北美鐵路冷鏈運輸發展研究

孫金平，紀若婷，宮薇薇

（中國鐵道科學研究院 運輸及經濟研究所，北京 100081）

北美鐵路冷鏈運輸發展研究

孫金平，紀若婷，宮薇薇

（中國鐵道科學研究院 運輸及經濟研究所，北京 100081）

冷鏈運輸作為冷鏈的重要環節，是連接生產、消費過程各環節的紐帶，對產品質量和價值有較大影響，在冷鏈市場迅速發展背景下，研究北美鐵路冷鏈運輸發展過程，對我國鐵路冷藏運輸及冷鏈物流體系發展具有積極的借鑒意義。闡述美國鐵路冷鏈運輸發展歷程，從冷鏈物流設施、運輸服務和技術裝備方面總結其特點，分析現階段北美鐵路冷藏聯運、長途快運產品，提出北美鐵路跨區域長距離冷鏈快運產品的開發、運營，公鐵聯運技術及裝備的創新發展，以及市場機制下與供應鏈上下游環節的有效銜接等，為我國提供了很好的借鑒經驗。

北美鐵路；冷藏運輸；冷鏈物流；快運產品

冷鏈運輸作為冷鏈的重要環節，是連接生產、消費過程各環節的紐帶，對產品質量和價值有較大影響。作為冷藏供應鏈的銜接環節，冷鏈物流涉及的影響因素多且復雜，而且移動環節的管理難度大，同時由于運輸過程有嚴苛的溫度、時間等條件要求，操作要求高，設備投資大。因此，冷鏈運輸體系的發展難度大、運營風險高，需要研究借鑒發達國家的作法和經驗。美國鐵路是冷鏈運輸的發源地，已經形成以先進技術裝備為基礎、高效運營管理系統和成熟市場為依托的完整冷鏈運輸體系。北美鐵路冷鏈物流能夠在很大程度上反映冷鏈物流體系的發展趨勢，尤其是中長途冷鏈物流技術，其路網規模和運輸范疇與我國有很多相似之處，因而對我國具有一定的可借鑒性。

1 美國鐵路冷鏈運輸發展歷程

美國鐵路在 19 世紀 40 年代就嘗試使用天然冰進行冷藏運輸，正式的冷藏運輸從 1857 年第 1 輛鐵路加冰冷藏車從芝加哥某食品廠開出時算起[1]。美國鐵路冷鏈運輸的發展可以分為 3 個階段：第 1 階段從19 世紀中期至 20 世紀上半葉之前，為興起及迅速發展階段；第 2 階段為 20 世紀中及下半葉的逐步衰退階段；第 3 階段為 20 世紀末、21 世紀初到現在的重新復蘇階段。

1.1 興起及迅速發展階段

美國鐵路冷藏運輸的興起初期正值美國農業發展黃金期，農產品流通需求很大，而當時美國交通運輸網絡還不發達，尤其公路運輸條件較差，農產品運輸過程不僅費時費力、費用昂貴，而且貨物損失嚴重。美國鐵路的大規模興建和發展打通了全國范圍的主要運輸通道。鐵路以速度快、運力大、成本低的優勢，成為農產品流通的主要力量，并在幾十年的時間里幾乎占據了整個易腐貨物冷藏運輸市場。

1851 年第 1 單冷藏運輸貿易是用鐵路普通棚車在車內加冰方式完成的[2]，1878 年美國鐵路研制出具有隔熱車體、車端部帶容冰箱體的冷藏專用車輛 (加冰冷藏車)。1899 年，美國國內的水果冷藏運輸量為 8 萬多 t， 1905 年運量升至 39 萬多 t。運輸需求的不斷增長促使美國鐵路開發冷藏專列運輸產品，1906 年，美國聯合太平洋鐵路公司 (UP) 和南太平洋鐵路公司 (SP) 合作成立太平洋鐵路水果快運公司，從美國西海岸到美國東部開行整列的水果快運專列，1907 年的水果運輸量達 55 萬 t。太平洋鐵路水果快運公司的冷藏車數量也從最初的 6 600 輛，迅速發展到 1930 年的 40 500 輛。1913 年全美鐵路冷藏車達 10萬輛，其中大部分是加冰冷藏車。鐵路機械制冷式冷藏車 (單節式) 于 1925 年開始投入運營，并逐漸替代加冰冷藏車，到 1930 年美國鐵路冷藏車隊規模達到18 萬輛[3]，可見當時鐵路冷藏運輸之盛況。

