集裝箱鐵海聯(lián)運需求及內陸港布局研究*

張翠云

（中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院有限公司 副研究員，北京 100038）

0 引言

集裝箱鐵海聯(lián)運具有運能大、成本低、環(huán)保等特點，在國民經(jīng)濟和綜合運輸體系中的地位和作用日益突出，但仍然是我國多式聯(lián)運發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)。新時期加快發(fā)展鐵海聯(lián)運、著力提高鐵海聯(lián)運比例既是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要抓手，又契合了新時期我國鐵路轉型發(fā)展的內在要求。沿海港口是集裝箱貨物的主要集散地，內陸港則是港口功能的重要延伸。當前我國內陸港存在規(guī)模小、功能單一、重復建設等諸多問題，更有許多內陸港沒有接入鐵路，嚴重制約了集裝箱鐵海聯(lián)運的發(fā)展。建立以鐵路場站為基礎的公共內陸港體系，既符合國家戰(zhàn)略和產業(yè)政策，又是鐵路貨運轉型發(fā)展、擴大有效供給的重要舉措。

1 港口集裝箱鐵海聯(lián)運需求預測

集裝箱鐵海聯(lián)運量影響因素眾多，如經(jīng)濟、社會、自然等，具有較大的隨機性和模糊性，給預測帶來一定的難度。常用的方法主要有灰色模型法、多元回歸分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡預測法、指數(shù)平滑法等，這些方法適用范圍廣，但沒有突出集裝箱的自身特性。本次預測從貨源生成地和港口兩個維度分別進行集裝箱鐵海聯(lián)運需求預測，更為符合港口集裝箱鐵海聯(lián)運需求形成機理。首先，采用回歸預測、多因素動態(tài)生成系數(shù)法、組合預測等方法預測港口集裝箱吞吐量和鐵海聯(lián)運總需求；其次，結合我國經(jīng)濟地理特點、多因素動態(tài)生成法等，分析不同區(qū)域外貿集裝箱生成機理和生成量；最后，預測不同區(qū)域和距離別鐵海聯(lián)運需求量。

1.1 港口集裝箱吞吐量預測

1.1.1 回歸分析法

集裝箱運輸是經(jīng)濟發(fā)展的產物，決定沿海港口集裝箱吞吐量發(fā)展的主要因素依然是經(jīng)濟發(fā)展水平，與GDP 緊密相關。以歷年GDP 指數(shù)為自變量，相應年度沿海港口集裝箱吞吐量為因變量，構建線性回歸方程。見圖1。

圖1 沿海港口集裝箱吞吐量與GDP 關系

1.1.2 多因素動態(tài)生成系數(shù)法

多因素動態(tài)生成系數(shù)法是通過建立集裝箱生成量預測模型,把經(jīng)濟、外貿和運輸?shù)确矫嬗绊懠b箱生成量的眾多因素加以量化，計算公式如下：

式中：W 為預測期外貿集裝箱生成量；P 為預測期外貿進出口總額（億美元）；K 為適箱貨物比率（%）；R為綜合系數(shù)（萬t/億美元）；Q 為換算系數(shù)（TEU/t）。

通過對我國近年出口貨物情況分析，預計未來我國除航空外適箱貨物比率為75%左右。

R 也叫外貿集裝箱生成系數(shù)。定義為每億美元口岸進出口商品總額所產生的集裝箱貨重量。由于不同行業(yè)每億美元所產生的適箱貨物重量不同，該系數(shù)通常由抽樣調查和各種貨類加權平均計算得到。通過對歷史數(shù)據(jù)的回歸分析，我國未來國際集裝箱生成系數(shù)維持在4 萬～5 萬t/億美元之間。

考慮外貿適箱貨物的裝箱率、重箱比重以及重箱載重量的換算系數(shù)Q，計算公式如下：

Q=裝箱率/（重箱載重量×重箱比例）

分析近十年集裝箱比例變化趨勢，預測期我國外貿集裝箱量與內貿集裝箱量比按7∶3 左右測算。

1.1.3 組合預測法

綜合上述預測結果，參考全國沿海港口布局規(guī)劃（2018—2035），預測2025 年、2030 年、2035 年我國港口集裝箱吞吐量分別為3.0 億TEU、3.4 億TEU 和3.7 億TEU。見表1。

