集装箱铁海联运需求及内陆港布局研究*

张翠云

（中国铁路经济规划研究院有限公司 副研究员，北京 100038）

0 引言

集装箱铁海联运具有运能大、成本低、环保等特点，在国民经济和综合运输体系中的地位和作用日益突出，但仍然是我国多式联运发展的薄弱环节。新时期加快发展铁海联运、着力提高铁海联运比例既是我国实现“双碳”目标的重要抓手，又契合了新时期我国铁路转型发展的内在要求。沿海港口是集装箱货物的主要集散地，内陆港则是港口功能的重要延伸。当前我国内陆港存在规模小、功能单一、重复建设等诸多问题，更有许多内陆港没有接入铁路，严重制约了集装箱铁海联运的发展。建立以铁路场站为基础的公共内陆港体系，既符合国家战略和产业政策，又是铁路货运转型发展、扩大有效供给的重要举措。

1 港口集装箱铁海联运需求预测

集装箱铁海联运量影响因素众多，如经济、社会、自然等，具有较大的随机性和模糊性，给预测带来一定的难度。常用的方法主要有灰色模型法、多元回归分析法、神经网络预测法、指数平滑法等，这些方法适用范围广，但没有突出集装箱的自身特性。本次预测从货源生成地和港口两个维度分别进行集装箱铁海联运需求预测，更为符合港口集装箱铁海联运需求形成机理。首先，采用回归预测、多因素动态生成系数法、组合预测等方法预测港口集装箱吞吐量和铁海联运总需求；其次，结合我国经济地理特点、多因素动态生成法等，分析不同区域外贸集装箱生成机理和生成量；最后，预测不同区域和距离别铁海联运需求量。

1.1 港口集装箱吞吐量预测

1.1.1 回归分析法

集装箱运输是经济发展的产物，决定沿海港口集装箱吞吐量发展的主要因素依然是经济发展水平，与GDP 紧密相关。以历年GDP 指数为自变量，相应年度沿海港口集装箱吞吐量为因变量，构建线性回归方程。见图1。

图1 沿海港口集装箱吞吐量与GDP 关系

1.1.2 多因素动态生成系数法

多因素动态生成系数法是通过建立集装箱生成量预测模型,把经济、外贸和运输等方面影响集装箱生成量的众多因素加以量化，计算公式如下：

式中：W 为预测期外贸集装箱生成量；P 为预测期外贸进出口总额（亿美元）；K 为适箱货物比率（%）；R为综合系数（万t/亿美元）；Q 为换算系数（TEU/t）。

通过对我国近年出口货物情况分析，预计未来我国除航空外适箱货物比率为75%左右。

R 也叫外贸集装箱生成系数。定义为每亿美元口岸进出口商品总额所产生的集装箱货重量。由于不同行业每亿美元所产生的适箱货物重量不同，该系数通常由抽样调查和各种货类加权平均计算得到。通过对历史数据的回归分析，我国未来国际集装箱生成系数维持在4 万～5 万t/亿美元之间。

考虑外贸适箱货物的装箱率、重箱比重以及重箱载重量的换算系数Q，计算公式如下：

Q=装箱率/（重箱载重量×重箱比例）

分析近十年集装箱比例变化趋势，预测期我国外贸集装箱量与内贸集装箱量比按7∶3 左右测算。

1.1.3 组合预测法

综合上述预测结果，参考全国沿海港口布局规划（2018—2035），预测2025 年、2030 年、2035 年我国港口集装箱吞吐量分别为3.0 亿TEU、3.4 亿TEU 和3.7 亿TEU。见表1。

表1 港口集装箱吞吐量预测 亿TEU

1.2 港口集装箱铁海联运需求预测

1.2.1 总量预测

在国家政策的引导下，集装箱运输由公路向铁路转移以及大宗散货通过“散改集”形式向铁路转移，将成为今后一段时期集装箱铁海联运发展的重点。《铁路货运增量行动方案（2018—2020 年）》要求“国铁集装箱运量年均增长20%以上，其中集装箱多式联运力争年均增长30%以上”。2020 年我国集装箱铁水联运量达到687 万TEU，同比增长33.1%，占港口集装箱吞吐量的2.6%。2020 年后，随着我国多式联运环境逐步改善，集装箱铁海联运市场环境发生较大变化，东部沿海及中西部地区集装箱铁路集疏港比例均将有所提高，预测2025 年、2030 年、2035 年我国港口集装箱铁海联运量为1 800 万TEU、3 600 万TEU 和5 400 万TEU，占港口集装箱吞吐量的比重分别为6%、10.6%、14.6%。见表2。

