高铁快运运输组织策略研究

曹佳峰

(中铁第五勘察设计院集团有限公司 线路运输设计研究院，北京 102600)

近年来，我国网络零售交易规模不断增长，2020年全年网络零售规模突破12万亿元。在电子商务驱动下，第三方物流发展迎来了空前的黄金机遇[1]。国家陆续发布《关于促进快递业发展的若干意见(国发 [2015] 61号)》《物流业发展中长期规划(2014—2020年)》《快递暂行条例(草案)》等文件，为发展高铁快运提供政策依据[2-4]。对高铁快运产品分类、运输组织模式选择、优缺点分析、货运动车组开行时段、运输范围、通道能力等方面进行研究，并提出合理策略，可为我国高铁快运的投入运营提供理论依据。

1 高铁快运产品分类

2014年我国推出高铁快运产品后便得到快速发展，产品类型不断增加。目前主营的高铁快运产品主要包括“当日达”“次晨达”“次日达”“隔日达”等[5]。

（1）“当日达”产品的时效性要求为：寄件截单时间为当日12 : 00，送达时间为当日22 : 00之前。由于这类产品多为体积小、时效性强的少量零散货物，通常利用客运动车组行李存放处或座位剩余空间进行分散运输。

（2）“次晨达”产品的时效性要求为：寄件截单时间为当日12 : 00，送达时间为第二日11 : 00之前。由于这类产品相比“当日达”货源充足，通常采用客运动车组的不售票车厢和高铁确认车进行集中运输。

（3）“次日达”产品的时效性要求为：寄件截单时间为当日18 : 00，送达时间为第二日18 : 00之前。“次日达”产品截单时间较晚，货源最为充足，通常将复兴号高速铁路列车的车厢改为专用的物流车厢进行集中运输，以获得更多的存放空间。

（4）“隔日达”产品的时效性要求为：寄件截单时间为当日18 : 00，送达时间为第三日18 : 00之前。“隔日达”产品运输范围相比其他产品更大。

2 运输组织模式研究

2.1 国外高铁快运运输组织模式

以法国、德国、意大利为代表的欧洲国家，利用高速铁路开行货运动车组的运输优势，充分挖掘其潜在能力并形成良好的运营效益。法国在夜间开行邮政专列，时速270 km，净载重61 t，开行距离465 km；以货运集装箱的形式运输快件包裹、航空货物等高附加值货物[6]。德国高速铁路货运采取客货混跑、分时共线运行模式，开行专用列车运输货物，开行距离810 km；为保证高速铁路线路运行安全，禁止货物列车与旅客列车会车。2018年开始，意大利在博洛尼亚至那不勒斯的高速铁路线路上组织夜间开行高铁快运列车，运输鲜活、易腐货物及散货等[7]。

国外高铁快运对我国的经验启示如下。①加强与物流及快递企业合作。国外高铁快运主要依托美国联合包裹运送服务公司(UPS)、美国联邦快递集团(Fedex)、德国敦豪国际公司(DHL)、荷兰天地公司(TNT)的物流及快递业务，公司之间强强联合、优势互补。②为高端客户运送附加值高、时效性强的产品。欧洲高铁快运主要业务为小体积的快捷包裹，通常为次晨达和次日达；未来的规划是运送大宗货物，对时间要求相对宽松，可以满足不同货主的需求。③夜间开行更有利。以法国为例，结合高铁快运产品以次日达为主，夜间客运动车组开行较少等特点，邮政专列开行时间集中在晚上7点至次日凌晨3点。④优化列车运行计划。在保证货运动车组准点率的前提下，尽量减少对客运动车组的影响，欧洲各国开展了大量的运行图优化工作，主要包含综合维修天窗的精细化、“一日一图”运行计划等。

