宋唯維 ,夏金良 ,葉玉玲 ,朱資岳 ,周文濤
(1.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 201804;2.同濟(jì)大學(xué) 交通運(yùn)輸工程學(xué)院,上海 201804;3.杭州鐵路設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,浙江 杭州 310007)
2021 年,中國(guó)快遞服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)量累計(jì)完成1 083.0 億件,同比增長(zhǎng)29.9%;業(yè)務(wù)收入累計(jì)完成10 332.3 億元,同比增長(zhǎng)17.5%[1]。預(yù)計(jì)到2025 年,中國(guó)快遞業(yè)務(wù)量將超過(guò)1 500 億件[2]。為了滿足未來(lái)不斷增長(zhǎng)的時(shí)間敏感、高附加值快遞貨物的運(yùn)輸需求,并契合“雙碳”目標(biāo),國(guó)家提出加強(qiáng)高鐵貨運(yùn)能力建設(shè)[3],2021 年3 月頒布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出發(fā)展高鐵快運(yùn)等鐵路快捷貨運(yùn)產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)高鐵快運(yùn)主要采用客運(yùn)動(dòng)車組和確認(rèn)車2 種運(yùn)輸組織模式,隨著貨運(yùn)動(dòng)車組成功下線,未來(lái)將采用貨運(yùn)動(dòng)車組運(yùn)送快運(yùn)產(chǎn)品[4]。
2018 年11 月7 日意大利推出高鐵快運(yùn)產(chǎn)品——Mercitalia Fast,在博洛尼亞和卡塞塔2 個(gè)城市間,利用高速鐵路線路開行高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車提供高速貨物運(yùn)輸服務(wù)。研究和分析意大利高鐵快運(yùn)發(fā)展現(xiàn)狀,以高鐵快運(yùn)裝備、運(yùn)輸組織模式、快運(yùn)基地、多式聯(lián)運(yùn)體系等方面提出發(fā)展啟示,以期為我國(guó)開行高鐵快運(yùn)動(dòng)車組提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。
意大利是世界第九大經(jīng)濟(jì)體,歐盟第四大經(jīng)濟(jì)體,人口5 960 萬(wàn)人,公路、鐵路等交通基礎(chǔ)設(shè)施十分發(fā)達(dá)。作為歐洲最早建設(shè)高速鐵路的國(guó)家之一,1992 年,羅馬—佛羅倫薩高速鐵路建成通車投入運(yùn)營(yíng)。截至2021 年末,意大利鐵路線網(wǎng)總長(zhǎng)度為24 564 km,其中高速鐵路921 km,分別是羅馬至佛羅倫薩、都靈至諾瓦拉、帕多瓦至威尼斯、米蘭至博洛尼亞、那不勒斯至薩勒諾、羅馬至那不勒斯、諾瓦拉至米蘭、佛羅倫薩至博洛尼亞和米蘭(特雷維格里奧)至布雷西亞高速鐵路。2021 年意大利高速鐵路線路[5]如表1所示。

表1 2021年意大利高速鐵路線路Tab.1 High speed railways in Italy in 2021
Mercitalia 集團(tuán)(Polo Mercitalia)是意大利高鐵快運(yùn)產(chǎn)品Mercitalia Fast 的運(yùn)營(yíng)主體。Mercitalia 集團(tuán)是意大利國(guó)家鐵路集團(tuán)(FS Italiane)旗下專門從事貨運(yùn)與物流業(yè)務(wù)的公司,下設(shè)7 家公司。意大利Mercitalia 集團(tuán)組織架構(gòu)圖如圖1 所示。