張 戎,吳昊天,張卓瑋
1.同濟大學交通運輸工程學院,2.同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室,3.上海市軌道交通結構耐久與系統(tǒng)安全重點實驗室
近年來,伴隨著經(jīng)濟結構優(yōu)化和產業(yè)布局調整,重化工比重下降、新型制造業(yè)比重上升,第三產業(yè)比例進一步攀升,“十三五”期間去產能工作持續(xù)深化,導致部分“適鐵”行業(yè)運輸需求下降[1],2018年上海市鐵路發(fā)送量468萬噸,同比下降2.3%,其中鋼鐵發(fā)送120萬噸,同比下降13.4%。2018年1月出臺的《上海市城市總體規(guī)劃(2017—2035年)》提出將逐步壓縮鋼鐵、化工等傳統(tǒng)制造業(yè)的用地規(guī)模,未來上海鋼鐵、化工行業(yè)相關產品貨運需求將持續(xù)下降;另一方面,公路不合理地承擔了過多的中長距離貨物運輸,鐵路長距離、大運能、低排放、高能效的技術經(jīng)濟優(yōu)勢未能充分發(fā)揮,2018年上海市社會貨運總量達到10.7億噸,其中公路占比36.9%,鐵路占比僅為0.4%,表明上海市“公轉鐵”的運輸結構調整有很大潛力空間。2019年5月上海市人民政府出臺《上海市推進運輸結構調整實施方案(2018—2020年)》,方案聚焦公轉鐵、水水中轉、海鐵聯(lián)運、城市配送,著力打造綠色貨物運輸體系,將促進鐵路貨運需求增長。
本文分析上海市鐵路貨物發(fā)送量現(xiàn)狀和影響因素,研判未來上海市鐵路貨物發(fā)送需求形勢。由于鐵路貨物發(fā)送量受城市宏觀經(jīng)濟、產業(yè)結構、供給能力、國家運輸政策等諸多因素的影響,這些因素具有不確定性、隨機性和模糊性,導致回歸模型預測的復雜性[2],指數(shù)平滑法作為一種時間序列預測法,是對歷史數(shù)據(jù)趨勢進行外推,用于短期預測時精度較高,因此本文結合三次指數(shù)平滑模型與定性分析對2020年和2021年上海市鐵路貨物發(fā)送需求進行預測,并提出上海市鐵路貨運發(fā)展對策建議。
2009—2018年期間,上海市鐵路貨物發(fā)送量呈現(xiàn)先下降后逐漸趨穩(wěn)的態(tài)勢。分階段來看,2009—2015年期間上海鐵路貨物發(fā)送量持續(xù)下降,2015年發(fā)送471萬噸,與2009年相比減少了470萬噸;2016—2018年期間鐵路貨物發(fā)送量總體平穩(wěn),2016年發(fā)送460.5萬噸,同比下降0.7%,2017年實現(xiàn)止跌回升,達到472萬噸,同比增長2.5%,2018年發(fā)送468萬噸,同比下降2.3%,截止2020年1月,上海統(tǒng)計局發(fā)布數(shù)據(jù)顯示2019年1—11月上海鐵路累計發(fā)送貨物426.3萬噸,比上一年同期下降0.1%。
圖1 2009—2018年上海鐵路貨物發(fā)送量變化趨勢
從發(fā)送貨物結構來看,上海鐵路主要發(fā)送貨物品類有:集裝箱、鋼鐵、工機、化工品、文教品以及其他等。其中占比較大且發(fā)送量增長較快的貨類為集裝箱和工業(yè)機械,2018年集裝箱發(fā)送量為121萬噸,同比增長113.4%,工業(yè)機械發(fā)送量為90萬噸,同比增長10.9%,鋼鐵雖然占比較大,但呈現(xiàn)下降趨勢,2018年鋼鐵發(fā)送量為120萬噸,同比下降13.4%。
圖2 2018年上海市鐵路發(fā)送貨物結構情況
從主要貨物品類發(fā)送量變化情況來看,2009—2018年期間,上海鐵路貨物發(fā)送量下降473萬噸,其中鋼鐵、化工品、文教品以及其他合計下降近351萬噸,占下降總量的74%。2009年上海鐵路貨物發(fā)送量中鋼鐵338萬噸,占比36%,集裝箱125萬噸,占比13%,化工品65萬噸,占比7%,工業(yè)機械38萬噸,占比4%;到2018年,鋼鐵120萬噸,占比27%,集裝箱121萬噸,占比27%,工業(yè)機械90萬噸,占比20%,化工品降至18萬噸,占比4%。