1.2 逐步衰退階段

進入 20 世紀，美國公路建設迅速展開，高速公路的發展為美國易腐貨物流通開辟了新的快捷運輸通道。制冷技術的發展、裝備小型化給冷藏運輸市場帶來重大轉機。1925 年機械制冷技術設備開始用于卡車上，并很快得到了普遍認可。20 世紀中葉，美國高速公路上出現冷藏汽車。這種更為方便、快捷的“門到門”冷藏運輸方式，更好地滿足了易腐貨物運輸需求。而此時鐵路加冰冷藏車開始進入老化期，車輛狀況惡化，運輸質量下降；加上繁復的加冰過程、冰水排放的污染問題等，使加冰冷藏運輸的優勢消耗殆盡。公路很快吸引走了大批冷藏貨源，迅速占領了易腐貨物運輸市場，鐵路冷藏運輸進入發展衰退期。鐵路冷藏運輸市場迅速萎縮，1978 年 4 月太平洋鐵路水果快運公司解體；1980 年全美鐵路冷藏車數量下降到 8 萬輛；20 世紀 90 年代鐵路幾乎放棄了這一市場，10 年的新增冷藏車數量僅為 79 輛[3]；1999 年美國鐵路冷藏車裝備總量下降為 22 454 輛。

1.3 重新復蘇階段

進入 21 世紀，美國鐵路冷藏運輸伴隨經濟復蘇開始回暖。有關北美冷藏運輸市場的報告稱，經過了若干年的低迷后，北美冷藏運輸市場于 2003 年止跌回升，2004 年呈現快速增長態勢。2004 年冷藏車及制冷設備比上一年增長 23% 以上[4]，成為市場增長亮點。美國鐵路冷藏車數量也從 2001 年最低時的 8 000輛，迅速回升至 2005 年的 24 321 輛。

分析其原因，除了經濟因素的影響外，公路運輸形勢逐步惡化是重要誘因，而鐵路在冷鏈運輸技術及裝備等方面的創新和努力，賦予鐵路新的活力也是重要因素。20 世紀 90 年代中期以來，隨著燃油價格的上漲，公路運輸環境條件日益惡化。一方面市場競爭更加激烈，企業挖掘成本空間受限，油價上漲帶來運輸成本升高，另一方面長途運輸卡車司機短缺、環保形勢嚴峻等，形成了對公路冷藏運輸的嚴重制約，因而市場開始尋求新的運輸解決方案，鐵路成為最佳之選。鐵路通過與冷鏈上下游企業的合作，開展“鐵鐵聯運”，開發長途快運產品，創新快運組織技術及裝備、改善服務方式等，使鐵路運輸服務更貼近市場需求，尤其在橫跨北美大陸的長途運輸中，鐵路具備很強的市場競爭力。

北美地區的農產品生產和流通加工具有區域化、規模化和專業化特點。美國 50% 以上的鮮食蘋果產自華盛頓州[5]；加利福尼亞州以生產番茄為主，其中有 80% 供加工；其次是生菜、芹菜、菜花，產量均居全美首位，其中芹菜產量占全美的 70%。每年加利福尼亞州有 7 成的蔬菜要運銷到州外，因而美國有一定規模的中長途冷鏈物流需求。北美鐵路冷鏈物流市場的復蘇，不僅是石油價格上漲、公路運輸環境惡化因素所致，北美鐵路的冷藏快運組織、運輸技術創新、裝備升級發展及運營方式的改進等，都起了至關重要的作用。美國鐵路運輸的長途冷藏貨運量，主要在從西海岸農副產品主產區至中東部食品加工地區，以及到東海岸地區的消費地區之間，還包括運往美國南部及墨西哥的出口貿易運輸。加拿大地區有北美最大的凍薯條生產加工基地，加拿大與美國鐵路公司的南北運輸通道中，有大量出口墨西哥的食品運輸業務。

