角 健，肖汉斌

（武汉理工大学，湖北 武汉 430063）

1 引言

曹妃甸港区是唐山港的主要组成部分，作为环渤海地区少有的天然深水港，曹妃甸利用其“面向大海有深槽，背靠陆地有滩涂”的优势，从2005年12月开港的单一货物铁矿石到今天以煤炭、石油、金属矿石、钢铁、矿建材料、盐为主的能源及建材大港，同时逐步开展集装箱运输业务，曹妃甸港区发展迅速。由于曹妃甸港区主要集疏货物的特性，以及国家不断出台的“公转铁”运输政策，铁路集疏运系统成为港区发展的重要影响因素。对曹妃甸港区铁路集疏运系统的分析研究，有利于梳理现有系统存在的问题，帮助调整港区发展策略与重点，提高港区服务质量与经济效益，进而提高港区的核心竞争力。同时为铁路线路的规划与建设，铁路运能的扩增，提出参考建议。

2 曹妃甸港区铁路集疏运发展现状

曹妃甸港区位于唐山市滦南县南部海域，是唐山市打造国际航运中心、国际贸易中心、国际物流中心的重要组成部分。曹妃甸港区有得天独厚的地理优势，作为连接东北亚的桥头堡，以其天然深水大港的优势，推进港航工作，积极参与“一带一路”建设，致力于打造中国配套铁路最发达港口，大力推进铁矿石“公转铁”运输模式改革。目前，曹妃甸港区依托自身吃水深、航道宽等特点，在大宗货物运输上有较强优势，已成为“北煤南运”通道的关键港口。

曹妃甸港区2006年仅吞吐铁矿石1 104 万t，2007年为 2 008 万 t，2008年增加原油吞吐量 98 万 t，铁矿石吞吐量增长至3 043万t，其2009-2017年货物吞吐量汇总统计如图1所示。

图1 曹妃甸港区2009-2017年货物吞吐量

曹妃甸港区货物吞吐量持续增长，同时积极开通各项业务，2010年开始集装箱业务，其集装箱吞吐量走势如图2所示。

图2 曹妃甸港区2010-2017年集装箱吞吐量

曹妃甸港区主要以能源及建材为主要集疏货物，由于港口货物的特性，和国家“公转铁”政策的实施，铁路集疏运系统是曹妃甸港区的主要载体。2017年，曹妃甸港区集港煤炭铁路运量占比92%，疏港矿石铁路运量占比仅为2%，煤炭和矿石铁路运输量存在相当大的差别。

目前曹妃甸港区铁路集疏运系统主要用于煤炭运输，主干线接入我国两条主要的煤炭运输线，而在其他类别货物上铁路集疏运系统作用较为薄弱。集装箱货物仍处于一个起步阶段，暂时没有完善的铁路集疏运系统，集装箱运输将成为曹妃甸港区的发展重点，可建立相应的集装箱铁路线路以支持其发展。

3 曹妃甸港区现有铁路线路

目前，共有四条铁路线路从外部衔接进入曹妃甸港区，其中两条铁路主干线：一条是迁曹线，是大秦线煤炭下海三处通道之一，隶属太原铁路局管辖，线路为南北走向，北起大秦线的迁安北站，经滦南站至曹妃甸北站，全线线路全长119.0km，为我国晋北、蒙西地区煤矿外运的主要通道；另一条为唐呼线（原名张唐铁路），从鄂尔多斯经过张家口、承德、唐山地区，终止于曹妃甸港的一条重载双线电气化铁路干线，张家口至曹妃甸线路全长528.5km。曹妃甸境内设有唐海、曹妃甸北等2 个车站，境内线路全长为44.8km。此外，还有一条汉南线，是20 世纪60年代建成的单线非电化铁路，主要为地产盐品外运而建，后有其他企业接轨，线路电化范围为汉沽至傅庄段，傅庄至南堡段为非电气化区段。该线终点站为南堡站，位于曹妃甸区南堡西边缘的丰南区境内。较短的唐曹线，连接唐山市“两核”，是唐山市中心城区与曹妃甸区的一条客、货运重要铁路通道，线路由津山线七道桥站引出，并行唐呼线引入曹妃甸区。