2016—2018年期間,上海鐵路集裝箱、工業(yè)機械發(fā)送量合計增長73萬噸,這與適箱貨源以及高端制造業(yè)需求增長有關,但是鋼鐵、化工品、文教品以及其他發(fā)送量合計下降63萬噸,這與近年來上海鋼鐵產業(yè)外遷,限制化工品產能有關,從而表現(xiàn)為鐵路貨物發(fā)送總量增長效果不明顯。
圖3 2009—2018年上海鐵路主要貨物發(fā)送量情況(萬噸)
(1)產業(yè)布局方面。近年來,為實現(xiàn)高質量發(fā)展,提高城市能級和核心競爭力,上海市加快構建以現(xiàn)代服務業(yè)為主體,戰(zhàn)略性新興產業(yè)為引領,先進制造業(yè)為支撐的現(xiàn)代產業(yè)體系,逐步壓縮和淘汰重化工業(yè)和勞動密集型產業(yè)。從2000年開始,上海市逐步將工業(yè)開發(fā)區(qū)轉移至郊區(qū),中心城區(qū)則實行“退二進三”的用地政策,集聚發(fā)展第三產業(yè)。2012年,國家工信部發(fā)布《產業(yè)轉移指導目錄》,要求上海市所在的東部地區(qū)積極承接國際高端產業(yè)轉移,推動傳統(tǒng)產業(yè)向中西部地區(qū)轉移。此外,2018年上海市經(jīng)信委發(fā)布《上海市產業(yè)結構調整負面清單》,主要以淘汰和限制發(fā)展的方式向長三角城市群的其他區(qū)域或長三角城市群以外地區(qū)進行疏解,使得傳統(tǒng)工業(yè)產品產量顯著下滑,原“適鐵”貨物的發(fā)送需求減小,對鐵路貨物發(fā)送量造成負面影響。
(2)基礎設施建設方面。截止2019年底,上海市共有鐵路貨運辦理站16個,以南翔編組站為中心,沿京滬、滬杭既有線及其延伸線分布,其中楊浦站、蘆潮港站是上海市主要的海鐵聯(lián)運辦理車站。隨著上海市產業(yè)轉移及空間用地調整,上海市主要的貨源地調整至外環(huán)以外。但是,既有鐵路主要貨場,如北郊、楊浦等均位于外環(huán)線以內,無法適應城市“客內貨外”的發(fā)展格局,且貨場周邊由于貨運交通管制等政策影響,鐵路貨場功能受限。另外,鐵路場站與港口、機場、物流園、工業(yè)園區(qū)未實現(xiàn)無縫銜接,洋山深水港區(qū)未設置鐵路集裝箱裝卸線,需通過40公里短駁連接蘆潮港中心站與國家鐵路網(wǎng)接軌,鐵路進外高橋港區(qū)專用線正在規(guī)劃設計中,西北、西南等主要物流園、工業(yè)園均未有鐵路線路接入,鐵路貨物需經(jīng)公路短駁后在鐵路車站發(fā)車,增加了鐵路門到門全程運輸成本,制約鐵路市場競爭力。
(3)交通運輸政策方面。長期以來,政府對鐵路的發(fā)展存在“重客輕貨”的現(xiàn)象。2013年《上海市交通發(fā)展白皮書》中相關政策行動基本聚焦于基礎設施規(guī)劃,包括“發(fā)展海鐵聯(lián)運,推進鐵路進外高橋港區(qū),提高海鐵聯(lián)運比例”,“增加鐵路對外通道,推進滬通、滬乍等鐵路建設”,“推動鐵路貨站逐步外遷和轉型升級”等,2016年印發(fā)的《上海市綜合交通“十三五”規(guī)劃》對鐵路貨運的規(guī)劃與白皮書內容相似,以建設外高橋鐵路貨場(集裝箱中心站)和進港鐵路為抓手強化海鐵聯(lián)運,但鐵路貨運基礎設施項目落地建設進展緩慢,交通運輸政策對全市鐵路貨運需求的引導作用較弱。
表1 2009—2018年上海鐵路主要貨物發(fā)送量情況(萬噸)
從國家宏觀政策層面來看,《交通強國建設綱要》強調打造綠色高效的現(xiàn)代物流系統(tǒng),優(yōu)化運輸結構,加快推進港口集疏運鐵路、物流園區(qū)及大型工礦企業(yè)鐵路專用線等“公轉鐵”重點項目建設,推進大宗貨物及中長距離貨物運輸向鐵路和水運有序轉移,對提升鐵路貨運市場分擔率有積極作用。
