王鸿伟，诚则灵

（西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 611756）

0 引言

近年来随着人们生活水平的提高，社会经济活动增多，社会物流量迅速攀升，物流业总体规模快速增长[1]。其中，物流快递量近几年以每年约30%的速度高速增长，已成为运输市场新的增长极。传统铁路货物运输速度慢、灵活性差，难以适应现代物流业的需求[1]，虽然近年来推出了区域性快运列车，但对提升铁路运输的物流市场份额作用并不明显[2]。至2018年底，我国高速铁路营业里程已达2.9万km以上，高速铁路的快速发展完善了我国铁路快速客运网络，同时也为依托高速铁路开发高时效、高附加值运输产品提供了运力保证，使发展高速铁路物流业务从硬件和软件方面都具备了可行性。

1 研究背景

部分欧洲国家依托高速铁路开行行包及邮政快运专列，开展物流快运服务，取得了显著的经济和社会效益。德国铁路股份有限公司（DB）于1991年6月推出不莱梅—斯图加特、汉堡—慕尼黑的特快物流列车（Inter Cargo Express），列车总载质量500 t，最高速度可达213 km/h[3-4]；法国于1997年10月起采用专用的TGV物流列车提供高速铁路物流运输服务，最高运行速度达270 km/h[2]。由于TGV物流列车能满足高附加值货物对运输时限的需求，因此收益率高，相较一般高速列车其每公里收入提高约2倍[5]。

发展高速铁路物流运输是应对社会物流需求快速增长、提高高速铁路经济和社会效益的重要途径。我国于2014年利用动检车进行高速铁路物流试运营，但2015年，高速铁路快运占全国快递市场的比例不足0.02%[2]，2017年高速铁路快运收入仅占全国快递总收入的0.051%[6]。对高速铁路物流自身特征进行分析，明确高速铁路物流的优势及劣势，从而准确定位高速铁路物流业务，是完善高速铁路物流业务的前期基础。在此基础上，研究高速铁路物流组织方案，确定列车种类及开行方案，从而确保安全、高效地完成运输生产活动。

2 高速铁路物流市场分析

目前物流企业呈现一定的层次性：UPS、DHL、顺丰速运等高端物流企业以航空运输为主，拥有固定的机队及完善的配送系统；申通快递、圆通速递等低端物流企业以公路运输为主[7]，依托完善的仓储、配送系统提供“门到门”配送服务。高速铁路车站一般距市中心较机场近，转运较航空运输更为便捷，且成本较航空运输更为经济；同时又具备远超公路物流的送达速度。从技术特征角度，高速铁路物流与航空物流、公路物流存在竞争关系[8-11]，3种物流方式的通达范围及运输速度特征可由图1表示。

图1 3种物流方式的通达范围及运输速度特征

高速铁路物流的优缺点需要考虑自身特征以及与竞争对手相比的优劣情况。SWOT法通过将企业战略与企业内部资源、外部环境有机结合，从而确定企业自身竞争优势、竞争劣势、机会以及威胁，具有显著的结构化和系统性特征。在形式上，SWOT法通过构造SWOT结构矩阵并赋予矩阵不同区域不同分析意义，以明确企业的竞争状态；在内容上，SWOT通过其理论基础，强调从结构分析入手对企业的外部环境和内部资源进行分析，是确定企业竞争性的有效方法。

2.1 SWOT分析

2.1.1 竞争优势

高速铁路物流的竞争优势主要体现在运输速度快、安全可靠、运输成本相对低、运能大等方面。

（1）运输速度快。我国高速铁路列车运行速度一般为300 km/h或200～250 km/h，列车准点率高，与其他交通方式相比，在城际范围（约600 km）内具有送达速度上的绝对优势。速度优势决定了在路网可达范围内，高速铁路物流能够保证全国绝大多数城市间1～8 h的送达时间。