曹妃甸港区内主要设有两条铁路线路，曹西线由曹妃甸北站西引至港池岛曹妃甸西站的一条单线电气化铁路；曹南线由从曹北站向南引出经曹妃甸站至曹妃甸南站的一条单线电气化铁路。曹妃甸港区铁路是迁曹铁路的延伸线，担当大秦线经迁曹线的煤炭下水和曹妃甸港区的上水矿石等运输任务。

此外，曹妃甸港区设有六条铁路专用线：首钢工业站专用线、华润电厂铁路专用线、龙成铁路专用线、大昌物流货场铁路专用线及矿一、矿三铁路专用线，2019年4月4日，港池岛站铁路专用线通车。在建及拟建铁路线路四条：水曹线、汉曹线、中鼎曹妃甸物流园区专用线及石化园区专用线。

4 吞吐量预测

为了对曹妃甸港区铁路集疏运系统进行更全面的分析，研究港区的制约因素和发展对策，本文对港区吞吐量加以预测。本文主要采用灰色预测模型对曹妃甸港区2018-2020年货物吞吐量进行预测。灰色预测法用于处理数据少、样本小、信息不完全和经验缺乏的不确定性问题。对处理曹妃甸港区数据偏少的吞吐量预测有一定优势。

4.1 灰色预测法GM(1,1)模型

建立GM(1,1)的灰微分方程模型为：

式中，α 为发展灰数，μ 为内生控制灰数。灰微分方程的白化方程，也称为影子方程为：

微分方程的解也称为时间响应函数，为：

灰微分方程的解为：

累减后的预测方程为：

在建立GM(1,1)模型前，保证灰色预测的可行性，判断原始数据是否适合建立GM(1,1)模型，需对原始数据进行级比检验。 原始时间序列为计算级比：

建立GM(1,1)模型后，进行相对残差检验：

若σ(i)＜0.2，则认为达到一般要求，若σ(i)＜0.1，则认为达到较高要求。

4.2 按品种预测

以曹妃甸港区货物占比最大的金属矿石为例，采用2011-2017年数据，带入GM（1,1）模型做检验分析，所得结果见表1。

表1 金属矿石2011-2017年吞吐量检验分析

由于相对误差较大，对原模型进行改进，建立尾部序列GM(1,1)模型，即对原始序列后半部分重新建立GM(1,1)模型，其修正效果明显，结果见表2，充分体验了灰色预测模型的优越性。

表2 改进后金属矿石2012-2017年吞吐量检验分析

改进过的模型结果明显优于原模型，故用改进模型进行预测，预测结果见表3。

表3 金属矿石2018-2020年吞吐量预测

由于2016年国务院印发《关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》，煤炭行业加速去产能化，同时来自秦皇岛港和黄骅港的竞争，市场竞争压力加大，下游煤炭需求低迷，曹妃甸港区煤炭运量难有大幅上升，基本持平或出现下降，因此，灰色预测模型不适用于煤炭运量预测，本文不对其进行数学预测。

依次对其他品类进行预测，结果见表4。

表4 曹妃甸港区货物2018-2020吞吐量预测

整体来看，曹妃甸港区货物吞吐量保持平稳小幅增长，而集装箱增加率在20%左右，曹妃甸港区集疏运系统发展方向重点可在集装箱运输上。虽然其他货物吞吐量增幅不大，但曹妃甸港区铁路集疏运系统仍有较大的扩能空间。

5 曹妃甸港区现状分析

对曹妃甸港区的吞吐量结果显示，货物整体吞吐量平稳上升，增幅最大的将出现在集装箱运输上，而煤炭仍将是曹妃甸港区的主要货物组成。由于铁路的扩能一直是发展重点，而根据预测港区吞吐量暂不会出现大规模暴增，运输能力将不作为主要研究对象。本文主要针对曹妃甸港区铁路集疏运系统的运营情况找出制约因素并提出相应的发展对策。

5.1 制约因素

曹妃甸港区自2005年运营以来，吞吐量持续增长，在快速发展的同时也显露出一些问题，其铁路集疏运系统有待完善。

（1）铁路集疏运系统线路不完善。唐山地区27家钢铁企业中，还有20家企业没有铁路专用线，仍然存在“最后一公里”问题。此外，部分在建及拟建铁路线路进度缓慢。

（2）铁路运营资质难取得。2016年底，唐呼铁路（原蒙冀铁路）建成通车，贯穿西北部地区，主要在内蒙古、河北境内，由于整条铁路横跨呼和浩特铁路局和北京铁路局行政管辖范围，同时取得两家铁路局管理范围内铁路运营资质存在难点。外部铁路网络线路长，涉及区域广，管理不统一，影响曹妃甸港区铁路集疏运系统的扩能发展。

