高速铁路条件下货物空铁联运模式探讨

杨海涛

(中国铁路北京局集团有限公司 货运部，北京 100860)

1 概述

空铁联运是指民航机场、航空公司、铁路系统共同参与协作的一种联合运输方式。空铁联运将高速铁路网络优势与航空运输网络有效衔接，实现了优势互补，互利共赢，通过整合高速铁路与航空市场优势，形成空铁一体化的运输结构，达到合理配置运输资源、提高运输效率、优化空铁联运、促进区域经济社会发展的目的。

高速铁路是优先发展的战略性新兴产业，我国铁路目前已经进入快速发展阶段，到2020年我国铁路营业里程将达到15万km，其中高速铁路将达到3万km以上，将建成“四纵四横”的高速铁路网，覆盖80%以上的大城市及全国90%以上人口。在民航机场方面，我国现有210个民用机场，其中3000万人次级机场9个、1000万人次级机场26个。民航和高速铁路的快速发展为空铁联运的实施提供了坚实的保障。

为缓解高速铁路对航空运输带来的竞争威胁、充分整合高速铁路和民航各自的优势，空铁联运应运而生。西欧、日本等发达国家十分重视空铁联运的发展，积极发展空铁联运，我国也逐渐将城际铁路与航空联运应用到实际规划项目中，如海南美兰机场、上海虹桥机场等。但是，以上国内外空铁联运主要是针对旅客运输领域，货物运输背景下的空铁联运研究与应用较少。随着经济社会的发展以及生活节奏的加快，人们对于快运货物运输时效性、稳定性的要求越来越高，发展货物运输领域的空铁联运对于提升高附加值及鲜活货物运输时效性、安全性、稳定性十分重要，是货物运输领域的研究热点和发展方向。

空铁联运的研究方向大致分为空铁联运网络设计、空铁联运接驳模式、空铁联运服务定价、空铁联运竞合博弈等方面。杨年[1]通过研究高速铁路与民航之间的竞争关系，重点建立了高速铁路对客流的分担率模型并对高速铁路和民航的有效行程进行分析，利用逻辑建模思想为空铁联运网络构建基础模型——多分配枢纽中位问题模型，在此基础上建立空铁联合运输网络的数学模型。徐凤等[2]针对空铁联运网络具体联运路径的设计问题，以联运总成本最低为目标函数，构建空铁联运网络混合整数规划模型，利用最短路算法进行求解，选取样本城市进行算例分析。田雨[3]借鉴国外空铁联运模式下高速铁路设计的成功经验，根据我国《中长期铁路网规划(2018年调整)》，初步构建出长三角地区实施“远程航空＋短途铁路”空铁联运模式。殷峻等[4]从铁路(特指高速铁路与城际铁路)与民航的换乘方式角度出发，通过对国内外已经建成的铁路车站与机场航站楼的接驳方式分析，结合国内正在规划设计的项目，提出空铁联运的接驳方式及优缺点分析，为国内同类型的空铁联运接驳方式选择提供支撑，为实现无缝换乘一体化联合运输提供参考。宋超[5]从空铁竞合现状、航空枢纽发展趋势以及国家综合交通运输体系建设3个方面论证了我国空铁联运发展的必然性，提出推进空铁联运的快速发展对于空铁优势互补双赢格局的实现。张晓光[6]针对当前国内外空铁联运发展现状及差距进行比较分析，提出发展空铁联运将是我国综合交通运输体系的重要组成部分。杨宗儒[7]结合实地调查、中外研究数据经验和数据分析方法对京津冀地区空铁联运的潜力进行评价，得出空铁联运产品具有很大的开发潜力，应建立高速铁路与民航的综合运输网络的结论。

20世纪末，欧洲的高铁和航空都比较发达，以分别发挥高铁和航空的优势为目的，提高综合运输效率，欧洲交通运输部门已经率先实行空铁联运。近年来我国高速铁路网迅猛发展，但航空空域资源相对紧张，很难在国内建立基于支干线运输的中枢辐射式航线网络[8]。因此，加快构建现代综合交通运输体系是交通运输发展的客观规律，也是未来我国交通运输发展的主要方向，进行空铁联运模式的研究具有一定的现实意义。

2 高速铁路条件下货物空铁联运模式分析

2.1 技术经济基础

目前我国高速铁路网络可达性高，覆盖范围广。大城市间基本实现了500 km内2 h到达、2 000 km内8 h到达、3 000 km内12 h到达的目标。2016年12月20日起，高铁快运服务在全国所有高速铁路列车经停的505个城市试行，为客户提供小件物品全程运送高端服务，运能还存在富余。结合航空货运产品技术经济特性，通过对国内外空铁联运案例分析，空铁联运主要具备以下技术经济基础。

（1）扩大机场的服务半径。机场与高铁、城铁互联互通后，延伸了机场的辐射范围，扩大了航空快运的服务半径。

（2）优化区域运输布局。随着高铁及城铁的发展，特别是铁路和航空的无缝衔接，短距离的快运可由空铁联运实施，从而可减少区域内小型机场的数量，优化了区域内的大交通运输布局。

（3）优化机场的运力配置。航空港口将短距离货流分流到铁路后，腾出的航空运力将更好地服务于长距离运输，增加了航空运输的输送能力，优化了航空运输的产品结构，提高了航空运输的经济效益。

（4）吸引更多货源。实施空铁联运，可使中短距离的空运货源分流到铁路运输，长距离的货源可通过铁路集结到航空站，可为航空运输提供更多的货物，从而实现快运市场运输量的增加，实现空铁运输双增量。

