提升港口集疏运铁路分担率研究

摘 要：港口集疏运系统作为连接港口与内陆腹地的纽带，是港口发展的基础，因此相关研究成为了重中之重。首先阐述其背景现状、影响因素等，定性总体优化目标，构建目标层次结构图。从预测集装箱吞吐量出发，重点研究集疏运方式选择，将非直接因素加入考虑，以公铁运输为例，得出基于“总成本”最小的集疏运方式选择模型，列举加大铁路比重的方法，并提出确定合理分担率的思路。最终以上海港为例，进行分析与模型应用。

关键词：铁路运输；集疏运；运输方式

中图分类号：U169.1 文献标识码：A

1 港口集疏运背景阐述

近年来，国际贸易飞速发展，港口作为国际贸易的主要节点，是所在城市及其腹地发展的重要组成部分。港口物流的全程运输包括：海上运输—港口装卸—集疏运三个环节，其中集疏运是一个十分重要且又复杂的环节[1]。作为港口生存和发展的重要硬件基础，影响着港口物流服务效益与效率，同时也是连接港口与腹地的“大动脉”。

良好的集疏运是保证港口畅通的基本条件，也是吞吐量发展的基本保障[2]。集疏运问题的提出在于考虑如何使得在港货物能在第一时间进入下一阶段的运输，同时要求效率、成本、资源利用、能源消耗等各方面达到总体最优。

1.1 港口集疏运现存问题

港口集疏运系统作为一个比较薄弱的环节，尚未形成高效的集疏运网络，导致其发展滞后于港口运输业的发展，使得吞吐量的需求无法得到满足。在充分重视港口发展的同时，忽略了其后续的集疏运问题，缺乏统一规划，忽视了铁路、公路、内河水路之间良好的合作关系，难以发挥各自优势，造成口岸的集疏运系统互不衔接，没有形成网络。

1.2 研究港口集疏运的必要性

港口集疏运系统是综合运输系统的重要环节，是港口发展的主要因素和基础条件，对发挥港口枢纽作用和经济腹地范围的扩大起着决定作用。为避免其无法与港口运作相匹配而滞缓港口发展，相关研究成为了港口航运物流业发展的重中之重。系统地探讨相关问题，对完善发展其理论体系有重要意义。又可加速港口的运转，进而对国家或区域的经济贸易发展起到促进作用。

集装箱集疏运系统优化配置可分为两个部分，一是多种运输方式合理比例的界定；二是网络结构、路径优化问题。本文针对运输方式比例的界定，并着眼于铁路运输在集疏运中的重要作用。

2 港口集疏运系统优化配置定性分析

2.1 优化目标定性分析

集疏运系统优化目标就是要发挥集疏运系统整体效能（综合效率与效益）最大化，使系统处于高效、和谐发展的状态。其因素可分为直接与间接因素。直接因素是指与集疏运效率、效益直接有关的因素。间接因素则是指与效率、效益本身无直接联系，但对整个社会体系产生影响的因素。

直接因素可分为两层：一是内部协调，即基于各环节间的协同效应，使系统内各组成部分在总量配比、空间布局、技术水平、组织管理、措施政策上相协调，同时配以完善的集疏运功能，包括系统结构、组织经营、技术设备、功能协调等[1]。二是外部协调，是指集疏运系统与外界需求总量上的协调以及区域空间布局上的协调[2]，包括系统布局与系统能力协调。

集疏运系统在不断变化发展，若只考虑效益与效率因素还不够全面， 非效益目标理应引起重视。例如，如果只考虑运作效率，公路运输以其“门到门”的灵活性无疑是首选，但公路运输的过多使用会引发诸如交通堵塞、环境污染等社会问题。可见，集疏运系统与港口物流、经济、地区、资源、环境之间发展的关系值得加以考虑，其重点在于秉持可持续发展的原则。

2.2 优化目标层次结构

结合上述港口集疏运系统内外部协调因素及其它间接因素，确定多层次指标体系，建立目标层次结构图，包括若干分级指标，以此为目标完善港口集疏运系统，提供评价思路。具体如图2.1所示。