表1 港口集裝箱吞吐量預測 億TEU

1.2 港口集裝箱鐵海聯(lián)運需求預測

1.2.1 總量預測

在國家政策的引導下，集裝箱運輸由公路向鐵路轉移以及大宗散貨通過“散改集”形式向鐵路轉移，將成為今后一段時期集裝箱鐵海聯(lián)運發(fā)展的重點。《鐵路貨運增量行動方案（2018—2020 年）》要求“國鐵集裝箱運量年均增長20%以上，其中集裝箱多式聯(lián)運力爭年均增長30%以上”。2020 年我國集裝箱鐵水聯(lián)運量達到687 萬TEU，同比增長33.1%，占港口集裝箱吞吐量的2.6%。2020 年后，隨著我國多式聯(lián)運環(huán)境逐步改善，集裝箱鐵海聯(lián)運市場環(huán)境發(fā)生較大變化，東部沿海及中西部地區(qū)集裝箱鐵路集疏港比例均將有所提高，預測2025 年、2030 年、2035 年我國港口集裝箱鐵海聯(lián)運量為1 800 萬TEU、3 600 萬TEU 和5 400 萬TEU，占港口集裝箱吞吐量的比重分別為6%、10.6%、14.6%。見表2。

表2 港口集裝箱鐵海聯(lián)運需求預測

1.2.2 區(qū)域預測

根據(jù)港口集裝箱貨源分布特點，將全國劃分為東部及沿海地區(qū)、中部地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)和西北地區(qū)五大區(qū)域進行分析。研究表明東部及沿海地區(qū)集裝箱生成量占比高，鐵海聯(lián)運貨運需求潛力大，研究年度占全國鐵海聯(lián)運需求的63%～75%左右，鐵海聯(lián)運增量空間巨大。距離別上來看，預測2025 年、2030 年、2035 年長距離（按800 km 以上測算）集裝箱鐵海聯(lián)運市場需求分別為504 萬TEU、665 萬TEU、984 萬TEU，中短距離集裝箱鐵海聯(lián)運市場需求分別為1 296 萬TEU、2 935 萬TEU、4 416 萬TEU，見表3 及圖2、圖3。

表3 分區(qū)域沿海港口集裝箱鐵海聯(lián)運運量預測 萬TEU

圖2 2025 年不同地區(qū)鐵海聯(lián)運需求占比

圖3 2035 年不同地區(qū)鐵海聯(lián)運需求占比

2 內陸港布局研究

2.1 內陸港基本內涵及發(fā)展現(xiàn)狀

內陸港，又叫干港、無水港、國際陸港，是指依托鐵路或公路等陸路交通，在內陸城市設立的，具有口岸功能和綜合物流服務功能的商貿物流樞紐。內陸港作為海港與內陸城市聯(lián)系的重要節(jié)點，或者說特殊的內陸型港口，所具備的功能和普通的物流園區(qū)、沿海港口不盡相同，不僅包括普通物流園具備的運輸、分撥、配送、倉儲及集裝箱作業(yè)等功能，還包含沿海港口具備的通關、報關報檢等功能。內陸港業(yè)務發(fā)展到某一階段后，還可進一步拓展功能，增加公共管理服務、貨運代理、保稅物流、保稅加工、電子商務、流通加工、商貿、金融服務、維修保養(yǎng)等業(yè)務。

內陸港最早源于港口經(jīng)濟腹地拓展需要，近年來隨著“海向”思維向“陸向”思維轉變，內陸地區(qū)的國際貿易日益發(fā)展壯大，尤其是隨著“一帶一路”倡議的提出，我國內陸港進入加速發(fā)展階段。內陸港充分發(fā)揮其東進西聯(lián)、陸海并舉、內外相連的物流節(jié)點優(yōu)勢，分布密度在短期內快速提升，各地規(guī)劃建設已有100多家。與此同時，也暴露出了許多問題，主要痛點在于大多數(shù)內陸港還處于發(fā)展初期，經(jīng)營規(guī)模較??；許多內陸港服務于投資建設的港口，服務對象單一；許多內陸港功能單一，沒有鐵路接入；盲目投資、重復建設，內陸港之間相互競爭貨源，用試錯來優(yōu)化資源配置，造成資源浪費和企業(yè)虧損。為此，有必要加快內陸港資源整合和布局規(guī)劃，避免低水平重復建設和同質化競爭，構建運作水平較高、樞紐作用突出、綜合服務能力較強的公共內陸港體系。

內陸港布局可分為宏觀空間布局和微觀平面設計兩部分。宏觀空間布局主要研究內陸港等級層次與區(qū)域的空間適應性問題、內陸港數(shù)量和規(guī)模與區(qū)域的適應性問題、內陸港的一般空間結構問題等。微觀平面設計也稱為內陸港內部平面布置，是指在對內陸港功能定位分析基礎上，對其內部作業(yè)流程、生產工藝、硬件設施設備選型與配置進行設計優(yōu)化的過程[2]。