從區(qū)域協(xié)同發(fā)展層面來看,長江經(jīng)濟帶、長三角一體化國家戰(zhàn)略為上海市鐵路貨運發(fā)展提供難得契機。一方面,二者可以有效推動長三角貨運和物流交流合作,進一步強化上海貨運樞紐功能,提升上海鐵路貨運業(yè)助推區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的服務功能;另一方面,長江經(jīng)濟帶、長三角一體化背景下的綜合交通運輸體系發(fā)展,要求上海市充分發(fā)揮多式聯(lián)運功能,從而帶動鐵路貨運量增長,支撐區(qū)域經(jīng)濟高質量發(fā)展。
從城市產業(yè)發(fā)展層面來看,上海目前以先進制造業(yè)為重點發(fā)展方向之一,新興戰(zhàn)略性工業(yè)仍有較大的增長空間,以汽車制造業(yè)為例,在國家節(jié)能環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略下,依靠創(chuàng)新要素對傳統(tǒng)汽車工業(yè)提檔升級,新能源汽車技術不斷提升,預計未來幾年上海市新能源汽車的運輸需求將持續(xù)增長。隨著上海鐵路加快基礎設施建設、提高商品汽車運輸服務水平,加上鐵路本身具有的成本優(yōu)勢,未來上海市鐵路商品汽車運輸市場份額將呈現(xiàn)提升趨勢。另外,上海自由貿易試驗區(qū)臨港新片區(qū)的建設不僅吸引新興產業(yè)向新片區(qū)集聚,而且推進優(yōu)勢產業(yè)向長三角地區(qū)拓展形成產業(yè)集群,有利于集中貨源,發(fā)揮鐵路在大批量貨物運輸中的優(yōu)勢,推進上海市集裝箱公鐵聯(lián)運發(fā)展。
從運輸政策來看,2019年5月上海市政府出臺《上海市推進運輸結構調整實施方案》,提出與2017年相比,2020年上海鐵路貨運量增加30萬噸、增長6%;商品車鐵路發(fā)送量達50萬臺,較2017年增加21.5萬臺,集裝箱鐵水聯(lián)運量年均增長20%以上??梢钥闯鲈摲桨赋劢硅F路貨運增量、集裝箱鐵水聯(lián)運增量外,還特別設定了商品車鐵路發(fā)送量的增量目標,將推動上海市鐵路貨物發(fā)送量的增長。
綜上所述,鐵路貨物發(fā)送需求影響因素眾多,采用回歸模型預測時,對未來年各影響因素進行研判有一定難度,而指數(shù)平滑法作為時間序列預測法的一種,對鐵路貨運量歷史數(shù)據(jù)進行趨勢外推,其原理是任一期的指數(shù)平滑值都是本期實際觀察值與前一期指數(shù)平滑值的加權平均,用于短期預測時精度較高。因此本文采用三次指數(shù)平滑法預測2020年、2021年上海市鐵路貨物發(fā)送量,并通過定性分析對預測值進行調整,給出最終推薦值,預測過程如下。
基于2009—2018年上海市鐵路貨物發(fā)送量數(shù)據(jù),采用三次指數(shù)平滑模型預測未來年的鐵路貨物發(fā)送量。三次指數(shù)平滑模型算法如下:
式中:yt+T表示以2009年為基年,第t+T年的鐵路貨物發(fā)送量預測值(t=1表示2009年,以此類推,t=10表示2018年,T=1,2,3…),at、bt、ct為指數(shù)平滑系數(shù),其計算公式為:
首先,確定合理的平滑系數(shù)α,當時間序列數(shù)據(jù)是上升(或下降)的發(fā)展趨勢類型,α應取較大的值,在0.6~1之間。由于2009—2018年上海市鐵路貨物發(fā)送量序列呈現(xiàn)先期明顯下降近年趨穩(wěn)波動的趨勢,因此取中間值平滑系數(shù)α=0.8進行預測。
最終得到預測上海鐵路貨物發(fā)送量的三次指數(shù)平滑模型為:
式中:y10+T為以2009年為基年,第10+T年的鐵路貨物發(fā)送量預測值,T為預測周期。
模型擬合結果如表3所示,從模型擬合結果來看,平滑系數(shù)α=0.8時,平均絕對百分比誤差MAPE為12.69%,但近5年的平均絕對百分比誤差為2.82%,2018年絕對百分比誤差MAPE僅為0.1%,可見近期擬合效果較好。由三次指數(shù)平滑模型預測2020年上海市鐵路貨物發(fā)送量為502萬噸,2021年為534萬噸。