2 北美鐵路冷鏈物流特點

冷鏈物流體系發展的 3 大要素是“冷”的溫度、“鏈”式結構及“快”的速度，圍繞這些核心要素，北美冷鏈物流建設起完整的“農田到餐桌”食品供應鏈運營及管理體系，其主要特征表現在以下方面。

2.1 堅實的冷鏈物流設施基礎

美國冷鏈設施基礎十分雄厚，包括四通八達的公路交通網絡、橫貫大陸的鐵路網絡系統、以冷庫設施為核心的冷鏈物流體系，以及冷鏈運輸裝備隊伍。美國的食品冷鏈流通率達 70% 以上[6]。2014 年全美冷庫總容量達 1.15 億 m3[7]，人均庫容量約 0.438 m3(我國目前冷庫容量約 8 300 萬 m3，人均約 0.1 m3)。鐵路冷藏車裝備也一直居世界領先位置。目前，美國的新增冷藏車多為功效性能更佳的 64 英尺、72 英尺大型車輛。近年美國鐵路冷藏車裝備發展情況如表 1 所示。

表 1 美國鐵路冷藏車裝備數量 輛

美國最大的 2 家鐵路冷藏運輸公司為 UP 公司、伯林頓北方和圣塔菲公司 (BNSF)，擁有全美 7 成以上的鐵路冷藏運輸裝備。目前 UP 公司的鐵路冷藏車數量為 6 972 輛，其中機械制冷式冷藏車占 74%；BNSF 公司的機械冷藏車數量為 994 輛，均為 72 英尺新型車，另外還有 2 251 輛隔熱車。

美國 5 大公共冷庫服務公司之一的美國冷藏公司(USCS)，在美國有 6 大冷鏈物流中心[8]，其中有一半以上設有鐵路專用線及鐵路裝卸作業設施。Railex 物流公司，在華盛頓盧拉的 Railex 冷庫物流配送中心有一次可容納 19 輛 64 英尺鐵路冷藏車的封閉式裝卸線及站臺。同時，鐵路通過專用線接入方式與冷庫基地設施相連，可以實現冷庫“門到門”運輸。與鐵路和公路均有業務聯系的冷庫設施，會設置相關的公路轉運裝卸設施，以保證接續環節的冷鏈完整性。

BNSF 公司開行的“冷藏快運線 (TransCold Express)”中，在芝加哥的冷庫基地設置了內置式鐵路裝卸線，1 次可以同時卸載 8 輛鐵路冷藏車。該基地還為公鐵聯運做了專門的特別設計，使公鐵裝卸轉運距離縮短至 70 英尺 (約 21 m)，將公鐵運輸方式的緊密銜接做到了極致。

2.2 多樣化的運輸服務

在完善的市場機制環境下，美國冷鏈物流系統呈現出多樣化的運輸服務方式，主要包括第三方冷鏈物流、專業冷藏運輸及以冷庫配送中心為基地的綜合冷鏈物流服務方式。第三方冷鏈物流服務商，通過與產品生產者 (農場主、食品制造商)、運輸服務商、物流配送中心、零售商等供應鏈各方的溝通合作，提供冷鏈供應鏈綜合解決方案。專業冷藏運輸服務則根據不同地區、不同產品和需求進行定向化、定制化服務，其中陸路冷鏈運輸以公路為主、鐵路為輔，2 種運輸方式之間秉承合作共贏的理念，融合發展共同服務于冷鏈物流市場。