2.2 宏觀布局

2.2.1 布點選取

我國國土面積遼闊，人口和經(jīng)濟總量大，城市數(shù)量很多，若把所有城市都作為內陸港備選地點來處理，不僅工作量大而且顯然不符合實際情況。作為內陸港樞紐的備選城市，首先排除內陸區(qū)域的縣級市、經(jīng)濟總量小的地級市以及部分沿海港口城市，選擇自然地理條件、交通運輸基礎設施、政治經(jīng)濟實力強的城市。綜合考慮內陸港空間服務劃分的連續(xù)性、現(xiàn)狀內陸港運作實際等情況，選擇以下84個城市作為內陸港備選承載城市。見表4。

表4 備選內陸港城市列表

2.2.2 聚類分析

系統(tǒng)聚類法的基本思想是：先假定各個樣品各自成一類，這時各類間距離就是各樣品之間的距離，將距離最近的兩類合并為一個新類；再計算新類與其他類間的距離，將距離最近的兩類再合并。這樣每次縮小一類，直到所有的樣品都成為一類為止。然后根據(jù)需要或者根據(jù)給出的距離臨界值，確定分類數(shù)及最終要分的類。用系統(tǒng)聚類法解決實際問題時，把每個分類對象稱為樣品，并根據(jù)對象的性質選擇若干指標（特征變量），對每個樣品得到其所有指標值，由每個樣品的所有指標值組成一個數(shù)據(jù)矩陣，這個樣本信息矩陣是系統(tǒng)聚類分析的基礎。論域X={x1,x2,…,xn}為樣本空間，該樣本信息矩陣為：

式中：n 為樣品數(shù)，m 為特征變量數(shù)。

第i 個樣品的觀測值：(xi1,xi2,…,xim)T，i=1,2,…,n

第j 個指標的觀測值：(xj1,xj2,…,xjm)T，j=1,2,…,m

由于同類事物具有很強的相似性，同類事物之間距離應較小，因此可用距離統(tǒng)計量作為分類依據(jù)。樣品間常用的距離統(tǒng)計量有：Block（布洛克距離）、Squared Euclidean distance（歐氏距離）、Chebychev（切貝謝夫距離）等。

本文采用SPSS 軟件[3]，選擇全國84 個城市單位面積的公路貨運量（單位:萬t/km2）、高速公路網(wǎng)密度、單位面積的鐵路貨運量、鐵路網(wǎng)密度、GDP 總量、工業(yè)增加值、外貿進出口總額、交通區(qū)位系數(shù)八項指標作為特征變量。其中交通區(qū)位系數(shù)根據(jù)內陸港備選城市與既有相關規(guī)劃的銜接程度，主要包括《全國物流園區(qū)發(fā)展規(guī)劃（2013—2020 年）》（發(fā)改經(jīng)貿 〔2013〕1949 號）、《全國流通節(jié)點城市布局規(guī)劃（2015—2020 年）》（商建發(fā)〔2015〕196 號）、《國家物流樞紐布局和建設規(guī)劃》（發(fā)改經(jīng)貿〔2018〕1886號）、《鐵路物流基地布局規(guī)劃及2015—2017 年建設計劃》（鐵總計統(tǒng)〔2015〕232 號）以及全路規(guī)劃建設18 個集裝箱中心站等。交通區(qū)位得分劃分為3個層次，屬于國家級或一級的城市得2 分，屬于區(qū)域級或二級的得1 分，其他不得分。

聚類分析碎石圖表明，隨著類的不斷凝聚、類數(shù)目的不斷減少，類的距離在逐步增大，最終形成“平坦的碎石路”。根據(jù)類間距離小則形成類的相似性大，類間距離大則形成的類的相似性小的原則，在“山腳”下找到“拐點”。因此，本圖支持備選節(jié)點城市分為3 類比較合適。經(jīng)對數(shù)據(jù)進行z-score 標準化處理，系統(tǒng)聚類結果如圖4 所示，三類城市分類為：北京、蘇州、廣州為第一類，東莞、重慶、鄭州、武漢、成都、貴陽、佛山為第二類，其他城市為第三類。