表2 港口集装箱铁海联运需求预测

1.2.2 区域预测

根据港口集装箱货源分布特点，将全国划分为东部及沿海地区、中部地区、东北地区、西南地区和西北地区五大区域进行分析。研究表明东部及沿海地区集装箱生成量占比高，铁海联运货运需求潜力大，研究年度占全国铁海联运需求的63%～75%左右，铁海联运增量空间巨大。距离别上来看，预测2025 年、2030 年、2035 年长距离（按800 km 以上测算）集装箱铁海联运市场需求分别为504 万TEU、665 万TEU、984 万TEU，中短距离集装箱铁海联运市场需求分别为1 296 万TEU、2 935 万TEU、4 416 万TEU，见表3 及图2、图3。

表3 分区域沿海港口集装箱铁海联运运量预测 万TEU

图2 2025 年不同地区铁海联运需求占比

图3 2035 年不同地区铁海联运需求占比

2 内陆港布局研究

2.1 内陆港基本内涵及发展现状

内陆港，又叫干港、无水港、国际陆港，是指依托铁路或公路等陆路交通，在内陆城市设立的，具有口岸功能和综合物流服务功能的商贸物流枢纽。内陆港作为海港与内陆城市联系的重要节点，或者说特殊的内陆型港口，所具备的功能和普通的物流园区、沿海港口不尽相同，不仅包括普通物流园具备的运输、分拨、配送、仓储及集装箱作业等功能，还包含沿海港口具备的通关、报关报检等功能。内陆港业务发展到某一阶段后，还可进一步拓展功能，增加公共管理服务、货运代理、保税物流、保税加工、电子商务、流通加工、商贸、金融服务、维修保养等业务。

内陆港最早源于港口经济腹地拓展需要，近年来随着“海向”思维向“陆向”思维转变，内陆地区的国际贸易日益发展壮大，尤其是随着“一带一路”倡议的提出，我国内陆港进入加速发展阶段。内陆港充分发挥其东进西联、陆海并举、内外相连的物流节点优势，分布密度在短期内快速提升，各地规划建设已有100多家。与此同时，也暴露出了许多问题，主要痛点在于大多数内陆港还处于发展初期，经营规模较小；许多内陆港服务于投资建设的港口，服务对象单一；许多内陆港功能单一，没有铁路接入；盲目投资、重复建设，内陆港之间相互竞争货源，用试错来优化资源配置，造成资源浪费和企业亏损。为此，有必要加快内陆港资源整合和布局规划，避免低水平重复建设和同质化竞争，构建运作水平较高、枢纽作用突出、综合服务能力较强的公共内陆港体系。

内陆港布局可分为宏观空间布局和微观平面设计两部分。宏观空间布局主要研究内陆港等级层次与区域的空间适应性问题、内陆港数量和规模与区域的适应性问题、内陆港的一般空间结构问题等。微观平面设计也称为内陆港内部平面布置，是指在对内陆港功能定位分析基础上，对其内部作业流程、生产工艺、硬件设施设备选型与配置进行设计优化的过程[2]。

2.2 宏观布局

2.2.1 布点选取

我国国土面积辽阔，人口和经济总量大，城市数量很多，若把所有城市都作为内陆港备选地点来处理，不仅工作量大而且显然不符合实际情况。作为内陆港枢纽的备选城市，首先排除内陆区域的县级市、经济总量小的地级市以及部分沿海港口城市，选择自然地理条件、交通运输基础设施、政治经济实力强的城市。综合考虑内陆港空间服务划分的连续性、现状内陆港运作实际等情况，选择以下84个城市作为内陆港备选承载城市。见表4。

表4 备选内陆港城市列表

2.2.2 聚类分析

系统聚类法的基本思想是：先假定各个样品各自成一类，这时各类间距离就是各样品之间的距离，将距离最近的两类合并为一个新类；再计算新类与其他类间的距离，将距离最近的两类再合并。这样每次缩小一类，直到所有的样品都成为一类为止。然后根据需要或者根据给出的距离临界值，确定分类数及最终要分的类。用系统聚类法解决实际问题时，把每个分类对象称为样品，并根据对象的性质选择若干指标（特征变量），对每个样品得到其所有指标值，由每个样品的所有指标值组成一个数据矩阵，这个样本信息矩阵是系统聚类分析的基础。论域X={x1,x2,…,xn}为样本空间，该样本信息矩阵为：

式中：n 为样品数，m 为特征变量数。

第i 个样品的观测值：(xi1,xi2,…,xim)T，i=1,2,…,n

第j 个指标的观测值：(xj1,xj2,…,xjm)T，j=1,2,…,m

由于同类事物具有很强的相似性，同类事物之间距离应较小，因此可用距离统计量作为分类依据。样品间常用的距离统计量有：Block（布洛克距离）、Squared Euclidean distance（欧氏距离）、Chebychev（切贝谢夫距离）等。

