洋山港區-外高橋港區間集裝箱穿梭巴士運輸方式研究

姜偉

摘 要：上海港國際航運中心建設的核心是洋山集裝箱深水樞紐港區和外高橋港區。洋山港區位于距離上海市南匯區蘆潮港32公里的小洋山島上，是離上海最近的具備15米以上水深的天然港址。由于洋山港區水域屬于海洋海域，內河船舶無法實現直達，海船和內河船舶采用的規范體系不同，海船因吃水和過橋高度限制不能開到內河港區，而內河船舶由于結構強度和設備配置等原因不能出海。洋山港區—外高橋港區間曾采用集卡轉運，時常將上海外環線堵得水泄不通，上海市民不堪其擾，政府也屢次下大力氣整治。本文就洋山港區—外高橋港區間運輸方式展開研究，以有效解決內河港區與海上港區間的銜接難題。

關鍵詞：穿梭巴士;ATB;運營模式

中圖分類號：U169.7 ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2021）07-0098-03

1背景

在國務院加快上海“國際航運中心”建設方針指引下，上海港建設突飛猛進，取得了令人矚目的成績，集裝箱吞吐量連續11年位居世界第一。上海港包括洋山集裝箱深水樞紐港區和外高橋港區，兩港區相距約80海里。近年來上海港集裝箱業務持續快速增長，集裝箱水水中轉比率超過50%，外高橋港區與洋山港區間年承運集裝箱數量約70萬TEU，外高橋港區至洋山港區運送集裝箱約占運輸總量的56%，洋山港區至外高橋港區運送集裝箱約占運輸總量的44%，港區間集裝箱穿梭巴士運輸方式研究對做大做強上海國際航運中心具有重要意義。

目前承擔該業務的有三家公司，分別是上海集海航運有限公司、嵊泗洋山江海聯運有限公司和上海新洋山集裝箱運輸有限公司。其中，上海集海航運有限公司采用5艘200-260TEU的自航船;嵊泗洋山江海聯運有限公司采用5艘230-245TEU的自航船;上海新洋山集裝箱運輸有限公司則采用了4組360TEUATB頂推駁船組和2艘430TEU自航船。三家公司各承擔約三分之一運量。

本文針對外高橋港區與洋山港區間穿梭巴士運輸組織方式展開研究，重點進行自航船與“頂推駁船組”（即Articulated Tug and Barge的縮寫，簡稱ATB）的比較、不同載箱量比較以及ATB運輸組織方式優化研究，不僅為有效解決外高橋港區與洋山港區間高效運輸提供技術支撐，還可為不同港區間的高效銜接提供參考。

2港間ATB運輸方式

ATB最早出現在上世紀50年代的美國和加拿大沿海，在美國、日本的沿海、河海口、島-島間等均曾有很多應用。在美國的五大湖、密西西比河河口地區，ATB載重量可達2-5萬噸，航速可達10-12節。國外航運公司采用ATB作為商業運輸的動因一般有：短航距、定航線、大貨量、特殊貨等。此運輸方式不同于傳統的單船運輸模式，最大的優點是在點對點運輸時，充分利用港口碼頭裝卸貨物的時間，縮短運輸時間，成倍提高拖船利用率，多拉快跑，降低運輸成本，提高經濟效益。

上海新洋山集裝箱運輸有限公司計劃采用ATB頂推駁船組“五推十二駁”模式進行集裝箱運輸，但由于碼頭沒有專用泊位，使“五推十二駁”模式無法順利運轉，實際只建造4組ATB頂推駁船組，采用一推一駁模式，其功效與自航船一樣。

ATB將船舶的動力裝置部分和載貨部分分離成為推船和駁船，兩者各司其職，由集裝箱駁船在兩港區內裝卸集裝箱，頂推船驅動裝卸完畢的集裝箱駁船實現兩港區間的連續循環運轉而無需和駁船一起在泊位裝卸作業，可提高船舶動力系統的利用率，由此提高運輸系統的效能。從國內外的實際運行結果表明，ATB運營模式能夠成倍提高航班密度，縮短貨物中轉周期，從而提高中轉量，運營模式如圖1所示。從現有外高橋港區同洋山港區之間水水中轉集裝箱的貨物構成上看，基本滿足ATB運營條件。為提高外高橋港區與洋山港區間的集裝箱穿梭巴士的運營效率，研究ATB運營模式很有必要。

