欧美铁路驮背运输的发展及启示

杨广全

(中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081)

驮背运输是铁路多式联运的基本形式之一，在美国和欧洲已经十分普遍，在我国尚处于起步阶段。20世纪80年代以前，铁路多式联运的主要形式为驮背运输，随着经济全球化和国际贸易发展，集装箱运输得到迅速发展，总体上欧美驮背运输在铁路多式联运中的市场份额呈下降趋势。虽然驮背运输无效质量大，但方便灵活[1]，具有稳定的市场需求，其运量保持相对稳定，借鉴欧美驮背运输发展经验，对我国发展铁路驮背运输具有启示和参考作用。

1 美国铁路驮背运输发展概况

1.1 美国铁路驮背运输

美国铁路驮背运输起源于20世纪20 ～ 30年代的挂车运输，并逐渐占有一定市场规模。但是，由于集装箱运输的成本较低、便于规模化作业，更具竞争力，驮背运输的市场份额不断下降。据北美铁路协会统计，美国铁路驮背运输在铁路多式联运中的占比，1990年为53%，2000年为31%，到2017年仅为8%，而集装箱运输占比从1990年的47%增长到2017年的92%[2]。驮背运输在美国铁路多式联运占比下降的主要原因为：①传统的半挂车驮背运输滚装装卸模式费时费力，装卸作业时间长，装卸效率低，而且仅能点对点运输；②集装箱运输的兴起，美国多式联运站由滚装装卸模式转变为吊上吊下机械装卸模式[3]，半挂车装卸改为吊上吊下方式，集装箱运输具有更好的经济性；③国际贸易采用集装箱运输，双层集装箱班列迅猛发展，压缩了驮背运输的增长空间[4]；④与挂车尺寸相同的美国内陆集装箱得到迅速发展，在一定程度上与驮背运输形成同质竞争；⑤驮背运输技术装备缺少创新的发展成果应用。

1.2 美国驮背运输技术装备发展

美国驮背运输的挂车尺寸经历了不断加长的过程，铁路驮背运输车辆也随着挂车长度增加而增长，以适应市场需求，反映了驮背运输货源结构从重质货物向高附加值轻质货物的转变。在20世纪30年代，美国的挂车多为20 ～ 24 ft。在40年代末，挂车尺寸增长到28 ft和32 ft。在50年代早期，挂车尺寸又增长到35 ft，1955年美国铁路公司购置75 ft铁路平车用于35 ft挂车运输。在1956年，40 ft长度的挂车在美国成为合法标准尺寸，并迅速被长距离公路运输采纳，因75 ft铁路平车不能满足2个40 ft挂车的装载需求，在运用不到2年时间废弃。于是，又分别于1958年、1960年购置85 ft和89 ft铁路驮背运输平车用于装运40 ft挂车，89 ft铁路驮背平车成为挂车标准的载运工具，该车长27 228 mm，车地板宽2 743 mm，设置有半挂车牵引销固定座，配备了16个集装箱锁闭装置和2个折叠式挂车加固架，车端配置了车钩缓冲器和折叠连接板，便于半挂车滚装作业。美国89 ft平板式驮背运输车如图1所示。半挂车滚装作业时，列车端部需要配置斜坡，在铁路平车之间设置渡板形成装车通道，然后拖车沿着装车通道将半挂车倒进安装位置，最后拖车再沿装车通道原路返回，这样就完成一台半挂车的装载，这种滚装作业按顺序装载，费时费力。

图1 美国89 ft平板式驮背运输车Fig.1 A 89-foot piggyback transport flat car in America

随着各州对卡车尺寸限制的放宽，1981年挂车尺寸增加到45 ft，并在1983年，联邦法律还把挂车的宽度限制从2 438 mm增加到2 591 mm。1985年挂车长度增加到48 ft，1991年增加到53 ft，自48 ft、53 ft挂车投入运用后，89 ft铁路驮背平车仅能装载1个48 ft挂车或53 ft挂车，已不能适应更长挂车的运输需求。随着集装箱运输发展，滚装装卸转为机械吊装装卸后，1988年引入“Spine”型通用骨架式关节平车，兼顾装运挂车和集装箱，该车车底架采用骨架式的轻量化设计，5辆单车铰接，单车自重仅15.9 t，每个单车可装载1个48 ft集装箱或挂车，或者在5联车的端车上装载2个20 ft集装箱。20世纪90年代中期，改进的通用骨架式关节平车能装运1个53 ft集装箱或挂车，或者每个单车可装载2个28 ft挂车。骨架式5联关节通用平车如图2所示。28 ft挂车适合于货物区域配送，它通常2辆互联或3辆互联，或者将28 ft挂车与更长挂车互联，形成组合挂车用于公路运输。另外，有些双层集装箱运输车辆的端部单车上配备有挂车加固装置，可以装运挂车。

