长三角集装箱公路运输与水陆联运比较

卢 玮，严晓雯，卢春霞

（上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240）

长三角集装箱公路运输与水陆联运比较

卢 玮，严晓雯，卢春霞

（上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240）

以苏州经由洋山港进出口的集装箱货物运输为例，通过计算集装箱运输成本、CO2排放量和交通流量等3个指标，分析了集装箱公路运输和水陆联运的优劣。研究表明:苏州至洋山港集装箱水陆联运的成本优势不明显，但对环境保护和城市交通方面起到很大的作用，对长三角水水中转意义重大。

集装箱运输;运输成本;CO2排放量;交通流量;水陆联运

0 引言

随着长三角地区经济的不断发展和上海国际航运中心建设步伐的加快，上海港的吞吐量与日俱增，这对上海港尤其是洋山港集疏运体系带来重大挑战。洋山港与陆地的唯一通道是年设计能力为5×106TEU的东海大桥，而洋山港2020年设计年吞吐能力在1.5×107TEU以上，仅仅公路运输已经无法满足其集疏运需求。据统计，上海港集疏运体系中公路运输的比例达到62.5%，港口集疏运体系如果过于依赖公路运输，一方面成本较高、影响企业的经济效益;另一方面能耗大，造成了交通拥堵、环境污染等问题。另外，随着长江口深水航道治理工程不断推进，长三角地区的运输格局有可能发生较大变化，特别是对苏州港这个第一内河大港来说，更是一个重要机遇。2008年苏州启动了太仓港“区港联动、虚拟口岸”新模式，为苏州企业进出口货物开辟上海港之外的第二通道，新模式对苏州地区货主选择集装箱进出口运输方式有很大的影响。

对于多式联运，国内外学者大多针对具体内河港口的集装箱运输进行分析，例如法国的Antoine Frémont，等［1］对勒阿弗尔港到巴黎短距离的集装箱公路运输和水陆联运进行了对比，包括组织模式和价格竞争力，认为水陆联运和公路运输优劣较难评定;何静，等［2］分析了上海洋山港海铁联运经济运距及合理分担率的问题，认为通过适当降低铁路集疏运的固定费用，可以使长三角地区很多城市都成为海铁联运的目标区域;任伟［3］结合连云港港口近年来海铁联运集装箱的快速发展现状，提出在港口300 km半径内发展短途集装箱海铁联运班列的设想。笔者主要研究苏州至洋山港这一短距离集装箱运输方式的选择，从运输成本、CO2排放量和交通流量等3个方面对比分析公路运输与水陆联运的优劣。

交通运输行业是能源消耗的重要行业，也是节能减排的重要领域。上海交通运输行业的碳排放量所占的比例已经由1997年的12.1%上升到2007年的29%［4］。对于交通运输系统的能源消耗以及环境污染的问题，Nam Seok Kim，等［5］从中短期的角度研究不同运输方式的影响，采用半生命周期评价（semi-LCA）的方法，只考虑燃料生产以及运输工具运营过程中的排放，对比陆路运输和包含铁路的多式联运两种方式下CO2的排放量。刘厚庆，等［6］根据温室气体的排查测试方案，对比陆路运输与内河水运的CO2排放量。以上研究大多是针对单一的运输方式以及相互之间的比较，或是针对铁路的多式联运研究，对包含水运的多式联运研究不多。

交通拥堵问题已经成为大中城市发展过程中普遍面临的一个严峻的问题，对于港口所在的城市而言，港口集疏运体系会对城市的交通状况产生一定的影响。Andréde de Palma，等［7］从缓解大型货车对交通造成的不良影响的措施方面进行研究，分析了实行卡车专用道将卡车和私人小汽车分离对缓解交通拥堵、减少交通事故等方面的作用。杨光灿［8］分别从城市道路交通、公共交通、私人交通等方面对上海市的交通现状进行了描述，分析了上海交通拥堵问题的形成原因，提出解决上海城市拥堵问题的建议。笔者主要研究太仓港开通至洋山港的集装箱航线后对上海主要货运路段的交通状况的影响。