各公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)如下:①M(fèi)ercitalia 物流公司專門從事綜合物流和綜合物流資產(chǎn)開發(fā);②Mercitalia 鐵路公司是意大利唯一具有全類貨品運(yùn)輸資質(zhì)的鐵路公司,主要提供鐵路貨運(yùn)與物流服務(wù);③Mercitalia 聯(lián)合運(yùn)輸公司是意大利最大的多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)營(yíng)商,專門從事意大利和歐洲其他地區(qū)的多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù);④Mercitalia 維修公司專門從事鐵路貨運(yùn)車輛的維護(hù)與大修;⑤Mercitalia樞紐公司專門從事鐵路調(diào)車機(jī)車和貨運(yùn)機(jī)車維護(hù)、鐵路基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)維護(hù)及多式聯(lián)運(yùn)樞紐運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù);⑥TX物流公司負(fù)責(zé)歐洲跨境貨物運(yùn)輸,其業(yè)務(wù)涵蓋所有貨運(yùn)業(yè)務(wù);⑦TerAlp公司主要負(fù)責(zé)在意大利北部的米蘭和布雷西亞建設(shè)運(yùn)營(yíng)新一代多式聯(lián)運(yùn)綜合樞紐。

圖1 意大利Mercitalia集團(tuán)組織架構(gòu)圖Fig.1 Organizational structure of Polo Mercitalia
目前,Mercitalia Fast 高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)北端運(yùn)輸基地為博洛尼亞的多式聯(lián)運(yùn)樞紐(Terminal Bologna Interporto),南端運(yùn)輸基地為卡塞塔省境內(nèi)的馬達(dá)洛尼/馬爾恰尼塞多式聯(lián)運(yùn)樞紐(Terminal of Maddaloni/Marcianise)。
博洛尼亞高鐵快運(yùn)基地位于博洛尼亞多式聯(lián)運(yùn)樞紐中的鐵路貨場(chǎng)內(nèi),利用既有鐵路貨場(chǎng)中的1 條平貨位裝卸線,在裝卸線一側(cè)增建高鐵快運(yùn)站臺(tái)與貨運(yùn)倉(cāng)庫(kù),并架設(shè)接觸網(wǎng);馬達(dá)洛尼/馬爾恰尼塞快運(yùn)基地位于馬達(dá)洛尼/馬爾恰尼塞多式聯(lián)運(yùn)樞紐中鐵路編組站調(diào)車場(chǎng)一側(cè)的鐵路貨場(chǎng)內(nèi),對(duì)既有鐵路貨場(chǎng)中的1條貨物裝卸線、貨運(yùn)站臺(tái)及貨運(yùn)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行改造,未架設(shè)接觸網(wǎng),采用調(diào)車機(jī)車牽引高鐵快運(yùn)列車出入裝卸線。
Mercitalia Fast 高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車運(yùn)行線路長(zhǎng)度約600 km,涵蓋普速鐵路和高速鐵路由博洛尼亞多式聯(lián)運(yùn)樞紐至卡斯特·馬焦雷火車站,經(jīng)帕多瓦—博洛尼亞鐵路至博洛尼亞中央車站再轉(zhuǎn)線進(jìn)入高速鐵路網(wǎng)絡(luò),經(jīng)博洛尼亞—弗羅倫薩—羅馬—那不勒斯高速鐵路至那不勒斯,再轉(zhuǎn)線至那不勒斯—福賈鐵路后到達(dá)格里尼亞諾·特沃羅拉火車站,再轉(zhuǎn)線至馬達(dá)洛尼/馬爾恰尼塞多式聯(lián)運(yùn)樞紐。Mercitalia Fast 高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車運(yùn)行線路示意圖如圖2所示。

圖2 Mercitalia Fast高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車運(yùn)行線路示意圖Fig.2 Operating route for freight EMUs of Mercitalia Fast in Italy
