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驮背运输,即通过将载有货物的运输工具置于另一运输工具之上以实现运输的方式,通常特指将公路货运车辆搭载于铁路车辆之上进行的运输,通过铁路干线运输至目的地车站,最后再将货车开下或吊离驮背车后用公路短驳至最终目的地。
铁路驮背运输的主要对象是长途公路运输的普通高附加值的白货,包括电子、电器机械,医药品,医疗器械,家具、日用杂品,饮食品及烟草制品,纸及文教用品,纺织品,化肥及农药,化工品,金属制品等。
驮背运输相较于传统的公路或铁路运输方式,具有更高的灵活性和适应性。它结合了公路运输的“门到门”便利性和铁路运输的长距离、大运量、低成本优势,实现了两种运输方式的有效衔接和互补。此外,驮背运输在环保方面也具有显著优势,通过减少公路运输中的燃油消耗和尾气排放,驮背运输有助于减轻环境负担,促进可持续发展。
驮背运输,作为多式联运的一种模式,在欧美等国家已经发展得相当成熟。自20世纪20年代起,美国驮背运输便已开始发展,经过近百年的发展历程,驮背运输在市场和技术方面经历了多次更新与变革,至今仍保持一定的市场份额,并拥有稳定的客户基础。
欧洲驮背运输的起步可追溯至20世纪60年代,其并未完全采纳美国的技术,而是根据本地的实际情况进行了相应的技术改良。目前,铁路驮背运输在欧洲地区的发展态势良好,运输量逐年增长。
欧洲驮背运输以跨国运输为主,呈现“整车跨境+平移提效”的双轨发展格局,整车驮背依托成熟的跨国通道服务高时效性需求,平移式技术则通过标准化装卸提高运输效率。主要运行线路为英国—法国、德国—意大利、法国—意大利、奥地利—意大利、奥地利—斯洛文尼亚。
美国是世界上最早开展铁路驮背运输的国家,美国铁路驮背运输和集装箱运输主要通道如图1所示。图中通道标记越粗,说明该通道铁路货运量越大。
在美国,由于集装箱运输特别是双层集装箱运输的迅猛发展,驮背运输在多式联运中的比重有所下降,自20世纪80年代以来,美国的公铁联运市场已基本形成了以双层集装箱运输为主导、驮背运输为补充的格局。
当前美国驮背运输中,厢式半挂车作为中长途公路货运的主力车型,也是铁路驮背运输的主要运载单元,主流装卸方式是吊装吊卸式,通过使用正面吊、龙门吊等装卸机械,安装专用吊具,将半挂车调至合理的位置即可,操作作业简单易行。通常使用专用的平车来运输,这种平车带有与牵引车类似的鞍座,用来固定半挂车。
美国还有一种特殊的运输设备,即公铁两用车(Road railer)。这种设备是通过为半挂车安装火车轮子(转向架)来实现在铁路上行驶的功能。与使用平板车运输半挂车相比,这种列车具有更轻的自重和更高的经济效益,同时无需使用起重机,其组合或拆解仅需配备升降鞍座的特种牵引车以及用于搬运转向架的叉车即可完成。
整车驮背运输将公路卡车整体开上铁路平板车,通过铁路完成长距离运输后,卡车直接驶离铁路平板车继续公路配送。在欧洲主要在英吉利海峡隧道以及穿越阿尔卑斯山区的贸易通道上运营。
英吉利海峡隧道铁路长50.5km,连接英国的福克斯通和法国北部港口城市加来,承担着高速旅客列车、国际货运列车运输、滚装摆渡运输和货运驮背运输服务。整车驮背运输服务直接由英吉利海峡隧道公司运营。
货运整车驮背运输列车用于装运重型卡车,该列车由2辆牵引机车、1辆卡车司机休息车厢、3辆装载平车平台、前后2组铁路货车组成,整列长度约750m,最大装载重量约为2400t,最大运营速度140km/h。3辆装载平车分别位于列车前部、中部和尾部,并配有渡板,渡板竖立时作为平车侧墙,翻平后可桥接在站台和平车之间,供重型卡车开上开下。