图2 骨架式5联关节通用平车Fig.2 A five-unit all-purpose framed flat car

为了提高驮背运输竞争力，美国铁路开发了公铁两用车、钢铁高速路等新技术。公铁两用车技术将公路半挂车放置在铁路专用转向架上，连挂编组成列后在铁路上运输，脱离连挂即成普通半挂车，实现公路和铁路的快捷转运，该技术节约了铁路车辆车体，降低了车站作业成本。钢铁高速路是一种双端列车技术，列车中部允许采用渡板方式卸载挂车，降低了小运量车站的投资成本。

2 欧洲铁路驮背运输发展概况

2.1 欧洲铁路驮背运输

2.1.1 欧洲驮背运输稳定发展因素分析

欧洲借鉴美国驮背运输的发展经验，于20世纪60年代末发展驮背运输，欧洲摒弃了美国传统的半挂车滚装滚卸模式，采用“滚动高速公路”开上开下模式，显著提高了换装效率，并通过马可波罗计划，鼓励驮背运输技术装备创新，促进了驮背运输发展。欧洲驮背运输稳定发展，主要原因在于：①欧盟政策鼓励，采取多式联运补贴政策[5]；②节约能耗、降低公路使用，避免堵车造成的时间浪费；③运输方式环保，减少CO2排放；④相对卡车运输，无周日及节假日必须强制休息的规定；⑤在驮背运输途中，卡车司机可充分休息，从另一个角度节约了时间；⑥在一些国家，由于限制卡车运输，驮背运输可减少运输税负；⑦缺少长途运输卡车司机；⑧大力发展驮背运输新技术，促进驮背运输的发展；⑨半挂车可吊上吊下装卸，与集装箱装卸设备兼容。

2.1.2 欧洲驮背运输市场分析

欧洲驮背运输分为整车驮背运输和半挂车驮背运输。欧盟铁路多式联运运量统计[6]如表1所示，2017年多式联运量为3 190 571箱/辆，其中集装箱和交换箱运量为2 606 217箱，可吊装的半挂车运量为446 279箱/辆，整车驮背运量为138 075箱/辆，驮背运输运量占多式联运量的18.3%。从表1可知，铁路驮背运输在铁路多式联运中的市场份额呈下降趋势，从1990年的38.5%下降到2017年的18.3%。

整车驮背运输服务于高度专业化的需求市场，2012年其平均运距约为316 km[7]。整车驮背运输主要有3种市场需求情况：一是非欧盟国家的公路货车要进入欧盟国家通过公路运输，需要欧盟国家的授权许可，对进入欧盟国家公路运输的货车数量进行管制，因此转向铁路整车驮背运输方式；二是跨越地形障碍、保护环境的需要，如阿尔卑斯山地区，除英吉利海峡隧道货车整车驮背运输外，主要集中在德国与意大利、奥地利与斯洛文尼亚、奥地利与意大利之间，以及奥地利、瑞士、马其顿等阿尔卑斯山地区国家，采用整车驮背运输，以减少对阿尔卑斯山地区的环境污染；三是公共假日或周末禁止货车上路行驶，或强制司机休息期间，道路货运公司有紧急运输任务时，采用铁路整车驮背运输方式[8]。

整车驮背运输运量从1990年逐年增加，2011年达到423 323车，但2012年运量急剧下滑，仅为128 179车。究其运量急剧下滑原因：一是由于经济产出下降，货运需求降低，司机尽可能仅靠公路运输，避免采用成本更高的整车驮背运输方式。二是提供整车驮背运输的Hungarokombi公司在多年无利运营后，决定停止匈牙利的整车驮背运输业务，原因包括罗马尼亚和保加利亚加入欧盟，其公路货车不再受欧盟公路运输限制，Hungarokombi公司从这2个国家的道路货运公司获取的利润急剧减少；2010年中止了整车驮背运输补贴政策，导致整车驮背运输成本增加；延缓了高速公路电子收费计划。三是由于奥地利政府停止整车驮背运输补贴，导致运输成本增加，欧洲最大的整车驮背运输经营人Okombi公司不得不重组整车驮背运输业务。2012年后，整车驮背运输运量有所增长。

可吊装的半挂车运量总体上呈稳定增长态势，2017年的半挂车运量比1990年增长了1倍。

表1 欧盟铁路多式联运运量统计 箱/辆Tab.1 Statistics of european railway intermodal transport volumes