鐵路通過加強相鄰鐵路公司之間的聯合運作，開發“鐵鐵聯運”冷藏運輸產品，提供跨區域長途冷藏快運產品；通過與公路運輸及物流公司的合作，進行鐵路長途干線與公路短線接運配送方式，構建完整冷鏈運輸服務體系；鐵路還通過加強與冷庫倉儲服務公司的合作，將“站到站”運輸發展到“庫到庫”冷鏈物流服務，并積極支持和開展冷藏多式聯運業務，提高運輸效率，降低運輸成本。通過這一系列的措施，鐵路不僅可以提供與公路相似的快運產品，還在運輸成本、運輸能力等方面展現出鐵路的優勢，為冷鏈物流體系的綜合優化發展開辟了空間。

2.3 先進的現代運輸技術及裝備

20 世紀末期，美國鐵路大力推進運輸一體化和直達化運輸，并加強各鐵路公司之間的聯合運作，為長途運輸客戶提供更加完整的運輸產品。UP 公司與切西濱海鐵路公司 (CSX) 合作開行的“快運走廊(Express Lane)”，BNSF公司開發的“冰冷快線 (Ice Cold Express)”，為美國東西海岸間易腐貨物的交流提供了鐵路無縫銜接快運通道，不僅減輕了客戶與 2 家鐵路公司業務辦理負荷，還提高了鐵路全程運輸速度，為橫跨北美大陸的易腐產品物流提供了更好的通道。“快運走廊”列車只有在 2 家公司的按圖行車率達到 90% 以上時才可能成功運行。為此，2 家公司開發使用了專門的聯運管理軟件，進行列車運行的統一指揮，以保障列車的順利開行。

美國鐵路在運輸技術的創新是帶來冷藏運輸市場發生變化的重要因素，如改進公鐵聯運技術，推行冷藏集裝箱多式聯運，研發大型冷藏運輸設備及聯運車輛裝備，并采用高科技的衛星定位及遠程制冷調控技術等，不僅提高了長途易腐貨物運輸的安全性，加快了運輸速度，降低了運營成本，也進一步促進了鐵路冷藏運輸市場的發展。美國的公鐵聯運技術相當發達，不僅有公鐵兩用拖車裝備等，還具備成套的多式聯運設施裝備及裝卸車技術，并且還在不斷進行聯運作業效率和運營成本等方面的改進。BNSF 公司于2012 年 11 月完成全部鐵路冷藏車的升級換代，由最新的大型 (72 英尺) 鐵路冷藏車代替舊型車輛。新型鐵路冷藏車性能更優，不僅車輛容積大，可達200～225 m3，載重利用率高，具備更強的制冷控溫能力，而且配有 GPS 定位追蹤管理及遠程故障診斷、溫度檢測調控等功能，能夠更好地保障運輸質量，提高車輛運用效率。

3 美國鐵路冷鏈快運產品及服務

速度對于冷藏運輸而言，不僅關系著貨物質量，也影響著運輸成本，甚至決定著企業經營的成敗。因此，美國鐵路冷鏈運輸的發展過程也是冷藏快運產品及服務的發展過程。新時期的鐵路冷藏快運產品具有更強吸引力，甚至吸引了包括公路冷藏運輸公司、第三方物流公司等的積極響應和參與，沿鐵路線開展的冷鏈運輸和物流服務產品不斷涌現。