(1)貨運(yùn)動(dòng)車組。Mercitalia Fast采用ETR500M-01 型高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車。ETR500M-01 型高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車由ETR500 型動(dòng)力集中型高速列車改裝而成,整列車由2節(jié)動(dòng)車和12節(jié)拖車組成,全列14 節(jié)編組,動(dòng)車為司機(jī)車,拖車為貨運(yùn)車廂。改造后的高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車將原客運(yùn)車廂中的車窗封閉,拆除了座椅等客運(yùn)設(shè)備,改裝了空調(diào)設(shè)備,加裝了自動(dòng)滅火系統(tǒng)、視頻監(jiān)控設(shè)備和滾動(dòng)集裝箱固定裝置。為了避免相關(guān)設(shè)備拆除后對(duì)高速列車運(yùn)行穩(wěn)定性的影響,改造后的高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車整列加裝了3.6 t 的壓載物[6]。在加裝壓載物條件下,ETR500M-01 型高鐵快
運(yùn)動(dòng)車組列車每節(jié)車廂標(biāo)準(zhǔn)載重為7 t,全列標(biāo)準(zhǔn)載重為84 t,運(yùn)輸重型貨物時(shí),可將壓載物移除;每節(jié)車廂內(nèi)設(shè)有17 個(gè)裝卸區(qū),可裝載64 個(gè)專用滾裝集裝箱,滾動(dòng)集裝箱裝載至規(guī)定位置后,利用黃色棘輪帶固定。
(2)集裝器(箱)。Mercitalia Fast 采用滾動(dòng)集裝箱作為專用集裝器,滾動(dòng)集裝箱的尺寸為71 cm×80 cm×180 cm,自重為15.625 kg,裝載體積約為1 m3,裝載質(zhì)量不超過(guò)250 kg。滾動(dòng)集裝箱采用人工裝卸,原因在于高鐵快運(yùn)動(dòng)車組未對(duì)原客運(yùn)車廂車門進(jìn)行改造,車門寬度較小,限制了叉車等裝卸機(jī)械的使用。
Mercitalia Fast 高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車周一至周五每天在博洛尼亞多式聯(lián)運(yùn)樞紐和馬達(dá)洛尼/馬爾恰尼塞多式聯(lián)運(yùn)樞紐之間往返一次,采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”一站直達(dá)的運(yùn)輸組織模式,單程運(yùn)行時(shí)間為3 h 20 min,最高運(yùn)行速度250 km/h,平均旅行速度180 km/h。具體開行方案如下:①由南至北采用一站式直達(dá)夜間班列開行模式。作為由南至北高鐵線路上的末班車,20:50 由馬達(dá)洛尼/馬爾恰尼塞多式聯(lián)運(yùn)樞紐出發(fā),次日00:10 左右抵達(dá)博洛尼亞多式聯(lián)運(yùn)樞紐。②由北至南采用一站式直達(dá)早間班列開行模式。作為由北至南高鐵線路上的首班車3:10 左右由博洛尼亞多式聯(lián)運(yùn)樞紐出發(fā),6:00 左右抵達(dá)馬達(dá)洛尼/馬爾恰尼塞多式聯(lián)運(yùn)樞紐,由于高鐵快運(yùn)動(dòng)車組列車在通過(guò)一些普速線路與高速線路的跨線節(jié)點(diǎn)時(shí)需換向運(yùn)行,為避免因司機(jī)換邊作業(yè)而導(dǎo)致中途停留,列車前后均配備一名駕駛員。高鐵快運(yùn)動(dòng)車組車底在每周行駛約6 000 km后,周末在那不勒斯附近的維修車間進(jìn)行保養(yǎng)[6]。
此外,Mercitalia集團(tuán)與Rhenus物流集團(tuán)等多家大型快遞公司合作,依托既有多式聯(lián)運(yùn)綜合樞紐,提供公鐵多式聯(lián)運(yùn)快遞服務(wù)。高鐵快運(yùn)動(dòng)車組負(fù)責(zé)長(zhǎng)距離運(yùn)輸,汽車承擔(dān)短駁運(yùn)輸,在貨運(yùn)汽車選用上,大多采用新能源汽車。2020年Mercitalia集團(tuán)與菲亞特克萊斯勒汽車公司簽訂協(xié)議,使用菲亞特純電動(dòng)汽車E-Ducato 在那不勒斯都會(huì)區(qū)與高鐵快運(yùn)基地間提供快遞接駁服務(wù)。
通過(guò)對(duì)意大利高鐵快運(yùn)發(fā)展現(xiàn)狀的分析,結(jié)合我國(guó)高鐵快運(yùn)發(fā)展實(shí)際和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),對(duì)我國(guó)高鐵快運(yùn)發(fā)展提出啟示與建議。