1 计算方法

1.1 集装箱运输成本

1.1.1 公 路

集装箱公路运输车辆通常包括牵引车和半挂车，多为柴油机型。集卡公路运输成本可分为固定成本和可变成本两个部分。固定成本一般包括车辆保险费C1、车辆折旧费C2、司机工资C3、运输管理费C4等;可变成本包括燃油费C5、过路过桥费C6、车辆维修保养费C7等。每次运输总成本C=（C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7）/n，其中n为运输次数。

1.1.2 水 路

集装箱船舶运输一般选用必要运费率RFR［9］（元/TEU）为成本评价指标:

式中:i为企业基准收益率，取8%;n为船舶使用期或资金回收期，取18 a;Yc为年营运总成本;S2为年折旧费;P为船舶造价;RL为船舶残值;Q为单船年运量。

1.2 CO2排放量

根据《政府间气候变化专业委员会（IPCC）温室气体基线和良好做法指导》，有两种对温室气体进行计算的方法，笔者选取其中简化的计算方法，以燃料的供给与消费资讯为基础，即总排放量=能源消耗量×排放系数。

1.2.1 单一公路运输

集卡的CO2排放量与运输过程中燃油的消耗量有关，具体可以通过式（1）进行计算:

式中:Etruck为公路运输的CO2排放量，t;Dtruck为运输距离，km;Wtruck为货物重量，t;TEtruck为每吨货物每千米运输中CO2排放量，kg/（t·km）;G为每吨货物每千米运输中消耗的能源量，L/（t·km）;F为CO2排放系数，即单位能源消耗的CO2排放量。

1.2.2 水陆联运

水陆联运方式下CO2排放量分为公路运输和水路运输两个部分，如式（2）:

式中:Etruck为公路运输的CO2排放量，t;Eship为水路运输的CO2排放量，t;Cij为船舶处在第i种运行模式下（包括航行、停泊）第j种燃油的消耗量，t;Ti为船舶处在第i中运行模式下的时间，d;FCj为第j种燃料的消耗率，t/d;CFj为基于含碳量的非空间转换因子，对于一般燃料，CF的值见表 1［6］。

表1 各种燃料的CF值Table 1 CF value of different kinds of fuels

1.3 交通流量

根据文献［10］，年日均集卡交通需求量以及单向高峰小时交通量按式（3）、式（4）计算:

式中:AADT为年日均交通需求量，pcu/d;ET为车辆换算系数，整箱集卡取4;TJ为年集装箱需求量，TEU;AJ为每辆集卡的平均装箱量，TEU，取值1.86;α为集卡单程的空驶比例，近期取值0.2，远期取值0.1，港区内部交通取值0.2;Q为单向高峰小时交通量，pcu/h;K1为交通量月变特征系数，取值1.2;K2为交通量日变特征系数，取值1.5;K3为日高峰小时流量比，取值0.08;K4为方向不均匀系数，取值 0.53。

2 公路运输与水陆联运的比较

苏州是外贸进出口的重要地区，2010年苏州地区的外贸集装箱量为613 779 TEU，相比2009年增加了14.4%，外贸进出口额达到2.74×1012美元，占全国进出口总值的9.3%。太仓港—洋山港的集装箱航线开通后，苏州经由上海港进出口货物可以有两条运输路线（图1）。

图1 苏州地区到洋山港运输路线Fig.1 Transportation route from Suzhou area to Yangshan port

线路1是全程通过公路运输，一般苏州的货物运至上海境内后主要通过S20外环高速公路以及G1501绕城高速进行运输，而东海大桥以及S2沪芦高速公路是洋山港公路集疏运的唯一通道。图中选取的行驶路线为G42京沪高速—S20外环高速—S2沪芦高速—东海大桥。

线路2是采用水陆联运的方式，苏州地区的出口货物通过公路送至太仓港，然后由太仓港通过“穿梭巴士”送至洋山港出口。欧洲进口的货物通过“穿梭巴士”送至太仓港，再经公路运输至各企业。

