集裝箱港口綜合集疏運(yùn)體系一體化布局研究

莊洲洋

（交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院，北京 100029）

0 引言

港口是多種運(yùn)輸方式交匯的綜合運(yùn)輸樞紐，其通行能力和運(yùn)行效率不僅取決于港口自身，還與港口配套的公路、鐵路、內(nèi)河、管道等集疏運(yùn)方式的銜接和能力緊密相關(guān)。集裝箱在港口運(yùn)輸中具有特殊重要地位，隨著我國集裝箱港口的規(guī)模化、大型化發(fā)展和吞吐量規(guī)模的日益增長，集疏運(yùn)通道能力緊張、結(jié)構(gòu)不合理、港城交通矛盾、多種運(yùn)輸方式銜接不暢等問題開始顯現(xiàn)[1-2]，影響了集裝箱運(yùn)輸效率和港口服務(wù)水平，制約著集裝箱港口發(fā)展建設(shè)。

港口集疏運(yùn)體系的分析和評價研究已有一定基礎(chǔ)[3-5]，但實(shí)施層面的集裝箱港口集疏運(yùn)布局和設(shè)計(jì)尚缺少系統(tǒng)研究。本文將圍繞構(gòu)建集裝箱港口綜合集疏運(yùn)體系，從構(gòu)成要素、運(yùn)作模式、一體化布局、適應(yīng)性分析和優(yōu)化策略等方面，對優(yōu)化集裝箱港口集疏運(yùn)規(guī)劃建設(shè)進(jìn)行探討。

1 集裝箱港口集疏運(yùn)現(xiàn)狀

我國港口集裝箱吞吐量連續(xù)多年位居世界之首，十大集裝箱港口中我國港口占7席。2020年港口集裝箱完成吞吐量約2.8億標(biāo)準(zhǔn)箱，約30個港口吞吐量超過100萬標(biāo)箱。港口集裝箱集疏運(yùn)以公路為主、水運(yùn)為輔，鐵路集疏運(yùn)比例較低?？傮w格局上，公路占比在80%以上，水運(yùn)在15%左右，鐵路等在5%以內(nèi)[6]。

由于我國沿海沿江經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，制造業(yè)集中，生成箱源占比較大，導(dǎo)致港口集裝箱運(yùn)輸距離相對較短，公路運(yùn)輸優(yōu)勢明顯，在集裝箱集疏運(yùn)中占據(jù)主體地位。長三角、珠三角地區(qū)水網(wǎng)密集，通航條件較好，有長江、珠江水運(yùn)通道連接，集裝箱江海聯(lián)運(yùn)優(yōu)勢突出，水水中轉(zhuǎn)占比都在60%以上。

受運(yùn)距優(yōu)勢不大、運(yùn)輸成本高、市場環(huán)境、銜接不暢等因素影響，我國沿海港口集裝箱鐵路運(yùn)輸發(fā)展相對滯后，2020年集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)量占沿海港口集疏運(yùn)比例僅為3%左右，集裝箱吞吐量排名前列的上海、寧波舟山、廣州、深圳等港口鐵路集疏港運(yùn)量僅占港口集裝箱吞吐量的1.4%，鐵路比較優(yōu)勢未得到有效發(fā)揮。

2 集裝箱港口綜合集疏運(yùn)體系構(gòu)建

集疏運(yùn)體系是連接港口和腹地的紐帶和通道，是港口建設(shè)發(fā)展的重要硬件基礎(chǔ)。對于規(guī)模化的集裝箱港口，構(gòu)建綜合的集疏運(yùn)體系，是保證港口運(yùn)行和集裝箱運(yùn)輸通暢的重要條件。

2.1 綜合集疏運(yùn)體系構(gòu)成

集裝箱港口的綜合集疏運(yùn)體系由節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)和通道構(gòu)成。節(jié)點(diǎn)包括港口、內(nèi)陸港及貨源地等，通道包括公路、鐵路、水運(yùn)等運(yùn)輸方式，網(wǎng)絡(luò)則是港口腹地已經(jīng)形成的公路網(wǎng)、鐵路網(wǎng)和水運(yùn)網(wǎng)。在集疏運(yùn)體系中，可通過選擇一種或多種運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)集裝箱在港口和貨源地之間的運(yùn)輸。