(1)改造和研發(fā)高鐵快運(yùn)動(dòng)車組。改造整列載客動(dòng)車組列車,通過(guò)對(duì)載客動(dòng)車組列車進(jìn)行適應(yīng)性改造,以滿足高鐵快運(yùn)的需求。拆除整列載客動(dòng)車組的內(nèi)部座椅、行李架等客運(yùn)設(shè)施,加裝消防、視頻監(jiān)控、集裝器(箱)固定裝置等,車門不變。改造載客動(dòng)車組方案具有節(jié)省投資,縮短列車投產(chǎn)時(shí)間等優(yōu)勢(shì),但會(huì)出現(xiàn)列車需要加裝壓載物,集裝器(箱)需適應(yīng)車門尺寸且無(wú)法進(jìn)行機(jī)械裝卸等問(wèn)題。
此外,2020 年12 月,我國(guó)速度350 km/h 貨運(yùn)動(dòng)車組樣車下線,但暫未投入使用。未來(lái),應(yīng)在統(tǒng)籌高鐵快運(yùn)作業(yè)需求的基礎(chǔ)上,針對(duì)大容量機(jī)械裝卸、集裝化裝卸、空鐵公多式聯(lián)運(yùn)等需求,在考慮高鐵貨運(yùn)列車行車安全、運(yùn)用檢修、行車組織方式、應(yīng)急救援、多式聯(lián)運(yùn)方式、高鐵快運(yùn)基地選址模式等因素的基礎(chǔ)上,按照中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司裝備研發(fā)流程,在已下線的速度350 km/h 貨運(yùn)動(dòng)車組樣車基礎(chǔ)上,研發(fā)制造不同速度等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)編組、長(zhǎng)編組和可變編組等多類型多標(biāo)準(zhǔn)的高鐵快運(yùn)動(dòng)車組。
(2)集裝設(shè)備。改造整列載客動(dòng)車組列車提供高鐵快運(yùn)服務(wù)時(shí),可借鑒意大利高鐵快運(yùn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合車門尺寸和人工裝卸方式方便性對(duì)集裝設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。在改造整列載客動(dòng)車組列車條件下,集裝設(shè)備不能完全適應(yīng)與公路、航空等其他載運(yùn)工具的聯(lián)運(yùn)需求。在新造高鐵快運(yùn)動(dòng)車組條件下,應(yīng)結(jié)合與其他運(yùn)輸方式多式聯(lián)運(yùn)需求,借鑒航空集裝箱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)適用于空鐵、公鐵聯(lián)運(yùn)的高鐵集裝箱,在高鐵快運(yùn)動(dòng)車組地板上裝載高鐵集裝板,以有效提升裝載效率[7]。
(3)裝卸與其他設(shè)備。在改造載客動(dòng)車組條件下,采用人工裝卸方式。在新造高鐵快運(yùn)動(dòng)車組條件下,集裝板和快件轉(zhuǎn)運(yùn)箱等大容積器具無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工裝卸,需研發(fā)制造站臺(tái)過(guò)渡板、快件傳輸帶、牽引拖車等裝卸設(shè)備,同時(shí),高鐵快運(yùn)基地還應(yīng)配置智能配載系統(tǒng),設(shè)置安檢、稱重、掃描、分揀、倉(cāng)儲(chǔ)等設(shè)備。
(1)多類型運(yùn)輸組織模式。意大利高鐵快運(yùn)采用普速高速網(wǎng)絡(luò)跨線、“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”一站式直達(dá)早晚班的開行模式。考慮到我國(guó)高速鐵路網(wǎng)絡(luò)情況、航空轉(zhuǎn)運(yùn)中心和快遞企業(yè)分撥中心布局等因素,高鐵快運(yùn)僅采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”一站直達(dá)開行模式略顯單一[8]。未來(lái),我國(guó)高鐵快運(yùn)應(yīng)采用多類型運(yùn)輸組織模式。對(duì)于高鐵快運(yùn)需求旺盛,且線路通過(guò)能力緊張的線路可參考意大利模式,采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”一站式直達(dá)早晚班的運(yùn)輸組織模式;對(duì)于線路沿途貨源旺盛,重要貨源節(jié)點(diǎn)多的線路,可采用多點(diǎn)停靠的運(yùn)輸組織模式。