2.1 集装箱运输成本计算

集装箱货物从苏州地区出发到洋山港这一运输过程，其公路运输涉及成本有:苏州—洋山港公路运输成本、洋山港口收费;水陆联运涉及成本有:苏州—太仓港公路运输成本、太仓港口收费和水水中转成本（包括驳船装卸费）。港口收费中汽车装卸费、港务费收取标准相同，其他费用也相差不大，为简化对比，线路1只计算苏州到洋山港公路运输成本，线路2只计算苏州到太仓港公路运输成本和水水中转成本。

2.1.1 线路 1

苏州—洋山港的公路运输距离约190 km，选取一般的解放车作为研究对象，假设集卡运输当天空车返回，每天往返1次，一个月运营24 d，即月运输次数n为24，计算每月运输成本然后再平摊到每次运输的成本。据笔者对上海港调研资料，公路运输成本计算见表2。

表2 公路运输成本Table 2 Costs of road transport

由表2计算可知，一辆合格集卡每月运输总成本为37 608元，集卡每月运输24次，每次运输一个标准集装箱，成本平摊到每个标箱，则线路1的运输成本为1 567元/TEU。

2.1.2 线路 2

从苏州地区到太仓港区大概80 km，按照表2的算法可以知道这部分公路运输成本为804元/TEU。太仓港到洋山港里程大概90 n mile，水水中转选取252 TEU集装箱机动驳船，该船型资料如表3［11］。

表3 252 TEU集装箱机动驳船资料Table 3 Data of 252 TEU container barge

船舶从太仓港出发到达洋山港，次日返回，选用必要运费率RFR（元/TEU）为成本评价指标，各评价指标的计算方法如表4，表中资料来自笔者对上海港的调研。

通过计算可以得出252 TEU集装箱机动驳船从太仓港到洋山港水水中转成本为537元/TEU，所以线路2运输成本为804+537=1 341（元/TEU）。

公路和水路成本计算只选用一种集卡和船舶，而且计算可变成本时很多费用都会随时间而变化，结果难免会有误差，但总的来说水水中转模式成本优势不是非常明显，线路1运输成本为1 567元/TEU，线路2运输成本为1 341元/TEU，相差226元/TEU。

表4 水水中转成本Table 4 Costs of waterway transport

2.2 CO2排放量计算

2.2.1 线路 1

运输20 t的货物来回一趟总共的耗油量为65 L/（100 km），从而可以计算运送每吨货物每公里运输中消耗的能源数量为:

根据2006年IPCC温室气体排放清单指南收录，柴油的CO2排放系数为2.73 kg/L，因此每吨货物每公里运输中的CO2排放量为:

则从苏州运输每吨货物至洋山港来回一趟的CO2排放量为:

2.2.2 线路 2

公路运输单位货物的CO2排放量为:Etruck=TEtruck×Wtruck×Dtruck×10-3=7.10×10-3（t）。

252 TEU集装箱船舶的航速为12 kn，重油消耗率为7.2 t/d，轻柴油的消耗率为0.75 t/d，船舶的装载率取75%，洋山港和太仓港港口装卸效率分别为48 TEU/h，35 TEU/h。

则可以计算出一次船舶航行运输总CO2排放量为:

分摊到每TEU货物的CO2排放量为:

假设每个集装箱的重量为20 t，则水路运输部分每吨货物CO2排放量为2.29×10-3t。

从而，从苏州采用水陆联运的方式将每吨货物运至洋山港的过程中CO2总排放量为9.39×10-3t。

表5为近年来太仓港的外贸集装箱货物量［12］。假设其中有50%的货物是经过穿梭巴士运输的，由此可以计算这些货物采用公路运输或者水陆联运方式下的CO2排放量。

表5 两种运输方式下CO2排放量对比Table 5 Comparison of CO2emissions between two modes of transport

若采用水陆联运的方式，从苏州运至洋山港每吨货物可以减少7.47×10-3t的CO2排放量。以2011年的数据为例，对比可以发现，采用“穿梭巴士”的方式，可以减少CO2排放量1.33×105t。