在長三角高質量一體化發(fā)展、上海產業(yè)升級轉型、《上海市推進運輸結構調整實施方案》順利實施的基準情景下,預計2020年上海市鐵路貨物發(fā)送500萬噸,2021年發(fā)送530萬噸。
上海市步入高質量發(fā)展階段,交通運輸結構調整步伐加快,隨著鐵路運輸服務質量提升,鐵路運價更加彈性化,預計中長距離運輸?shù)呢浳锊粩嘞蚋泳G色節(jié)能的鐵路運輸方式轉移。因此,以運輸結構調整為契機,積極推進“公轉鐵”項目,根據(jù)“增總量,攻重點,調結構,提質量”的總體思路,促進鐵路貨運功能布局貼合產業(yè)布局,推進既有鐵路貨場轉型升級,打造特色化的鐵路貨運產品模式,構建便捷的信息共享平臺是上海鐵路貨運未來的發(fā)展方向。
表2 三次指數(shù)平滑模型參數(shù)值
表3 三次指數(shù)平滑模型擬合結果
(1)促進鐵路貨運功能布局貼合產業(yè)布局。長三角一體化和自貿新片區(qū)等發(fā)展戰(zhàn)略推動上海市產業(yè)轉型,未來上海產業(yè)發(fā)展將聚焦于現(xiàn)代服務業(yè)和先進制造業(yè),并根據(jù)國家沿海發(fā)展戰(zhàn)略,培育發(fā)展上海臨海戰(zhàn)略產業(yè)、發(fā)揮亞太國際門戶的主要城鎮(zhèn)和產業(yè)發(fā)展走廊的東部臨港海沿線,形成濱江沿海產業(yè)發(fā)展帶。為促進鐵路貨運業(yè)與上海先進制造業(yè)、商貿流通業(yè)融合發(fā)展,建議加快推進滬通鐵路、滬乍杭鐵路建設,建議新增徐行、外高橋、陸家浜、石湖蕩、上海東高鐵物流基地共五個鐵路貨運場站或物流基地,積極對接集裝箱運輸、商品車運輸、城市配送、冷鏈、笨重貨物物流等業(yè)務。
(2)推進既有鐵路貨場轉型升級。鐵路線路和貨場一經(jīng)建成,很難隨著城市發(fā)展而調整。比如北郊站周邊用地已變成辦公商務、住宅等,鐵路運輸功能受限。建議對既有鐵路貨運場站功能轉型升級,拓展居民生活日用品貨物配送、快遞分撥中心、物流增值等功能,推動上海鐵路局與第三方物流企業(yè)、快遞企業(yè)等合作開發(fā)鐵路貨場功能,補強鐵路貨場服務城市商業(yè)和居民生活的物流服務功能,更好地服務于周邊商業(yè)和居民生活,促進鐵路設施與城市發(fā)展互動。
(3)打造特色化的鐵路貨運產品模式。在產品定位方面,上海鐵路貨運應重點開發(fā)中長距離的“白貨”運輸市場,積極推進先進制造業(yè)產品、裝備制造業(yè)產品、進口貨物、快遞貨物及公路整車貨物向鐵路轉移;在產品設計方面,對接各大產業(yè)基地和大型制造企業(yè),開行特色品牌班列,如快遞貨物班列、進口貨物集裝箱班列、商品車班列、冷藏箱/罐式箱等特種集裝箱班列等;在產品宣傳方面,充分利用各類新媒體向客戶宣傳鐵路貨運特色品牌班列,建立客戶對鐵路貨運產品的好感和好印象;在產品管理方面,建立服務過程、客戶體驗的監(jiān)測標準和程序,以評價服務過程符合規(guī)定要求的程度,及托運人感受服務滿意程度的體驗,確保產品得到有效維護,能夠持續(xù)提升鐵路貨運產品價值。
(4)構建“門到門”全程運輸信息共享平臺。雖然上海鐵路局在貨運內部業(yè)務操作到管理決策等方面加大了信息化建設投入,對鐵路內部部分系統(tǒng)也進行了整合和信息共享,但鐵路“門到門”全程運輸仍缺乏信息系統(tǒng)支撐。建議基于鐵路運輸管理信息系統(tǒng)(TMIS),圍繞客戶企業(yè)關心的貨物跟蹤查詢、運到期限、運輸辦理流程、運輸服務質量等問題,構建和完善“門到門”全程運輸信息服務平臺,運用區(qū)塊鏈技術,充分集成利用“門到門”全程運輸鏈上涉及到的參與者的信息,使客戶和運輸鏈各類參與者都能及時準確地獲得相關信息。積極推進鐵路與港口、制造企業(yè)、物流企業(yè)、公路短駁運輸企業(yè)等的信息互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)交換共享,在運輸組織銜接控制、運輸計劃、車輛調度、貨源匹配等問題上通過平臺及時發(fā)布和共享信息,提高鐵路“門到門”全程運輸效率,促進鐵路貨運與其他運輸方式融合發(fā)展。