本文采用SPSS 软件[3]，选择全国84 个城市单位面积的公路货运量（单位:万t/km2）、高速公路网密度、单位面积的铁路货运量、铁路网密度、GDP 总量、工业增加值、外贸进出口总额、交通区位系数八项指标作为特征变量。其中交通区位系数根据内陆港备选城市与既有相关规划的衔接程度，主要包括《全国物流园区发展规划（2013—2020 年）》（发改经贸 〔2013〕1949 号）、《全国流通节点城市布局规划（2015—2020 年）》（商建发〔2015〕196 号）、《国家物流枢纽布局和建设规划》（发改经贸〔2018〕1886号）、《铁路物流基地布局规划及2015—2017 年建设计划》（铁总计统〔2015〕232 号）以及全路规划建设18 个集装箱中心站等。交通区位得分划分为3个层次，属于国家级或一级的城市得2 分，属于区域级或二级的得1 分，其他不得分。

聚类分析碎石图表明，随着类的不断凝聚、类数目的不断减少，类的距离在逐步增大，最终形成“平坦的碎石路”。根据类间距离小则形成类的相似性大，类间距离大则形成的类的相似性小的原则，在“山脚”下找到“拐点”。因此，本图支持备选节点城市分为3 类比较合适。经对数据进行z-score 标准化处理，系统聚类结果如图4 所示，三类城市分类为：北京、苏州、广州为第一类，东莞、重庆、郑州、武汉、成都、贵阳、佛山为第二类，其他城市为第三类。

图4 聚类分析碎石图

从铁路角度来看，部分内陆港承载城市如北京，尽管非常适合建设大型内陆港，但因土地资源、环保要求等因素，无法布局大型的铁路集装箱内陆港。而广州、东莞等沿海城市通过港口办理进出口业务比内陆港更具有优势，铁路优势不大。因此，根据上述分类以及铁路内陆港需求，综合考虑当前内陆港中欧班列、中亚班列开行现状，以及铁路物流基地、铁路集装箱中心站运作实际，参考《铁路物流中心设计规范》（Q/CR 9133—2016）[4]、《陆港设施设备配置和运营技术规范》（JT/T 1213—2018）[5]，建议铁路内陆港进行如下层级划分：

一级内陆港：具有内陆港完备功能，可以为进出口企业、国际物流企业提供国际物流单证作业、保税仓储作业和铁路国际货物运输服务。设置于物流需求旺盛的综合性交通枢纽内，远期铁路年吞吐量达100 万标箱以上。如成都、重庆、郑州、西安、武汉、长沙等。

二级内陆港：具备内陆港基本功能，可以为进出口企业、国际物流企业提供国际物流单证作业和铁路国际货物运输服务。设置于区域交通枢纽和市场需求充足的地区，远期铁路年吞吐量达60 万标箱以上。如石家庄、沈阳、长春、哈尔滨、南京、杭州、金华、苏州、贵阳、济南、合肥、南昌、赣州、昆明、兰州、乌鲁木齐、太原、南宁、呼和浩特等。

三级内陆港：具备内陆港基本功能，为进出口企业、国际物流企业提供国际物流单证作业和铁路国际货物运输服务。设置于一般地级市或生产制造企业附近，远期铁路年吞吐量达30 万标箱以上。

2.3 微观布局

内陆港平面布置问题主要是将区域内的功能区或基本设施根据其相互关系和各种影响因素进行科学合理的布置，达到一定目标（如物料的总搬运费用最小、设施间的密切度最大等）的过程。主要方法有摆样法、图解法、计算机辅助设计法、系统布置法（SLP）等。

SLP 法以大量图表分析和图形模型分析为手段，具有操作性和实践性较强，适用范围广，可以实现定性分析和定量分析有机结合等优点。在内陆港功能区布局规划中，主要针对5 个基本要素进行分析，即物流对象P（Production）、物流量Q（Quantity）、物流作业线路R（Routing）、辅助部门S（Service）、物流作业时间T（Time）。通过各主要功能分区物流关系与非物流关系分析，得到各分区综合关系，并根据各功能分区之间的综合关系强度，运用SLP 方法进行布局，得到各功能分区之间的逻辑关系。根据各功能分区之间的逻辑关系和面积，可以得出基于实际面积比例的分区布置格局。其中，物流关系分析，即“P-Q 分析”按物流强度划分为A、E、I、O、U五个等级,非物流关系依照关系的紧密程度划分为A、E、I、O、U、X 六个等级[6]。

一般内陆港可设置以下几个功能区：铁路集装箱多式联运区、海关监管及查验区、仓储配送区、综合服务区等。另外根据地方产业特点及市场需求也可设置综合保税区。见图5、图6。

图5 内陆港功能区综合相关性图

图6 内陆港功能区出入口布置及交通流线组织示意图

3 结束语

铁海联运涉及部门众多，是一项相当复杂的系统工程。全面提升集装箱铁海联运服务水平和质量，大力挖掘不同地区集装箱铁海联运需求，提高港口铁海联运比例，是新时期实现“双碳”目标的客观要求。合理布局和布置内陆港，形成东联西进、陆海并举的多式联运新格局，是当前实现集装箱快速上量、节能减排的重要举措。铁路部门应加强内陆港规划布局，积极探索不同港口与内陆港间运量规律，合理组织开行集装箱铁海联运班列，切实增加铁路货运量。