3 集疏运方式合理分担率研究

港口集疏运系统具有多目标性，不确定性以及决策复杂性。其中集疏运方式分担率的研究存在于集疏运内外部协调优化之中，同时，与一些间接因素密切相关。作为重要一环，影响着港口集疏运效率与效益，又是网络结构与路径优化等后续问题的基础。

3.1 港口吞吐量及集疏运量预测

研究港口集疏运系统运输方式分担率，先要确定港口集装箱吞吐量及集疏运量。准确的预测是确定集疏运运量的基础。本文使用由三次指数平滑法与灰色预测法组成的组合预测法[3]。具体将在最后一部分以上海港为例进行预测计算与结论分析。

3.2 集疏运方式选择分析

研究集疏运的合理分担率，首先从运输方式的选择入手——总体最优的运输方式选择问题研究。

3.2.1 各种运输方式优缺点

（1）公路集卡直运方式

优势：唯一能够实现门到门服务的运输方式，避免了中转重复装卸，机动、灵活、适应性强，运送速度较快，途中发生意外的应急方案实施成本较低。

劣势：能源消耗较多，单位运输成本较高，运输持续性差，载运量小且污染排放严重，对城市道路交通造成影响。

（2）铁路运输方式

优势：最大的特点是载运量大，安全可靠，计划性强，连续性强，且对环境较友善。其单位成本较低，有利于实现规模经济，提高其比重，能有效降低公路运输压力。

劣势：停留时间长，列次班次少，机动性较差，无法实现门到门运输，增加了两次短驳与装卸作业。

（3）内河水路运输方式

优势：运输成本低、耗能低、载运量大，投资省。

劣势：需要一定的自然地理条件，气候因素对其影响较大，航行速度较慢，运输过程较为复杂。

3.2.2 世界大港集装箱集疏运分担率分析

新加坡港是世界贸易的转口港，80%以上来自国际海运中转，其集疏运体系主体运输方式为水运。德国汉堡港是河口港，除了发达的内河与海运转运外，重视公路运输，但随着公路交通堵塞导致运输效率下降，能源与环境问题日趋突出，便开始致力于运量的转移。公路与铁路运输方式所占比例从以往的60%与25%，转变为37%与29%。荷兰鹿特丹是水陆集疏运综合港口，同汉堡港区位相似，其内河沿海运输比重正在不断上升，重视水运发展，这与汉堡港在对铁路和内河的重视程度上有不同的倾向[4]。纵观世界大港集疏运方式的发展趋势，从经济、能源和环境角度出发，将集疏运方式从公路向铁路、内河转移已成为集疏运方式分担率的发展趋向，同时要注重铁路与水路关系中的协作性与竞争性。

集疏运运输方式的转移并没有固定的模式，各港口应根据自身情况，在“转移公路运输量”这一大方向上，发挥各自的主观能动性，逐渐完成公路运输向其它两种运输方式转移的过程。

3.2.3 运输方式选择考虑因素

集疏运运输方式选择考虑因素包括产业结构、腹地范围影响、运输成本以及运距等。产业结构是通过其对集装箱货物的影响，改变运输方式的选择，导致分担率改变。腹地范围大小的不同，运输方式结构也不同，当腹地范围较大时，远距离铁路及内河水路运输所占比例较大，反之，则公路运输比例大。运输成本是选择运输方式的主要因素，即选择总成本数最低的运输方式。在选择运输方式前，要考虑选择的运输方式是否在其合理运距之内，远距离运输选择铁路或内河水路运输较为合理，有部分急需的则趋向于公路直送更为有利。

3.3 优化目标总体最优的运输方式选择

研究优化目标总体最优的运输方式选择，由于目标众多，量纲难以统一化，故以运输方式的总费用为基础，将众多非直接因素转化为能与总费用相加的量，两者相加构成运输方式的“总成本”。从而进行运输方式选择，目的是使选择的运输方式的“总成本”最低。

铁路与公路运输同为陆上运输，较内河运输而言有较大的可比性，下文选择这两种运输方式进行成本及合理运距的计算。

3.3.1 铁路与公路运输总费用及运距计算

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