lián)運(yùn)集裝箱卸載到指定位置，動力牽引車逐次移動對位，與岸橋卸車裝船作業(yè)保持同步，直至集裝箱車列全部卸車完畢。動力牽引車摘鉤返回裝卸線尾部就位并等待下一次作業(yè)，集裝箱車列卸車完畢后由調(diào)機(jī)牽出，返回車站，或就地等待本泊位及相鄰泊位裝車任務(wù)。出港作業(yè)流程示意圖如圖5 所示。

圖4 進(jìn)港作業(yè)流程示意圖Fig.4 Inbound operation process

圖5 出港作業(yè)流程示意圖Fig.5 Outbound operation process

2.3 效果分析

白洋港鐵路車船直取的模式與既有鐵水聯(lián)運(yùn)模式相比，具有壓縮無效作業(yè)時(shí)間、提高白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)效率、釋放技術(shù)站作業(yè)能力等效果。

（1）壓縮無效作業(yè)時(shí)間。白洋港疏港鐵路采用車船直取模式解決了既有鐵水聯(lián)運(yùn)模式仍然需要利用集卡完成集裝箱換裝的局限性，減少1 次集裝箱換裝作業(yè)過程，降低集裝箱聯(lián)運(yùn)駁接轉(zhuǎn)運(yùn)成本。相較于傳統(tǒng)堆場堆存的模式，白洋港鐵路與船舶間可以實(shí)現(xiàn)快速裝卸、高效換裝，集裝箱無需在白洋港堆場進(jìn)行堆存，能夠克服傳統(tǒng)堆場堆存模式下集裝箱堆存時(shí)間過長的問題，減少運(yùn)輸設(shè)施的配備成本及占地面積，為白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)預(yù)留充足的堆場 空間。

（2）提高白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)效率。白洋港目前已經(jīng)研發(fā)自帶動力的牽引小車自動定位系統(tǒng)，鐵水聯(lián)運(yùn)信息化程度得到有效提升，疏港鐵路船舶與鐵路車輛集裝箱整個(gè)裝卸作業(yè)流程實(shí)現(xiàn)自動化，解決既有模式下由于鐵路車輛被動等待裝車導(dǎo)致裝卸效率低下的問題。白洋港通過研發(fā)鐵水聯(lián)運(yùn)綜合信息平臺，可以實(shí)現(xiàn)鐵路與白洋港信息的互聯(lián)互通，列車與船舶的等待時(shí)間將得以有效縮短，達(dá)到提高白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)效率，充分發(fā)揮白洋港工作人員的工作潛能的效果。

（3）釋放技術(shù)站作業(yè)能力。白洋港研發(fā)的車號與箱號智能識別系統(tǒng)根據(jù)集裝箱貨物去向?qū)崿F(xiàn)貨物的跟蹤定位，可以做到同一批換裝集裝箱按去向分類別集中放置，有效避免集裝箱在途中需要進(jìn)行再次動箱作業(yè)。而且鐵路車輛按去向編組，無需到相鄰技術(shù)站再次進(jìn)行技術(shù)作業(yè)，達(dá)到有效釋放技術(shù)站能力的效果。

3 結(jié)束語

白洋港作為“長江經(jīng)濟(jì)帶”戰(zhàn)略的重點(diǎn)支持項(xiàng)目和三峽翻壩物流體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目，對增強(qiáng)宜昌市輻射效應(yīng)，提升湖北西部形象具有重要意義。通過對白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式進(jìn)行布局，確定白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)車船直取模式的流程，實(shí)現(xiàn)鐵路和白洋港間信息互通共享，克服白洋港既有鐵水聯(lián)運(yùn)中存在的問題，有效破解鐵路進(jìn)港“最后一公里”瓶頸，確保白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)的無縫銜接。目前我國鐵水聯(lián)運(yùn)效率普遍較低，車船直取模式集壓縮無效作業(yè)時(shí)間、提高白洋港鐵水聯(lián)運(yùn)效率、釋放技術(shù)站作業(yè)能力等優(yōu)勢于一身，應(yīng)鼓勵我國港口廣泛采用車船直取模式，提高鐵水聯(lián)運(yùn)的效率。