（5）货运服务稳定。通过融合铁路的稳定性和航空运输的快捷性，给顾客推出更为稳定的货运服务，短途高速铁路运输能够减少运输服务受航空管制、气候条件、自然灾害等带来的风险性。

（6）促进空铁货运进一步融合。空铁联运服务实现快运运输方式的无缝衔接，降低快运成本，简化运输手续，提高服务质量，提升客户对货运快运的满意度，实现航空与铁路在快运市场上的共赢。同时为促进冷链等多式联合运输打下基础，为扩大消费提供引擎，为提高人民生活水平创造条件。

2.2 货运产品联运模式

2.2.1 空铁货运产品模式

针对铁路和航空既有的货运产品进行分析，根据服务时限可分为：当日达，次晨达(全程12 h)，次日达(全程24 h)，隔日达(全程36 h)和其他。航空货运产品模式分析如表1所示，铁路货运产品模式分析如表2所示。

表1 航空货运产品模式分析Tab.1 Analysis of air freight products model

表2 铁路货运产品模式分析Tab.2 Analysis of railway freight products model

2.2.2 空铁联运货运产品谱系

根据《铁路货物运输规程》中相关运到期限的规定，普通铁路或快速铁路货物由办理发送到实际装车发运规定时限为1 d (24 h)，运到时限起码天数为3 d(72 h)。在现有办理条件下，基本上不能承担当日、次晨、次日、隔日达等货运产品运输任务。根据航空距离，2 h覆盖可达为次晨城市，5 h覆盖可达为次日城市，结合各种货运模式运作特征和铁路平均运速，利用枚举法，在空铁联运组合模式下，实现空铁联运。空铁联运货运模式及产品谱系如表3所示。

表3 空铁联运货运模式及产品谱系Tab.3 Air-Rail intermodal freight transport model and product genealogy

2.3 空铁联运衔接模式分析

2.3.1 航空—既有铁路模式

由于既有铁路要满足旅客运输、货物运输的大量需求，路网能力不能完全满足客货运输市场的需要，服务质量和能力还需要进一步提高，因而仅适合开展运输时效性要求低的空铁联运货物运输。

2.3.2 航空—城际铁路模式

城际铁路是相邻城市之间专门开行的城市旅客列车，用于运输城际旅客的铁路。城际铁路特点是短距离、小编组、高密度、公交化，可大幅度缩短旅途时间。

（1）从列车编组数量看，城际铁路主要是满足往返旅客需求，存在明显的波动性，列车编组数量少，扩大列车编组后可利用闲置的运力从事货运快运，空铁联运的运力能有保障。

（2）城际铁路的运距短，主要为大城市和周边城市群客货运输服务，运输时间一般在2 h之内，城铁与航空货物快运联运模式能满足航空快递中机场到中转站2 h运输时间的要求。

（3）城际铁路密度大、间隔短。对于货运而言，对集散货时间没有特殊规定，该特性有利于与航空运输进行联运，能够较好地满足衔接时间限制，忙时符合捎带运输，闲时符合客货混编或货运专列编组。

（4）车站设备布局为公交式的站台，与地铁站台相似，更适合改造后进行货运中转。

因此，城际铁路适合大力发展“航空干线—区域经济带中心—城际铁路集散”模式，适合发展捎带运输和货运专列。

2.3.3 航空—高速铁路模式

航空—高速铁路衔接模式主要体现在以下方面。

（1）输送能力适宜。以高速铁路满载1 000人计，人均体重+行李重量按80 kg计算，每列高速铁路列车可载重80 t货物。高速铁路载货量与全货机载货量换算关系如表4所示。高速铁路输送能力与全货机具有一定的拟合性，便于根据货源情况进行不同模式的空铁联运货运组织。

表4 高速铁路载货量与全货机载货量换算关系Tab.4 Conversion relation between loading capacity of high-speed railway and full-cargo airborne loading capacity

（2）发送频率高，高速铁路模式与航空货运全货机或散航的发送频率相似，间隙时间窗小，便于协同组织。

（3）速度快。我国高铁运输速度已经达到300 ～350 km/h，是与航空速度差最小的运输方式，未来磁悬浮列车速度将达到500 ～ 800 km/h，速度优势明显。

（4）全天候运营。由于高速铁路全部采用自动化控制，基本可实现全天候运营，在相当封闭空间运作，受不良天气影响小，比航空运输可靠度高，在空运停止的情况下可通过高铁输送机场滞留的客流和货流。可在保证运输时效性的基础上，增加稳定性，降低风险。

根据以上3种货物空铁联运衔接模式，从技术上、服务上可以开发不同等级、不同类型的联运产品。高速铁路与航空联运模式条件分析如表5所示。

表5 高速铁路与航空联运模式条件分析Tab.5 Conditions analysis of high speed railway and air intermodal transport mode

3 研究结论

在当前高速铁路快运背景下空铁联运处于发展初级阶段，主要研究结论如下。①高速铁路、航空基础设施逐渐完善，为空铁联运的实施提供了良好基础设施支撑。②空铁联运可以完成当前航空货运已有的物流产品的同时，大大降低了服务成本。③当前空铁联运衔接运作实施经验不足，但具备空铁联运衔接、转运等实际运营条件。④高速铁路条件下的空铁联运具备当前各运输方式所不具备的优势，具有广阔的发展空间。