根据分析，水陆联运的方式将会减少大量的CO2排放量，若企业参与碳交易，将水水中转减少的CO2作为商品通过碳交易市场出售（表6），按当前中国碳市场83.22元/t左右的价格计算（人民币对欧元汇率取1欧元=8.321 6元人民币），以2011年为例，碳交易额达到1 110万元人民币，对于企业而言是相当大的一笔经济效益。

表6 各年的碳交易额Table 6 Amount of carbon trading in each year/（万元）

2.3 交通流量计算

S20外环线是目前上海最重要的货运通道，货物经过外环线周转的比例为21%。就各路段而言，流量较高的路段集中在外环线西段和南段的浦西部分，近黄浦江的路段流量也较高，容易发生交通拥堵。根据交通流量式（3）、式（4）可以计算出如果苏州地区水水中转的货物量全部通过线路1运至洋山港，假设穿梭巴的货运量占到太仓港集装箱吞吐量的50%，由此产生的集卡流量以及占外环线通行能力的比例情况如表7［12］。2010年，若将水水中转部分改为公路运输，由此产生的单向高峰小时交通流量为764 pcu/h，占外环线通行能力的 15.92%。

表7 集卡流量以及占外环线通行能力的比例Table 7 Truck flow and its proportion of road capacity in outer ring road

东海大桥按双向6车道加紧急停车带的高速公路标准设计，单向车道数为3条 ，设计通行能力为1 200 pcu/h。表8列出了近几年东海大桥的单向高峰小时流量以及加上水水中转部分的集卡后的单向高峰小时流量［13］。

表8 单向高峰小时流量及占东海大桥的通行能力比例Table 8 One-way truck flow（per hour）in rush hours and its proportion of road capacity in East Sea Bridge

可以看出，外环线和东海大桥的交通运行状况都基本达到饱和，如果加上水水中转部分的集卡流量，会加剧道路的拥挤程度，并且集卡一旦发生交通事故或车辆抛锚等突发状况，便会出现堵塞的现象。太仓港—洋山港集装箱航线开通后，苏州地区一部分的货运量转移到水运上，减少了集卡流量，一定程度上缓解了交通拥堵的状况。

3 结论

通过对从苏州到洋山港短距离集装箱运输涉及的成本、CO2排放量及对交通的影响的研究，得到以下结论:

1）水陆联运的成本优势不是非常明显，但能源消耗少，能够有效地减少运输工具造成的环境污染。

2）苏州地区水水中转的集装箱如果改为公路运输运至洋山港会增加集卡流量，进一步恶化主要路段的交通情况。因此，太仓港开通至洋山港的集装箱航线能够改善上海主要路段的交通拥堵问题。

3）水水中转模式相比于其它转运方式更加高效环保，不仅能缓解公路的运输压力，同时也促进了我国集装箱水水中转的发展，具有重要的战略意义。

（References）:

［1］ Antoine Frémont，Pierre Franc.Hinterland transportation in Eu-rope:combined transport versus road transport［J］.Journal of Transport Geography，2010，18:548-556.

［2］ 何静，孙有望，刘小卉，等.我国港口海铁联运经济运距及合理分担率研究——上海洋山港海铁联运实例研究的启示［J］.价格理论与实践，2009（6）:67-68.

He Jing，Sun Youwang，Liu Xiaohui，et al.Research on the economic distance and the reasonable sharing rate of container sea-rail transport in China:the enlightenment from the study of sea-rail transport in Shanghai Yangshan Port［J］.Price:Theory ＆ Practice，2009（6）:67-68.

［3］ 任伟.发展短途集装箱海铁联运班列创建区域性中心港口［J］.大陆桥视野，2010（3）:82-84.

Ren Wei.Developing short-distance container sea-rail transport to create a regional port center［J］.Continental Bridge Vision，2010（3）:82-84.