（2）安全可靠。高速列车的运行环境相对封闭，线路、信号系统保证了其运输过程的高安全性、高可靠性，且列车运行平稳，可有效减少途中颠簸造成的货物损伤。同时高速列车在完成节点间的直达或准直达运输时，可有效减少中转环节，快件丢失、损坏等问题能够得到有效解决。

（3）运输成本相对低。高速铁路物流相较其他运输方式具一定的成本优势[12]，以广州—长沙为例，公路运输成本为0.3～0.4元/kg，航空运输成本为2.0元/kg，而采用高速铁路确认车的运输成本约为1.5元/kg[13]，为航空的75%左右，且送达速度相当。

（4）运能大。若研发专用的货运动车组，以8节编组的动车组为例，单节载质量按15 t计，全列可载运货物120 t左右，相较于波音747货机载质量约100 t以及一般货运车辆（轻型货车）载质量小于3.5 t，运能优势明显，能够适应不断增长的运输需求。

2.1.2 竞争劣势

高速铁路物流的竞争劣势主要体现在无法真正实现“门到门”运输、不适宜大宗物资运输、车站作业条件限制等方面。

（1）无法真正实现“门到门”运输。与公路运输相比，高速铁路的建设和运营成本较高，且通达范围不及公路，无法实现真正意义上的“门到门”运输。

（2）不适宜大宗物资运输。高速铁路在设计时路基承重、线路坡度、列车运行速度等方面有很高的匹配要求，同时车辆牵引、制动系统的性能也需要遵循一系列严格的设计标准，因此对列车载质量有严格的限制，不适宜重量较大的货物运输。

（3）车站作业条件限制。高速铁路车站通常设计为纯客运站，基本没有汽车运输通道以及相应的仓库、安检、装卸设备等，若以高速铁路车站为节点进行运输组织，对既有设施的改造难度较大，且高速列车的停站时间通常较短，开展物流业务需要满足快速装卸、及时转运的需求，相关作业必须在短时间内完成，否则将影响车站的日常运输组织。同时货物的包装以及相应装卸设备也需要满足装卸效率上的要求。

2.1.3 机会分析

随着电子商务及物流业的发展，我国物流市场维持年均20%以上的高增长速度，而在中长途物流市场中，航空运输仍然以客机腹仓装运为主，运能不能得到保证，客观上为开展高速铁路物流提供了机会，高速铁路物流的运输市场十分广阔。

2.1.4 威胁分析

高速铁路物流的外部威胁主要来自其他物流方式的竞争。公路物流随着市场需求的扩大得到快速发展，其送达范围的优势使其提供“门到门”服务的能力大大增强；航空运输则通过购置货机、增加供给能力向综合物流转型，且可远距离运输，速度也高于高速铁路。

2.2 高速铁路物流定位

根据高速铁路物流的SWOT分析可发现，高速铁路物流的优势在于中长距离节点间的直达运输，而劣势在于无法提供真正的点对点配送服务，短途运输竞争力不如公路，长途运输竞争力不如航空。因此高速铁路物流宜定位于中长途物流节点间的直达运输，同时结合公路物流完成“门到门”配送服务，以充分发挥高速铁路物流在中长途运输范围内的送达速度及载运量优势，同时避免在短途、长途运输范围与公路物流、航空物流的不利竞争。在此条件下，高速铁路物流完成主要节点间的直达运输，而公路物流负责主要节点至客户间的货物收集和配送任务。公路物流可由铁路运营部门组织公路运输车队或与第三方物流公司合作进行。因此，高速铁路物流组织的主要问题就是确定运输方案以及相应的列车开行方案。

3 物流组织方案

高速铁路物流组织可分为专列运输、客货混编、利用确认车等几种方式，其中采用专列运输组织简便、载运量大，且货物装卸作业不与旅客乘降作业发生交叉干扰，在作业安全及效率上更有保障。因此发展高速铁路物流应优先考虑使用专用的货运动车组，以专列运输的方式进行。假定高速铁路物流采取专列运输，且专列于非高峰期运行、各站装卸及转运设备完善，根据专列列车技术特征及市场需求，可以确定其运输组织方案。