(2)多網(wǎng)絡(luò)列車運(yùn)行計(jì)劃精細(xì)化協(xié)同編制。意大利高鐵快運(yùn)列車的運(yùn)行涉及普速鐵路網(wǎng)絡(luò)和高速鐵路網(wǎng)絡(luò),在制定列車運(yùn)行計(jì)劃時(shí),需要考慮不同網(wǎng)絡(luò)間列車運(yùn)行計(jì)劃的協(xié)同。我國(guó)鐵路跨線運(yùn)行場(chǎng)景復(fù)雜,在制定高鐵快運(yùn)列車運(yùn)行計(jì)劃,通過(guò)列車運(yùn)行計(jì)劃精細(xì)化協(xié)同編制,努力實(shí)現(xiàn)高鐵貨流“一日一圖”運(yùn)行計(jì)劃精準(zhǔn)化,網(wǎng)絡(luò)列車運(yùn)行協(xié)同性、綜合維修天窗和列車運(yùn)行圖精細(xì)化目標(biāo)。
意大利高鐵快運(yùn)使用的2 處快運(yùn)基地均通過(guò)既有鐵路物流基地適應(yīng)性改造的方式建設(shè)。我國(guó)大部分樞紐節(jié)點(diǎn)地區(qū),高速鐵路網(wǎng)絡(luò)和普速鐵路網(wǎng)絡(luò)間設(shè)有聯(lián)絡(luò)線,為依托既有鐵路物流基地建設(shè)高鐵快運(yùn)基地提供了線路聯(lián)通基礎(chǔ),結(jié)合意大利高鐵快運(yùn)和我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),高鐵快運(yùn)列車在高速鐵路網(wǎng)絡(luò)和普速鐵路網(wǎng)絡(luò)間跨線運(yùn)行在技術(shù)上可行。
既有鐵路物流中心往往位于城市建成區(qū),作為城市快遞分撥節(jié)點(diǎn)有區(qū)位優(yōu)勢(shì)。借鑒意大利高鐵快運(yùn)經(jīng)驗(yàn),未來(lái)我國(guó)高鐵快運(yùn)基地建設(shè)可結(jié)合高鐵貨運(yùn)列車參數(shù)和運(yùn)用方式,在安全、高效、兼容的原則下,對(duì)具備條件的既有鐵路貨場(chǎng)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行適應(yīng)性改造,辦理高鐵快運(yùn)列車,充分利用既有鐵路物流基地資源服務(wù)高鐵快運(yùn)。
意大利高鐵快運(yùn)通過(guò)依托多式聯(lián)運(yùn)綜合物流基地,與第三方物流企業(yè)合作解決運(yùn)輸“前后一公里”的方式,構(gòu)建一體化的多式聯(lián)運(yùn)體系[9]。未來(lái)我國(guó)可借鑒意大利經(jīng)驗(yàn),鐵路運(yùn)輸企業(yè)與大型快遞企業(yè)合作,構(gòu)建公鐵或空鐵多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高鐵快運(yùn)與其他運(yùn)輸方式無(wú)縫銜接[10]。
Mercitalia Fast 的推出有利于構(gòu)建“高鐵+新能源汽車”的綠色多式聯(lián)運(yùn)體系,減少二氧化碳的排放量。建議我國(guó)鐵路在開行高鐵快運(yùn)列車的基礎(chǔ)上加強(qiáng)與第三方物流企業(yè)合作[11],構(gòu)建“高鐵快運(yùn)+第三方物流”的多式聯(lián)運(yùn)體系,推動(dòng)我國(guó)快遞運(yùn)輸公轉(zhuǎn)鐵和空轉(zhuǎn)鐵發(fā)展[12],并應(yīng)用新能源汽車作為短駁載運(yùn)工具,構(gòu)建一體化的綠色多式聯(lián)運(yùn)體系,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。
通過(guò)對(duì)意大利高鐵快運(yùn)產(chǎn)品Mercitalia Fast 發(fā)展現(xiàn)狀的分析,結(jié)合我國(guó)高鐵快運(yùn)發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),對(duì)我國(guó)高鐵快運(yùn)未來(lái)發(fā)展提出了發(fā)展應(yīng)用高鐵快運(yùn)專用裝備、多類型運(yùn)輸組織模式和多網(wǎng)絡(luò)列車運(yùn)行計(jì)劃精細(xì)化協(xié)同編制、充分利用既有鐵路物流基地資源、構(gòu)建一體化的綠色多式聯(lián)運(yùn)體系等建議,以期為我國(guó)高鐵快運(yùn)發(fā)展提供參考。