2.2 我国高铁快运运输组织模式

（1）发展现状。高铁快运依托高速铁路网运输，准时率可达99%，能够为客户提供小件物品全程运送服务。目前，采用客运动车组和高速铁路确认列车装运是国内普遍采用的小批量快运运输组织模式。随着高速铁路货运动车组下线，主要城市节点间可以采用高速铁路货运动车组大批量运输组织模式。高速铁路货运动车组的编组形式、速度等级及动力配置与时速350 km标准动车组基本相同，故在技术上完全可以实现列车重联。在货源充足时，可以考虑采用高速铁路货运动车组重联的方式进行运输，减少列车开行对数，缓解繁忙时段线路运输能力紧张的问题。

（2）优缺点分析。目前国内主要采用客运动车组和确认车2种运输组织模式，随着货运动车组成功下线，未来将采用货运动车组运送快运产品。国内高铁快运不同运输组织模式的优缺点如表1所示。

表1 国内高铁快运不同运输组织模式的优缺点Tab.1 Advantages and disadvantages of different transportation organization patterns for China’s high speed rail express

（3）存在问题。①专用运输车辆尚未普及。目前国内运行的动车组无法进行拆解，主要针对旅客运输进行设计研发。2020年12月，全球首列时速 350 km高速铁路货运动车组在我国唐山正式下线，但推广普及仍需一定时间。②现有运能不足。高铁快运产品中，“次晨达”和“次日达”的快件数量较多，载客动车组由于运能有限难以满足产品时效性的要 求[8]。因此，大部分快件仍需采用高速铁路确认车运输，现有运能严重不足。③货运设施设备不足。高铁快运是近几年发展起来的新兴业务板块，之前开通运营的高速铁路车站缺乏办理货物运输的设计，主要体现在货物装卸站台、货物储存仓库、装卸机具等方面。因此，若在高速铁路车站办理快运业务，只能考虑共用旅客运输的站台和进出站通道[9]。

（4）一体化场站设备分析。场站设备是高铁快运发展的必要条件，是完成运输的“最后一公里”。结合国内现状，高铁快运的场站设备支撑主要包含：①打造专用的高速铁路货运场站。对于运量较大的高速铁路车站，可以充分利用车站附近或者高速铁路动车段所的土地资源，改建或新建专用的高速铁路货运场站，满足大批量高铁快运作业，使货物装卸、分拣、处理变得更加高效、集中。②改造车站到发线及站台。对于运量较小及到发线能力富余的高速铁路车站，可通过改造站台及到发线的形式，充分运用集装化的设备，实现高效的货物装卸作业，提高运输效率。③推行集装器集装化运输。快递集装器是高铁快运集包设备，根据货运车厢的形状设计，实现快速装载和最大化满载。利用自动导引小车(AGV)携带集装器，沿指定的路径装入高速铁路货运动车组，实现自动化、安全化作业。

3 运输组织策略

3.1 开行时段

收件、分拣、运输、派送为快递业务的4个环节，考虑快递收件及派送均在白天进行，导致分拣和运输具有相对刚性的时间要求，通常在后半夜完成运输环节。

（1）天窗前到达。快递企业于当日12 : 00完成收件后，集货时间约在当日16 : 00以前。考虑当日19 : 00左右由高速铁路物流基地开行货运动车组，在当日凌晨0 : 00 前到达目的地高速铁路物流基地(根据运输通道距离不同有所差异)，于次日中午11 : 00前完成配送。天窗前到达的货运动车组满足“次晨达”产品时限要求，其优点是货物能在当天到达，时效性强，缺点是货源集结有限。

（2）天窗后到达。①“次晨达”产品。次日凌晨4 : 00即天窗时间结束后由高速铁路物流基地发送货运动车组，运输“次晨达”产品，考虑到达目的地高速铁路物流基地后卸车、分拣及派送平均消耗5 h，根据产品时限要求反推实际运输时间仅2 h，运输距离较短，相比公路运输没有优势。因此，天窗后开行货运动车组无法满足“次晨达”产品需求。②“次日达”产品。快递企业于当日18 : 00完成收件后，集货时间约在次日凌晨1 : 00以前。次日凌晨4 : 00即天窗时间结束后由高速铁路物流基地发送货运动车组，在次日13 : 00前到达目的地高速铁路物流基地，于次日18 : 00前完成配送。天窗后开行的货运动车组满足“次日达”产品时限要求，其优点是货源较为充足，时间衔接性好，缺点是难以满足时效性很强的产品运输。