［4］ 杨鹏，陶小马，崔风暴.上海市碳排放量及碳源分布［J］.同济大学学报:自然科学版，2010，38（9）:1397-1402.

Yang Peng，Tao Xiaoma，Cui Fengbao.Carbon emission and carbon source distribution in Shanghai［J］.Journal of Tongji University:Natural Science，2010，38（9）:1397-1402.

［5］ Kim N S，Wee B V.Assessment of CO2emissions for truck-only and rail-based intermodal freight systems in Europe［J］.Transportation Planning and Technology，2009，32（4）:313-333.

［6］ 刘厚庆，王成义，胡鑫博.嘉兴港煤炭海河联运构筑低碳经济发展分析［J］.中国海事，2010（9）:51-53.

Liu Houqing，Wang Chengyi，Hu Xinbo.Develop low-carbon economy basing on sea-river through transport in port of Jiaxing ［J］.China Maritime，2010（9）:51-53.

［7］ André de Palma，Kilani M，Lindsey R.The merits of separating cars and trucks［J］.Journal of Urban Economics，2008，64:340-361.

［8］ 杨光灿.上海城市交通拥堵问题分析及对策建议［D］.上海:同济大学，2008.

Yang Guangcan.A Study on the Traffic Jams and Suggestion in Shanghai［D］.Shanghai:Tongji University，2008.

［9］ 赵刚，林国龙，吴长仲.国际航运管理［M］.北京:人民交通出版社，1997.

Zhao Gang，Lin Guolong，Wu Changzhong.International Shipping Management［M］.Beijing:China Communications Press，1997.

［10］毛诣渊.洋山深水港区进港道路交通量预测方法介绍［J］.港湾技术，2003（3）:21-23.

Mao Yiyuan.Methods introduction of forecasting the traffic volume in access roads of Yangshan Port［J］.Harbor Technology，2003（3）:21-23.

［11］徐伟.长江至洋山港江海直达船型研究［D］.上海:上海海事大学，2007.

Xu Wei.Research on the River-Sea Direct Ship Transporting from Yangtze River to Yangshan Port［D］.Shanghai:Shanghai Maritime University，2007.

［12］中国太仓港.太仓港历年货物和集装箱吞吐量一览表［EB/OL］.（2010-01-07）［2012-05-21］.http://www.tcport.gov.cn/ecms/viewstatisticaldatacontent?content=495.

Taicang Port of China.The Annual Cargo and Container Throughput List of Taicang Port［EB/OL］.（2010-01-07）［2012-05-21］.http://www.tcport.gov.cn/ecms/viewstatisticaldatacontent?content=495.

［13］上海同盛集团.大桥车流量［EB/OL］.（2010-04-30）［2012-05-21］.http://www.tong-sheng.com.cn/windows/che.aspx#.

Shanghai Tongsheng Group.Bridge Traffic Volume［EB/OL］.（2010-04-30）［2012-05-21］.http://www.tong-sheng.com.cn/windows/che.aspx#.

Analysis of Container Transportation in Yangtze River Delta:Waterway-Road Transport Versus Road Transport

Lu Wei，Yan Xiaowen，Lu Chunxia
（School of Naval Architecture，Ocean＆ Civil Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China）

Taking the container transportation from Suzhou to Yangshan port as an example，the advantages and disadvantages between waterway-road transport and road transport are analyzed by calculating transportation costs，carbon dioxide emissions and traffic flow.It is shown that the waterway-road transport from Suzhou to Yangshan Port has no obvious costs advantage，but it plays a significant role in environmental protection and improving traffic conditions;water-to-water transfer in Yangtze River Delta has great significance.

container transport;transportation costs;carbon dioxide emissions;traffic flow;waterway-road transport

U 169.62

A

1674-0696（2013）02-0274-06

10.3969/j.issn.1674-0696.2013.02.22

2012-05-21;

2012-07-10

国家自然科学基金项目（90924005）

卢 玮（1988—），男，江西赣州人，硕士研究生，主要从事航运金融方面的研究。E-mail:reedlu@sjtu.edu.cn。