3.1 鐵鐵聯合運輸

“快運走廊”和“冰冷快線”是美國西部鐵路公司 (UP和BNSF) 與東部鐵路公司 (CXS) 之間的聯合運營產品，是世紀交替時期 (1999—2000年) 的鐵路冷鏈運輸產品，主要是針對西海岸的農產品產區往中東部和東岸消費市場旺盛的運輸需求而開發的。產品以縮短橫跨北美大陸的鐵路運輸時間為賣點，將該段鐵路運輸時間由以往的 10～12 d 壓縮到 5 d。這就意味著運輸成本和運輸效率的雙重優化，由此大大提高了鐵路冷藏運輸的吸引力。這種“鐵鐵”聯合運營方式和快運技術，為后來多種依托鐵路運輸開發的冷鏈物流快運產品奠定了重要基礎。BNSF 的“冰冷快線”還與加拿大鐵路公司 (CN)[4]合作進行跨境冷鏈運輸，將蒙特利爾和多倫多的蔬菜、巧克力、飲料、罐頭等食品運往芝加哥和加利福尼亞地區。

3.2 公鐵聯運產品

傳統的公鐵聯運模式——駝背運輸 (TOFC) 存在裝卸作業過程復雜、效率較低問題，同時還有取送拖掛車過程中的拖頭空返現象，運營經濟性較差。因此，美國鐵路開始發展以冷庫為轉接點的聯運模式，即通過冷庫基地設施完成鐵路與公路運輸的銜接與轉運，由鐵路冷藏車裝運完成“冷庫到冷庫”的長途運輸，由公路冷藏汽車完成到客戶指定地點的短途運輸。這種方式需要將鐵路線延伸至冷庫基地設施中，其優勢在于可以更好地與冷鏈物流業務相結合，不僅能夠突破傳統公鐵聯運點到點的運輸局限，實現從一點到多點的靈活運輸，而且還能充分利用鐵路冷藏車容積大、裝載率高的優勢，有效降低運營成本。

2014 年 5 月 McKay TransCold 公司與 BNSF 公司合作推出了“冷藏快運線 (TransCold Express)”，該產品使用 BNSF 公司的新型 72 英尺鐵路冷藏車裝運，每車貨物的裝載量相當于 4 輛卡車裝載量。該列車在加利弗尼亞州的塞爾瑪 (Selma) 與芝加哥西南部的 RidgePort 物流中心之間進行往返運輸，單程運時為 4 d，鐵路冷藏快運線示意圖如圖 1 所示，與公路速度相近，但成本可以降低 5%～15%。同時，McKay TransCold 公司將鐵路運輸業務延伸到公路運輸源頭的供應鏈，提供供應鏈解決方案和運輸采購業務，還提供短期 (5 d) 免費堆存服務，為客戶節省相關倉儲費用，以進一步吸引貨源。

3.3 第三方鐵路冷鏈物流服務

“鐵路快車 (Rail Express)”是 Railex 第三方鐵路物流公司與鐵路公司聯合開發的第三方冷鏈物流服務產品，由 UP 公司和 CSXT 公司聯合提供單元列車運輸服務，每趟列車由至少 55 輛 64 英尺鐵路冷藏車組成；該產品于 2006 年開始在華盛頓州的瓦盧拉到紐約州的鹿特丹工業園區之間運行，每周開行 1 趟；結合公路短途接運方式，Railex 公司提供東西海岸間 5 d 運達服務承諾。由于運輸需求不斷增長，2008年 Railex 公司又增開了加利福尼亞州的德拉諾到紐約州間的“鐵路快車”，并增加發運班次為每周 2 趟。Railex 公司圍繞快車產品開展冷藏倉儲、裝卸作業、庫存管理及多式聯運等各項物流服務，并提供短期免費倉儲服務。

圖 1 鐵路冷藏快運線示意圖

3.4 冷藏集裝箱多式聯運

冷藏集裝箱是最為方便、較為理想的“門到門”多式聯運工具，開展冷藏集裝箱多式聯運可以減少中間作業環節，在加快運輸速度、降低運營成本的同時，能夠很好地保障冷鏈的完整性。