3.2 运输范围

根据快运产品分析及开行时段要求，得出不同产品收货集结、安检装车、铁路运输、分件派送等各环节所需时间。不同产品各环节所需时间如图1所示。

图1 不同产品各环节所需时间图Fig.1 Time required by each link for different products

结合图1中各产品实际可运输时间，折算不同快运产品在200 km/h，250 km/h，300 km/h，350 km/h 等不同设计速度下运输距离。不同设计速度可运输距离如表2所示。

表2 不同设计速度可运输距离表Tab.2 Transportation distance under different design speeds

对于高铁快运产品，其时效性无需精确至每小时。比如“次日达”产品，只需满足次日13 : 00前到达物流基地，考虑卸车、分拣及派送平均消耗5 h，于次日18 : 00前送到收货人手中即可。考虑点对点式货运动车组运输径路存在不确定性，且径路中不同线路设计速度不尽相同，从而得到不同线路设计速度与运输范围匹配值。不同设计速度与运输范围匹配值如表3所示。

表3 不同设计速度与运输范围匹配值Tab.3 Matching value of different design speeds with transportation ranges

3.3 实例分析

根据《中长期铁路网规划》，未来我国将形成 “八纵八横”高速铁路网，路网进一步扩大完善为高铁快运的发展提供基础保障。京沪高速铁路(北京南—上海虹桥)是“八纵八横”高速铁路通道之一，有效衔接北京和上海两大经济据点，同时对铁路沿线地方发展起到有力推动作用。京沪高速铁路设计速度350 km/h，现状北京南至上海虹桥动车组最快旅行时间为268 min。若开行北京至上海的点对点式高速铁路货运动车组，列车只在始发终到物流基地停车，运行速度按线路设计速度计算，考虑两端基地出入附加时分、列车起停附加时分、枢纽或地区内限速等因素，北京至上海货运动车组旅行时间约为 5 h。由旅行时间推算，北京与上海对开的货运动车组最晚发车时间为当日19 : 00，天窗开始前到达终点基地，满足“次晨达”的目标；发车时间为次日凌晨4 : 00即天窗时间结束后，次日9 : 00左右到达终点基地，满足“次日达”的目标。高速铁路货运动车组最晚发车时间示意图如图2所示。

图2 高速铁路货运动车组最晚发车时间示意图Fig.2 Latest departure time for high speed railway freight EMUs

以不停站列车为平图，在计算大站直达和部分站停列车扣除系数的基础上，对线路通过能力进行计算。综合维修“天窗”时间360 min，按追踪间隔计算能力，区间通过能力使用系数采用0.9。京沪高速铁路目前所有区间和车站的追踪间隔实现4 min，部分列车追踪间隔甚至达到3 min，理论计算京沪高速铁路区间通过能力可达160对/d左右。货运动车组避开高速铁路天窗时间，必然将占用京沪运输通道的正常使用能力。根据现行运行图技术资料，京沪高速铁路列车开行对数最大区段已达155对/d，能力趋于饱和。因此，结合运输通道能力分析，京沪高速铁路在满足旅客列车运输的基础上，仍有少数通过能力(约5对/d)可供货运动车组开行。未来货运动车组普遍开行后，可结合实际情况统筹调整运行图，在满足旅客和高铁快运需求的前提下，提高运输组织效率。

4 结束语

除京沪等繁忙高速铁路外，非节假日、非高峰时段和夜间非天窗时间高速铁路线路存在一定的能力富余，可供货运动车组开行。高铁快运运输组织策略首先要结合不同方向货运量大小、列车开行时段、运输范围、经济效益、快递的时效性等因素，提供多样化快运产品。货运动车组尽量选择在夜间开行，以减少客货列车的相互影响；运营过程中，其实际开行时段需结合列车运行图、铁路局集团公司相关部门意见确定。