3.1 列车种类

假设高速铁路物流列车速度等级一定，列车种类主要体现在停站方案的差异方面。假设停站次数越少的列车等级越高，将列车种类分为直达、大站停、择站停、站站停等几类。

3.2 列车开行数量

列车开行数量需满足沿途运输需要，并尽量减少列车虚糜。根据客运专线列车开行数量的计算方法，可引申得出货运专列的开行数量为：

式中：m为所需开行列车数，取值为整数，列；N为年预测运量，万t；A定为单列车载质量定额，t；α为列车载质量利用率；μ为货流波动系数。

3.3 列车开行方案

3.3.1 模型建立

在确定高速铁路物流专列开行方案时，应从运输企业和业主2方面考虑。在运输企业角度，希望获得更高的收益；在业主角度，希望最小化运输费用并且减少运输时间。因此列车开行方案的设计目标可分为2类：一是运营收益最高；二是运输成本最低。

（1）运营收益最高。运营收益表现为运营收入与运营成本的差值，其中运营收入主要为承运收入；运营成本分为固定成本及可变成本，固定成本为每列车的固定开行费用，可变成本为每吨货物的公里运费和装卸费用。运营收入可表示为：

式中：Sa、Si为列车所经过的车站，1≤a≤n，1≤i≤n；d（Sa，Si）为车站Sa、Si间的距离，km；v（Tk（e））为列车Tk在路段e上的吨公里运输收入；Tk为列车等级，1≤k≤t；t为列车速度等级数量；为列车Tk从Sa站运行至Si站的货运量。

运营成本可表示为：

式中：C固定为列车的固定运营成本；F（Tk（e））为列车的吨公里运费；为列车在Si站卸载的货物运量；f为每吨货物卸载费用。因此列车运营收益最大化目标可表示为：

（2）运输成本最低。运输成本包括托运时业主支付的运费和由于运输过程造成的时间价值损失。其中，运费在给定运费率情况下与货物总质量及运输距离有关，为一定条件下的固定值；运输过程造成的时间价值损失主要可分为运行时间损失和停站时间损失，其中停站时间造成的运输延误是影响货物时间价值损失的主要因素，因此以在途停站时间为主要目标研究运输成本，计算公式为：

式中：为列车在Si站不卸载的货物运量；t停（T（ke），Si）为列车Tk在Si站不装卸货物停车时间价值损失；x停（Tk（e），Si）为列车Tk在Si站的停车表示，停站时为1，否则为0。

因此，运输成本最小化目标为：

综上考虑，列车开行方案的目标函数可表示为：

3.3.2 模型求解

通常不同列车固定成本差异不大，因此可以忽略运营成本变化对列车开行方案的影响，将原模型转化为一类指派问题，从而进行求解。

3.4 算例验证

以京沪高速铁路为例，给出一定的货运量数据，计算高速铁路物流列车的开行方案，其中某日各站间货运量见表1。

表1 京沪高速铁路某日各站间货运量 t

假设列车载质量利用率α=0.6，单列车载质量定额A定=135 t，在求解列车开行数量时，按照直达、一站停、多站停的优先级对各列车进行货流分配，所得列车开行方案见表2。

表2 列车开行方案

4 结束语

高速铁路路网的快速完善为发展高速铁路物流服务提供了基础设施保障。随着物流业的迅猛发展，结合高速铁路运输优势开展高速铁路物流服务不仅是铁路货运改革的方向之一，也可为物流行业提供安全、便捷的运输方式。结合高速铁路物流发展所面临的问题，分析发展高速铁路物流的市场定位，并研究高速铁路物流的组织方案，为高速铁路物流运输进一步发展提供借鉴。