“冷藏快運列車 (Cold Train Express)”是鐵路物流公司 (Rail Logistic) 與 BNSF 公司合作開發的冷藏集裝箱多式聯運產品，于 2010 年 4 月開始從西海岸北部的華盛頓州和俄勒岡州沿鐵路線向中東部 (芝加哥)及東海岸運輸新鮮果蔬類產品，品種包括蘋果、梨、土豆、洋蔥和胡蘿卜，以及冷凍食品和果汁等。運輸時間為：從俄勒岡州到中東部地區大約為 4～5 d；從華盛頓州和俄勒岡到東海岸的時間大約為 6～7 d。列車運行初期每月約運輸 100 箱，之后運量逐年增長。2011 年、2012 年運量分別為每月 300 箱和 400 箱，每周開行 6 趟。到 2013 年運量增長到大約每月 700 箱左右，并在東南部和新英格蘭相繼增加了若干交貨地點。但是，該產品因 BNSF 運能階段性緊張等因素于2014 年 8 月停運，但僅這 8 個月已有 750 箱新鮮果蔬產品從華盛頓州和俄勒岡州運出，運量增長勢頭正旺。

4 結束語

縱觀北美鐵路冷鏈運輸發展過程可知，鐵路在冷鏈物流體系可持續發展中有著十分重要的作用，在綠色環保和能源利用等方面，尤其在中長途運輸成本和效率方面還有較大的潛能挖掘空間。北美鐵路已經從單純的冷藏運輸業務，逐步向冷鏈物流服務上融合發展。在保持高度專業性運輸服務的同時，積極順應市場對冷鏈完整性、時效性及經濟性等方面的要求。北美鐵路跨區域長距離冷鏈快運產品的開發、運營，公鐵聯運技術及裝備的創新發展，以及市場機制下與供應鏈上下游環節的有效銜接等，為我國提供了很好的可供借鑒的經驗。特別是借助冷庫基地設施搭建完整冷鏈物流運輸體系的方式，即可實現不同環節的有機銜接及轉運問題，以充分發揮冷鏈體系各環節的功能，而且具有普通適用性，尤其值得學習借鑒。

[1] 孫金平，遲 騁. 鐵路冷鏈物流發展模式研究[J]. 鐵道貨運，2010，28(2)：5-9.

[2] Wikipedia. Refrigerator Car[EB/OL]. (2009-12-23)[2015-07-10]. https://en.wikipedia.org/ wiki/Refrigerator_car.

[3] Kaufman L H. Move it Cold，Move it Fast[J]. Railway Age，2001(1)：53-55.

[4] Srivatsan R. North American Refrigerated Transportation Market-Is the Cold Front Finished?[EB/OL]. (2005-07-20)[2015-07-10]. http://www.frost.com/prod/servlet/marketinsight-print.pag?docid=43046554.

[5] 林燕騰. 從農業大國到出口強國——美國當代農業九大措施[J]. 上海蔬菜加工與出口行業協會簡報，2003，11(10)：1-2.

[6] Rodrigue J P，Notteboom T. The Cold Chain and its Logistics [EB/OL]. (2012-04-02) [2015-07-10]. http://wenku.baidu.com/ view/62342105bed5b9f3f90f1c36.html.

[7] 中物聯冷鏈委國際部. 全球冷庫容量現狀：最大冷庫產業在印度、美國和中國[EB/OL]. (2005-07-09) [2015-07-10]. http://www.lenglian.org.cn/ lbw/detail.aspx?id=21549.

[8] 中物聯冷鏈委. 美冷六大冷鏈物流中心所在地及功能介紹[EB/OL]. (2005-04-11) [2015-07-10]. http:// mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDIyOTg4NA ==&mid=205158056&idx=1&sn=1e1e927037a6768 efbc770e4300b8bb5&3rd=MzA3MDU4NTYzMw= =&scene=6#rd.

責任編輯：何 瑩

2015 年 1 — 6 月全國鐵路貨物運輸主要統計指標

2015 年 1 — 6 月全國鐵路主要品類貨物發送量指標

(中國鐵路總公司計劃統計部提供)

1004-2024(2015)08-0054-06

U294.1(71)

A

2015-07-15

中國鐵道科學研究院基金項目(2015F022-2014YJ105)