圖4 聚類分析碎石圖

從鐵路角度來看，部分內陸港承載城市如北京，盡管非常適合建設大型內陸港，但因土地資源、環(huán)保要求等因素，無法布局大型的鐵路集裝箱內陸港。而廣州、東莞等沿海城市通過港口辦理進出口業(yè)務比內陸港更具有優(yōu)勢，鐵路優(yōu)勢不大。因此，根據(jù)上述分類以及鐵路內陸港需求，綜合考慮當前內陸港中歐班列、中亞班列開行現(xiàn)狀，以及鐵路物流基地、鐵路集裝箱中心站運作實際，參考《鐵路物流中心設計規(guī)范》（Q/CR 9133—2016）[4]、《陸港設施設備配置和運營技術規(guī)范》（JT/T 1213—2018）[5]，建議鐵路內陸港進行如下層級劃分：

一級內陸港：具有內陸港完備功能，可以為進出口企業(yè)、國際物流企業(yè)提供國際物流單證作業(yè)、保稅倉儲作業(yè)和鐵路國際貨物運輸服務。設置于物流需求旺盛的綜合性交通樞紐內，遠期鐵路年吞吐量達100 萬標箱以上。如成都、重慶、鄭州、西安、武漢、長沙等。

二級內陸港：具備內陸港基本功能，可以為進出口企業(yè)、國際物流企業(yè)提供國際物流單證作業(yè)和鐵路國際貨物運輸服務。設置于區(qū)域交通樞紐和市場需求充足的地區(qū)，遠期鐵路年吞吐量達60 萬標箱以上。如石家莊、沈陽、長春、哈爾濱、南京、杭州、金華、蘇州、貴陽、濟南、合肥、南昌、贛州、昆明、蘭州、烏魯木齊、太原、南寧、呼和浩特等。

三級內陸港：具備內陸港基本功能，為進出口企業(yè)、國際物流企業(yè)提供國際物流單證作業(yè)和鐵路國際貨物運輸服務。設置于一般地級市或生產制造企業(yè)附近，遠期鐵路年吞吐量達30 萬標箱以上。

2.3 微觀布局

內陸港平面布置問題主要是將區(qū)域內的功能區(qū)或基本設施根據(jù)其相互關系和各種影響因素進行科學合理的布置，達到一定目標（如物料的總搬運費用最小、設施間的密切度最大等）的過程。主要方法有擺樣法、圖解法、計算機輔助設計法、系統(tǒng)布置法（SLP）等。

SLP 法以大量圖表分析和圖形模型分析為手段，具有操作性和實踐性較強，適用范圍廣，可以實現(xiàn)定性分析和定量分析有機結合等優(yōu)點。在內陸港功能區(qū)布局規(guī)劃中，主要針對5 個基本要素進行分析，即物流對象P（Production）、物流量Q（Quantity）、物流作業(yè)線路R（Routing）、輔助部門S（Service）、物流作業(yè)時間T（Time）。通過各主要功能分區(qū)物流關系與非物流關系分析，得到各分區(qū)綜合關系，并根據(jù)各功能分區(qū)之間的綜合關系強度，運用SLP 方法進行布局，得到各功能分區(qū)之間的邏輯關系。根據(jù)各功能分區(qū)之間的邏輯關系和面積，可以得出基于實際面積比例的分區(qū)布置格局。其中，物流關系分析，即“P-Q 分析”按物流強度劃分為A、E、I、O、U五個等級,非物流關系依照關系的緊密程度劃分為A、E、I、O、U、X 六個等級[6]。

一般內陸港可設置以下幾個功能區(qū)：鐵路集裝箱多式聯(lián)運區(qū)、海關監(jiān)管及查驗區(qū)、倉儲配送區(qū)、綜合服務區(qū)等。另外根據(jù)地方產業(yè)特點及市場需求也可設置綜合保稅區(qū)。見圖5、圖6。

圖5 內陸港功能區(qū)綜合相關性圖

圖6 內陸港功能區(qū)出入口布置及交通流線組織示意圖

3 結束語

鐵海聯(lián)運涉及部門眾多，是一項相當復雜的系統(tǒng)工程。全面提升集裝箱鐵海聯(lián)運服務水平和質量，大力挖掘不同地區(qū)集裝箱鐵海聯(lián)運需求，提高港口鐵海聯(lián)運比例，是新時期實現(xiàn)“雙碳”目標的客觀要求。合理布局和布置內陸港，形成東聯(lián)西進、陸海并舉的多式聯(lián)運新格局，是當前實現(xiàn)集裝箱快速上量、節(jié)能減排的重要舉措。鐵路部門應加強內陸港規(guī)劃布局，積極探索不同港口與內陸港間運量規(guī)律，合理組織開行集裝箱鐵海聯(lián)運班列，切實增加鐵路貨運量。