2.2 綜合集疏運(yùn)體系運(yùn)作模式

集裝箱船舶在碼頭前沿經(jīng)過岸橋的裝卸后，根據(jù)后方運(yùn)輸方式的不同，會形成不同的集疏運(yùn)模式，主要包括公路集疏運(yùn)、鐵路集疏運(yùn)和水水中轉(zhuǎn)3種，具體見圖1。

公路是集裝箱集疏運(yùn)體系中最基礎(chǔ)、最重要的運(yùn)輸方式，能高效實(shí)現(xiàn)集裝箱的“門到門”運(yùn)輸需求，時效性和靈活性都明顯優(yōu)于鐵路和水運(yùn)，具有較大優(yōu)勢。公路運(yùn)輸可實(shí)現(xiàn)集卡車輛停放、調(diào)配靈活，能有效減少貨物交接次數(shù)，一定程度上降低了集疏運(yùn)成本。但是單次運(yùn)輸量較低、運(yùn)輸成本較高、污染相對較大，大量的集卡車輛會加大城市交通壓力。

圖1 公路、鐵路、水水中轉(zhuǎn)港口集疏運(yùn)模式

鐵路集疏運(yùn)，即集裝箱“海鐵聯(lián)運(yùn)”，是集裝箱港口集疏運(yùn)的發(fā)展趨勢和重點(diǎn)。鐵路集疏運(yùn)的核心是多式聯(lián)運(yùn)，在長距離運(yùn)輸、緩解港城交通矛盾以及減少環(huán)境影響等方面，鐵路集疏運(yùn)具有優(yōu)勢。但在內(nèi)陸港和貨源地之間、港口鐵路站場和碼頭前沿之間，還需通過公路完成運(yùn)輸，裝卸環(huán)節(jié)要求較高。

水水中轉(zhuǎn)依托內(nèi)河水運(yùn)通道和航道網(wǎng)，服務(wù)于長距離及時間要求不高的集裝箱運(yùn)輸，運(yùn)輸量大，速度相對較慢，單位運(yùn)輸成本低，能耗和排放低。

鐵路集疏運(yùn)和水水中轉(zhuǎn)的中間環(huán)節(jié)比公路集疏運(yùn)多，更適合于中長距離運(yùn)輸。一般認(rèn)為，500km運(yùn)距是公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸?shù)姆纸纾?00km以內(nèi)采用公路運(yùn)輸成本更低，超過500km則宜采用鐵路和水運(yùn)。

3 集裝箱港口綜合集疏運(yùn)體系一體化布局

集疏運(yùn)體系的布局包括港口端、腹地以及兩者之間的運(yùn)輸路徑。在港口端，要解決鐵路公路的空間需求、進(jìn)出港的通道、水水中轉(zhuǎn)的功能區(qū)布置問題。運(yùn)輸路徑上，需合理配置鐵路、公路和水運(yùn)的集疏運(yùn)資源，做好不同運(yùn)輸方式間的銜接。在腹地，設(shè)置合適的內(nèi)陸港，提供多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)。

3.1 港區(qū)布置

3.1.1 陸域布置

港區(qū)的陸域布置，從空間規(guī)模上要保證足夠的陸域縱深和面積，充分發(fā)揮集裝箱運(yùn)輸能力。對規(guī)劃階段的陸域方案，依據(jù)功能相近合并、差異區(qū)分的原則，將陸域布置按照碼頭生產(chǎn)區(qū)和綜合物流園區(qū)兩大功能進(jìn)行考慮，綜合物流園區(qū)在碼頭生產(chǎn)區(qū)的后方。

碼頭生產(chǎn)區(qū)是碼頭裝卸作業(yè)的專用場地，包括碼頭、堆場、裝卸線等。綜合物流園區(qū)中，場站區(qū)主要滿足周轉(zhuǎn)空箱、集疏港重箱、特種箱及其他堆存需求；倉儲區(qū)主要用于集裝箱拆拼箱、配送、流通加工及其他物流增值活動；集卡停車場是港口集卡主要服務(wù)區(qū)，提供停放、維修及相關(guān)生活配套服務(wù)等；鐵路編組站是多式聯(lián)運(yùn)的重要節(jié)點(diǎn)，具備一定的堆存功能。物流園區(qū)的規(guī)模基本與港口需求相匹配，分析國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料，普遍適應(yīng)的物流園區(qū)規(guī)模為碼頭生產(chǎn)區(qū)與物流園區(qū)的用地面積之比約1∶1。