2.2 欧洲驮背运输技术装备发展

为了提高驮背运输的换装效率，公、铁换装作业方式主要有使用起重机配备抱臂式吊具的吊上、吊下方式，以及使用特殊的铁路车辆进行侧向开上、开下和横向推上、推下方式。目前欧洲实际运用的驮背运输技术装备共有4种型式，分别为旋转式驮背运输车(ModaLohr中部旋转和Megaswing端部旋转)、CargoBeamer平移式驮背运输车、小轮径驮背运输车和吊装式驮背运输车。在这4种模式当中，又由于吊装式驮背运输对地面设施的要求低、综合成本便宜，占据了大部分驮背运输市场份额。

（1）旋转式驮背运输车运输技术。ModaLohr中部旋转式驮背运输车为两联关节式车辆结构，可装运最大长度为13.7 m、最大高度为4 m、总重为40 t的公路半挂车。该车不带电气、液压设施，车辆中部承载架可与两端底架脱离，结构较为简单，可与既有货车混编，实现了货物的快速装卸。中部旋转式驮背运输车装卸作业如图3所示，尽管车辆结构简单，但站场设施复杂，站台地面设有液压系统和电气系统控制车辆承载底架的起升和旋转，便于半挂车侧向通过自行装卸。另外，站场需要较大的作业面积，装卸作业需要专业操作人员配合完成，满足公路货车或半挂车自行装卸作业要求。

图3 中部旋转式驮背运输车装卸作业Fig.3 Loading and unloading operation of middle-rotation piggyback transport cars

另外，Megaswing端部旋转式驮背车用于运输公路半挂车，该车结构较复杂，它通过自身机构实现凹底架的起升和旋转，旋转后可适应公路货车自行上下的装卸作业要求。站场仅需要硬化地面，提供电源即可满足装卸要求。

（2）平移式驮背运输车运输技术。CargoBeamer平移式驮背运输车两端设有端部底架，中部设有可翻转式侧墙和移动托盘，承载公路半挂车。公路半挂车在装、卸时，车体两侧侧墙放平，通过地面导轨将移动托盘自动平移到线路侧部平台上，实现整列车的快速装卸。另外，移动托盘设有起吊装置，满足吊装作业要求。同旋转式驮背运输车运输技术类似，站场设施较为复杂，需要较大的作业面积和专业操作人员配合完成装卸作业，初期投入较大。

（3）小轮径驮背运输车运输技术。小轮径驮背运输车主要用于在特殊线路区段使用，主要用于跨越阿尔比斯山区的专线点对点整车驮背运输，车轮直径在360 mm(新轮状态) ～ 335 mm (磨耗到限状态)之间，凹底架承载面距轨面高度约为350 mm，小轮径驮背运输列车编组21辆。该车结构简单，对站场要求不高，硬化地面即可满足装卸要求。但小轮径驮背运输车不能与既有铁路货车混编，需专列运输；装卸方式为滚装滚卸，仅适应点对点运输；由于车轮直径偏小，车轮转速过高，相当于300 km/h高速列车转速，轴承故障率相对较高；无效载荷被运输，如牵引车头、卧铺车等。小轮径驮背运输车运输技术滚装滚卸如图4所示。

图4 小轮径驮背运输车运输技术滚装滚卸Fig.4 Roll-on-roll-off for piggyback transport cars with small wheels

（4）吊装式驮背运输车运输技术。欧洲具备驮背运输的公路半挂车，仅有约6%的半挂车具备吊装条件。因此，欧洲发展吊装式驮背运输技术主要有2个方向：对于具备吊装条件的，起重设备(门吊或正面吊)直接吊装半挂车至铁路车辆；对于不具备吊装条件的，采用地面辅助托架配合起重设备，实现半挂车的装卸。采用吊装方式的驮背运输车辆为凹底结构，起重设备配备带抱夹腿的吊具，目前大多数场站均具备吊装作业的条件，吊装简单，兼顾集装箱及半挂车运输，运输方式灵活。吊装式驮背运输车如图5所示。

图5 吊装式驮背运输车Fig.5 Lift on/lift piggyback transport cars

3 我国铁路发展驮背运输的启示

（1） 我国驮背运输刚刚起步，正处于研发阶段，尚未正式商业化运营。其作为新兴的多式联运方式，得到国家政策的鼓励和支持。国务院《关于印发物流业发展中长期规划(2014—2020年)的通知》(国发[2014]42号)提出：“探索构建以半挂车为标准荷载单元的铁路驮背运输等多式联运体系”。国务院办公厅《关于进一步推进物流降本增效促进实体经济发展的意见》(国办发[2017]73号)提出：“有序发展驮背运输”。《交通运输部等十八个部门关于进一步鼓励开展多式联运工作的通知》提出：“研究推进具有驮背运输需求且技术经济合理的铁路通道设施技术改造”“有序发展铁路驮背运输”“研发铁路驮背运输专用载运工具”。交通运输部、国家发展和改革委员会将其列入多式联运第一、二批示范工程，分别为：驮背运输(公铁联运)示范工程，西北地区—京津冀多功能车智慧公铁水多式联运示范工程。作为国家铁路，探索发展这一新型的多式联运方式，具有积极的现实意义。