3運輸方案比較分析

外高橋港區同洋山港區之間水水中轉通常有自航船和ATB運輸兩種模式。結合現有船舶載箱量情況，進行四種ATB運輸方案和260TEU集裝箱自航船和360TEU集裝箱自航船共六種方案的比較分析。六種方案的基本情況如表1所示。

各方案的簡要分析如下：

方案一：由260TEU的集裝箱船承擔6萬TEU/月的運量，配14條自航船，每船每月20單航次，代表現有典型運輸模式，作為比較分析的基礎。

方案二：采用ATB模式，運輸模式有了改變，由原有配備14條自航船改為由6條頂推船驅動14條駁船循環運轉。提高了動力系統使用效率，節約了部分船員成本。但總運量仍限于6萬TEU/月，但6條推船同14 條駁船的時間配合沒有規律性，即定班次難以得到保證。

方案三 ：將方案一的自航船載箱量提高到360TEU，配船數量由14條減少到10條，可提高經濟效益。但仍存在一定問題，兩港區航行時間最多為10小時，而每港區裝卸時間長達20小時，動力系統得不到充分利用，運營成本過高。

方案四：采用ATB模式，將載箱量從260TEU提高至360TEU。為滿足6萬TEU/月的運量，需配置4條頂推船同10條駁船相配合，循環運轉。但根據兩港區裝卸效率以及運營時間關系推演實際運營過程中存在頂推船等候駁船的問題。

方案五：在方案四的基礎上適當增加駁船的配置，為四推十二駁。此配置將單月運量從6萬TEU提升至7.1萬TEU。與此同時從裝卸時間和運行時間角度考慮，可以確保此運輸系統有序往復循環。本方案采用兩組“兩推六駁”模式，即“四推十二駁”。

方案六：本方案在方案五的基礎上，考慮了實際運營中的一些不確定因素。考慮到在實際運營中兩港區碼頭要優先滿足干線集裝箱船的裝卸需求，因此本頂推駁船組將有可能由于碼頭的原因導致等泊。故在兩港區分設錨地，在錨地同碼頭之間分別增設兩條港作拖輪，用以完成駁船移泊，待泊等實際操作。即：在兩港區分設錨地，在碼頭同錨地之間駁船的中轉由港作拖輪配合完成，在錨地與錨地之間的中轉則由“四推十二駁”船組來完成。運營方式如圖2所示。

將方案一與方案二作比較，表明在箱位均為260TEU的條件下采用ATB運輸模式可將單箱運輸成本從145元降低至131元，降幅約10%，單箱初投資從8.65萬元下降到6.76萬元，降幅達22%。同樣方案三與方案四比較表明，在箱位均為360TEU的條件下，采用ATB運輸模式可以將運輸的單箱成本從117元降低至102元，降幅為13%。由此可見，采用ATB運輸模式可以顯著降低單箱運輸的成本。

將方案一與方案三作比較，表明采用自航船的運輸模式下，將載箱量從260TEU提高至360TEU可以將單箱運輸成本從145元降低至117元，降幅達19%。將方案二同方案四比較可以得到，在采用ATB運營模式時，將駁船載箱量從260TEU提高至360TEU，可以將單箱運輸成本從131元降至102元，降幅達22%。

將方案五與方案四作比較，表明采用ATB運營模式、駁船載箱量360TEU時，優化頂推船和駁船配置，單月運量可從59400TEU提升至71280TEU，運量增加20%，單箱運輸成本從102元降至96元，降幅6%。

方案五為頂推船與駁船在理想狀態下組合運營，運能可以達到7.13萬TEU/月。但考慮實際運營中由于種種因素導致運營狀態過于理想，不能順暢循環運行。故選擇方案六，即在方案五的基礎上增加兩條港作拖輪，并引入錨地，以保證本系統順利運轉。

4結論

針對外高橋港區-洋山港區間水水中轉需求，本文對自航船和ATB兩種運輸模式、六種運輸方案進行了比較分析，可得出如下結論：

（1）ATB運輸模式較傳統的自航船運營模式的經濟效益有所提高，單箱運輸成本可降低10%以上。

（2）適當提高自航船或駁船的載箱量，不管是ATB運輸模式還是自航船運輸模式，均可顯著提高經濟效益，單箱運輸成本降低20%左右。

（3）采用ATB運輸模式，360TEU駁船的“2+4+12”模式（即2艘港作拖輪、4艘頂推船、12艘360TEU駁船），每月可完成7.13萬TEU的運輸量，增加2艘駁船運量可增加20%。

本文雖然研究的是洋山港區—外高橋港區間的運輸模式，對短航距、定航線、大貨量的港口間水水中轉仍具有重要參考價值。