以大連港大窯灣港區(qū)北岸作業(yè)區(qū)為例，按集裝箱吞吐量800萬TEU計(jì)算，碼頭生產(chǎn)區(qū)用地需求為415萬m2，碼頭縱深800m。綜合物流園區(qū)按照細(xì)分功能和集裝箱作業(yè)量計(jì)算，總用地需求369萬m2，場站區(qū)、倉儲區(qū)、集卡停車場、鐵路編組區(qū)及其他配套用地規(guī)模需求見表1。

表1 港口物流園區(qū)細(xì)分功能及用地需求

3.1.2 水水中轉(zhuǎn)布置

對于存在水水中轉(zhuǎn)需求的集裝箱港口，應(yīng)在碼頭岸線布置時考慮水水中轉(zhuǎn)功能區(qū)。有兩種布置形式，一種是大船小船兼靠，不單獨(dú)設(shè)立水水中轉(zhuǎn)區(qū)；另一種是采取小港池等方式單獨(dú)設(shè)置水水中轉(zhuǎn)區(qū)。

上海港洋山港區(qū)采取的是大順岸布置形式，大船小船均利用同一段碼頭岸線進(jìn)行裝卸。采用這種形式，在裝卸設(shè)備、靠泊設(shè)置等方面要兼顧小船作業(yè)需求。同時，由于兼顧小船裝卸，一定程度上占用了碼頭資源，使得碼頭能力不能充分發(fā)揮。廣州港南沙港區(qū)通過小港池進(jìn)行水水中轉(zhuǎn)，小船在港池內(nèi)進(jìn)行裝卸，與大船分開，集裝箱在大、小船堆場之間通過集卡等設(shè)備運(yùn)輸。

3.2 通道布局

3.2.1 公路通道

（1）布局考慮

疏港公路應(yīng)從兩個層次進(jìn)行布局，一是主要服務(wù)于中長距離運(yùn)輸?shù)膶ν夤芳柽\(yùn)通道，這是港口與腹地連接的主通道，由高速公路、國省干線等組成；二是服務(wù)于短距離的集疏運(yùn)道路，承擔(dān)港區(qū)與城市、對外干線通道的銜接，直接連接到港區(qū)。

道路等級上，應(yīng)基于全港區(qū)的港口通過能力，結(jié)合公路集疏運(yùn)的比例，做好公路集疏運(yùn)通道的規(guī)劃和預(yù)留，確定高速公路、一級、二級、三級疏港路及車道數(shù)。道路選線上，要避免穿越城區(qū)。主要的集疏運(yùn)通道穿越城區(qū)，將會造成港城矛盾、交通擁堵、環(huán)境污染等一系列問題，制約港口的通暢運(yùn)行。如，深圳港集卡公路運(yùn)輸均需橫穿主城區(qū)進(jìn)出港口，大量集卡穿城行駛，會導(dǎo)致城市道路系統(tǒng)擁堵嚴(yán)重。

（2）量能分析

集疏運(yùn)量是由港口集裝箱吞吐量和集疏運(yùn)結(jié)構(gòu)決定的。對于公路集疏運(yùn)量，最終要折合成標(biāo)準(zhǔn)車次的通行量，簡化考慮空箱率、不均衡系數(shù)等因素，可按照下式計(jì)算，然后再根據(jù)集裝箱的流向?qū)⒓柽\(yùn)量分配到不同的道路上去。

式（1）中：V為日平均標(biāo)準(zhǔn)車次（pcu/d）；Q為年集裝箱吞吐量（TEU）；T為年作業(yè)天數(shù)；m為標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的空箱率；b為標(biāo)準(zhǔn)箱與標(biāo)準(zhǔn)車之間的換算系數(shù)；f為日車流量不均勻系數(shù)。

公路的集疏運(yùn)能力可根據(jù)相應(yīng)技術(shù)等級標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范確定不同服務(wù)水平下的通行能力。將適應(yīng)度定義為集疏運(yùn)能力與集疏運(yùn)量的比值，為保證公路集疏運(yùn)通暢，主要集疏運(yùn)通道的適應(yīng)度應(yīng)盡可能大于1。