（2）铁路驮背运输注重快速装卸、换装顺畅。欧洲驮背运输借鉴美国驮背运输的发展经验，通过技术革新开发了约16种驮背运输技术，典型代表有ModaLohr滚装装卸系统、CargoBeamer平移式快速换装系统、Megaswing滚装装卸系统，这些技术注重换装的顺畅衔接，在装卸过程中不需使用额外的吊装设备，通过自己精湛的技术采用专业机械装置快速换装。欧洲铁路驮背运输技术先进成熟，发展铁路驮背运输应借鉴欧洲经验和技术，开发适合我国铁路的经济实用的驮背运输技术系统。另外，针对吊装式半挂车的驮背运输，欧美发展铁路驮背和集装箱运输相兼容的多功能多式联运车辆。

（3） 铁路驮背运输与公路甩挂运输紧密配合。甩挂运输是一种先进的运输组织方式，在国际上早已得到了广泛的推广应用，特别在经济发达国家，通过大力发展汽车列车运输与甩挂作业，在运输组织、车型标准化、物流信息化等方面进行技术创新，推动了现代物流业的快速发展[7]。在美国，铁路驮背运输的挂车主要为标准化的45 ft、53 ft挂车(长挂车)和28 ft零担集拼挂车(短挂车)，并且1991年的《冰茶法案》允许标准化的通用型和超长型组合式汽车列车在特定公路上通行，通用型汽车列车为牵引车拖挂1台长挂车或2台短挂车，超长型汽车列车为牵引车拖挂1台长挂车和1台短挂车，或者2台长挂车，或者3台短挂车。全美牵引车和半挂车的拖挂比达到1 : 3；欧洲允许一车两挂，拖挂比普遍在1 : 2.5以上。公路汽车列车的甩挂运输和铁路驮背运输进行匹配，提高了运力资源优化配置，加速了车辆周转，降低了物流成本。而在我国，甩挂运输起步较晚，道路货运仍然以普通的单体货车为主，牵引车和挂车的车型复杂，牵引车与挂车之间的连接和匹配缺乏技术标准规范，制约了铁路驮背运输的发展。因此，我国应同时发展公路甩挂运输和铁路驮背运输，重视半挂车装载单元和公路货车车型标准化，共同推进铁路驮背运输发展。

（4）驮背运输的发展时机、发展模式有待进一步系统研究论证。纵观欧美驮背运输发展，由于车辆有效载货长度、有效载重占比等指标均不理想，经济性不如集装箱运输，驮背运输在铁路多式联运中的市场份额呈下降趋势。驮背运输的优势在于可直接运输公路货车，不配置集装箱门吊和集装箱卡车，节约两端装卸费用。目前，全国公路货车保有量约为1 350万辆，发展驮背运输，可吸引部分公路货车经铁路运输，提高铁路的货运市场份额和经营收入。我国已借鉴欧洲驮背运输技术装备经验，开发了QT1、QT2、X5等型号的铁路驮背运输车，按照每延米线路载重，QT1、QT2、X5分别为1.28 t、1.66 t、3.27 t，远低于敞车(C70)、集装箱平车(X70)的5.01 t和4.78 t。因此，发展铁路驮背运输宜小范围示范应用，根据试运经验和细分市场需求，结合国外驮背运输发展历程和经验，以及我国铁路设施设备发展现状，研究论证发展驮背运输的必要性、经济性以及发展时机、发展模式。

4 结束语

驮背运输是铁路多式联运的基本形式之一，作为新兴的多式联运形式，得到了国家政策的鼓励和支持。纵观欧美驮背运输在铁路多式联运中的市场份额呈下降趋势，并考虑到我国驮背运输刚刚起步，正处于研发阶段，尚未正式商业化运营，公路甩挂运输基础薄弱，铁路驮背运输的开展宜选取典型径路小范围试运，从政策扶持、市场定位、通道限界、运输组织、站场设计、装卸机械、装载加固、计费方案、信息化平台建设等提出我国铁路驮背运输发展方案，为我国铁路驮背运输的发展提供运营方案支撑。