（3）航线建设不健全。内贸、外贸、集装箱航线均在建设发展过程中，2015年以来，受港区内同类码头吞吐能力过剩影响，货源逐步分散至各个码头，导致钢材航线航班密度逐年降低，主要航线运量不增反降。同一航线货源需要在港区内各码头加挂，增加了客户海运成本，延长了货物交割周期，给终端客户造成了难以预测的物流风险。

（4）信息化建设相对滞后。曹妃甸港区作为近十年世界港口发展最快的港口，在建港之初侧重于港口基础设施的建设，在港口信息化建设以及各种信息化平台建设相对滞后，特别是公路无车承运人、海运运力等平台，建设处于起步阶段。庞大的货物集疏运输带来密集的信息流，对于信息流的处理和反应速度，直接影响港区铁路集疏运系统的运作效率。

（5）高端人才缺失。港区集疏运系统的建设需要大量的人才，由于曹妃甸港区目前处于发展初期，工作环境、待遇及各个制约因素较多，很难留住高端人才。

5.2 发展对策

在“一带一路”建设的大背景下，曹妃甸港区作为“一带一路”的节点和中国西北部的出海口，打通港口物流大通道，实现对腹地经济的支撑，贯通海铁联运，成为目前曹妃甸港区物流快速发展的新机遇。本文对于曹妃甸港区铁路集疏运系统的发展提出以下几点建议。

（1）加快铁路集疏运系统基础建设，打通“最后一公里”。曹妃甸港区外部铁路集疏运系统建设日臻完善，迁曹线、唐呼线、唐曹线已实现通车，水曹铁路正在建设中。2019年4月4日，历时两年多建设的曹妃甸港区铁路港池岛站正式通车运行，该站的顺利开通为“北煤南运”回程货物后续运输开辟了新的通道，曹妃甸港区矿石疏港铁路功能全打通。加快完善曹妃甸港区铁路集疏运系统基础建设，打通港口到企业“门到门”的“最后一公里”。

（2）加大海向物流通道建设，加密班轮航线。曹妃甸港区内贸航线覆盖华东、华南、福建、广西和海南等主要沿海、沿江港口；外贸出口航线与世界50多个国家和地区120多个港口相联通，曹妃甸港已开通至日韩、东南亚、中东-波湾、地中海、欧洲、东西非、美洲等主要杂货航线并通过大连港的外贸内支线进行外贸集装箱运输；外贸进口航线已开通由澳大利亚、巴西、印度尼西亚、南非、俄罗斯、印度、加拿大、秘鲁和朝鲜等国港口抵达曹妃甸港，主要货种为进口铁矿石、铝矾土、原盐、焦煤等资源型货物。曹妃甸港区需进一步加大海向班轮航线建设力度，班轮密度从临时班轮逐步过渡到定线班轮，尽快实现定船、定港模式运营，扩大曹妃甸港区铁路集疏运系统辐射范围。

（3）积极布局西北重要节点城市，大力开展内陆港建设。曹妃甸港2015年启动“西北（腹地）战略”，已建成包头、二连浩特、乌兰察布、石嘴山、阿拉山口五个内陆港，在此基础上，进一步完善曹妃甸港西北内陆港布局体系，加快构建“冀-蒙-新-欧”国际物流大通道和“三乌（乌兰察布、乌兰巴托、乌兰乌德）+曹妃甸港”的中蒙俄经济走廊。加快曹妃甸港西北地区内陆港的建设，充分发挥曹妃甸港区铁路集疏运系统效力。

（4）加强港区铁路集疏运系统信息化建设，打造智慧港口。5G 网络蓄势待发，提高铁路集疏运系统信息化水平，加快信息化平台建设，有效降低物流成本，提升曹妃甸港区整体竞争力。

6 结语

为落实中央调整运输结构战略部署，助力国家打赢污染防治攻坚战和蓝天保卫战，响应国家“公转铁”的号召，曹妃甸港区大力发展铁路集疏运系统，虽然存在一定的制约因素，但在“一带一路”战略机遇下，曹妃甸港区铁路集疏运系统得以逐步完善，助推港区集疏运能力提升，推动曹妃甸港区成为中国北方能源、原材料集疏与贸易大港。