（3）優(yōu)化思路

公路集疏運(yùn)的優(yōu)化主要涉及以下方面：①若全段擁堵，則考慮提升道路等級或增加道路條數(shù)，與集疏運(yùn)量相匹配；②路口是主要的堵點(diǎn)，對車流量較大的交叉路口采取立交方式緩解路口的擁堵；③通過建設(shè)專用路、高架等方式，實(shí)現(xiàn)港城交通分離，減少集疏港集卡車輛占用城市交通資源。

3.2.2 鐵路通道

鐵路與港口的有效銜接是擴(kuò)大集疏運(yùn)能力、提高鐵路疏港效率的關(guān)鍵，應(yīng)規(guī)劃布局好疏港支線、聯(lián)絡(luò)線及港口鐵路站場：①依據(jù)地區(qū)鐵路網(wǎng)，規(guī)劃好鐵路接軌站至港口站間的銜接鐵路，預(yù)留線路能力和空間資源；②對于大型集裝箱港區(qū)，可通過雙層雙線電氣化鐵路提高鐵路通行能力；③注重鐵路和公路的協(xié)調(diào)，避免鐵路和公路交叉路口較多，影響集疏運(yùn)效率；④結(jié)合港口規(guī)劃統(tǒng)籌研究鐵路港前站建設(shè)方案，注重與堆場、物流園區(qū)的銜接，具備條件的可與港口作業(yè)直接對接，鐵路線伸入碼頭堆場。

3.3 內(nèi)陸港選址

內(nèi)陸港是通過鐵路等運(yùn)輸通道與一個或多個沿海港口相連的內(nèi)陸樞紐，以集裝箱和多式聯(lián)運(yùn)為發(fā)展方向，能有效增強(qiáng)港口的輻射能力和腹地范圍。內(nèi)陸港與港口之間主要依托鐵路進(jìn)行運(yùn)輸，貨源地與內(nèi)陸港之間主要通過公路連接。內(nèi)陸港體系布局見圖2。

內(nèi)陸港選址需統(tǒng)籌分析集裝箱貨源分布、與港口之間的聯(lián)通等因素，可采用博弈分析、層次分析、多目標(biāo)優(yōu)化[7]等方法選擇合適的內(nèi)陸港。對于用地緊張、港城交通矛盾突出的大型規(guī)?；蹍^(qū)，可設(shè)立近距離內(nèi)陸港，代替港口后方物流園區(qū)和部分堆場功能，通過內(nèi)陸港與港區(qū)之間的鐵路運(yùn)輸，減少公路運(yùn)輸對城市交通的影響。在深圳港的集疏運(yùn)問題研究中，將近距離內(nèi)陸港體系考慮為包含港口區(qū)、疏港鐵路、內(nèi)陸港3個主要功能區(qū)，其中疏港鐵路根據(jù)需求可實(shí)現(xiàn)全線集裝箱雙層、雙向行駛，內(nèi)陸港主要承擔(dān)鐵路裝卸、場內(nèi)拖車運(yùn)輸、港內(nèi)箱堆存以及系統(tǒng)作業(yè)調(diào)研、計(jì)劃制定等管理功能。

圖2 內(nèi)陸港體系布局

4 結(jié)語

綜合集疏運(yùn)體系的布局對集裝箱港口可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。本文基于多個港口集疏運(yùn)研究實(shí)例，分析了集裝箱港口綜合集疏運(yùn)體系構(gòu)成和運(yùn)作模式，從港區(qū)布置、通道布局和內(nèi)陸港選址三個維度論述了一體化布局綜合集疏運(yùn)體系的主要內(nèi)容，并針對最基礎(chǔ)的公路集疏運(yùn)提出了量能分析和優(yōu)化思路，可為解決港城港口集疏運(yùn)矛盾和進(jìn)行集疏運(yùn)規(guī)劃建設(shè)提供參考。建議在今后的集裝箱港口發(fā)展實(shí)踐中，研究布局構(gòu)建綜合集疏運(yùn)體系，以優(yōu)化運(yùn)輸結(jié)構(gòu)和提高集疏運(yùn)效率，提高港口的輻射能力。