欧洲的滚动高速公路(Rolling Highway)是把铁路平车作为运输平台,汽车直接开到平车上进行运输的一种运输方式。主要优点是采用滚装滚卸方式,不需要其他装卸设备,硬化地面即可满足装卸要求。
滚动高速公路总体效益体现在快速装卸、装卸设备的节省,一般用于公路运输受到限制或公路路况条件差的地区,特别是在穿越阿尔卑斯山脉的铁路线上广泛应用。
运输车辆采用8轴小轮径平车,长18.89m(有效长18m),定距13.5m,地板高度0.41m,构造速度120km/h,自重17t,载重43t,轴重7.5t,轴数8,轮径在新轮状态360mm至磨耗到限状态35mm之间,允许装载的卡车尺寸为:长度18.8m,宽度2.6m,高度4m。装卸方式为从列车端部渡板开上开下。
法国运营商(Autostrada ferroviaria alpina srl)每天在法国艾顿(萨瓦省)和奥尔巴萨诺(意大利,都灵郊区)之间往返4次。该服务在2018年运输了32,105辆重型货车或同等车辆,或约750,000吨货物。阿尔卑斯山铁路高速公路也是法国和意大利之间危险材料运输最安全、最有效的解决方案。
欧洲铁路驮背运输实践证明,整车驮背运输技术适合运距较短的公铁联运技术,具有场站要求低、投入少、见效快的特点。
平移式驮背运输模式的设想于1998年由欧洲的工程师提出,并据此于2003年创立了Cargo Beamer公司,2015年开始运营第一条运输线路,2021年建设了世界上第一个平移式驮背运输的专业场站。
平移驮背运输模式车辆结构简单,场站自动化程度高,装卸效率高,能够兼容半挂车、集装箱等多种车辆,低碳环保,一经推出受到欧洲各国的青睐。目前已经形成跨英国、法国、德国等国家的4条主要线路,该装备保有量约430辆,完成约70000辆半挂车运输。
Cargo Beamer公司采用自营和合作双模式场站管理模式,对发运量较大的装卸场站采用自营模式,全面负责场地的运营维护;对发运量较小的装卸场站采用合作模式,仅利用场站内的装卸线等资源。目前Cargo Beamer公司在加莱和多莫多索拉采用自营管理模式。
平移式驮背运输的半挂车可以采用平移和吊装2种模式进行装卸。目前加莱场站设置了地面平移装置,采用平移式;其余场站采用吊装方式。
Cargo Beamer平移式驮背运输场站主体功能区分为列车装卸区、预装载区和半挂车暂存区。列车装卸区主体为铁路装卸线,主要停放驮背运输列车及装卸货物;预装载区位于列车装卸区两侧,地面设有转运模块和托盘,在列车到来前停放即将装车的半挂车以及停放卸载的半挂车;半挂车暂存区面积较大,作用类似于集装箱堆场,用来停放入场待装的半挂车和待驶离的半挂车。装卸时通过转运模块水平移动,将已装载半挂车的托盘平移至车底架。
吊装式场站采用吊机与专用吊具将已装载半挂车的托盘由地面吊装入车底架。预装载区与半挂车暂存区间的转移由场内牵引车负责完成。
Cargo Beamer公司研发了驮背运输车辆Sdkmess,可整列编组36辆,亦可与普通货车混合编组开行。车辆由车底架和托盘构成,托盘内部设计可兼容公路半挂车、集装箱、冷藏箱、油罐车等多种车型。换装时半挂车置于站点预先准备的托盘上,车辆侧墙下翻放平,地面转运模块将托盘平移到车底架,运输车侧墙翻起即可完成自动化装车。同时Cargo Beamer设计了适应Sdkmess车辆的专用集装箱CBoXX,可装载104个标准托盘,载重可达48t。
目前Cargo Beamer服务的客户覆盖了电商平台、快递公司、货运代理、半挂车承包商、物流供应商和生产制造企业,包括DB SCHENKER、Amazon、DHL、De Waard、Hoptrans等,运输货物品类包括快递、医药、生鲜食品、汽车配件等,均为对时效要求较高的货物。装载类别中半挂车占比为92%,集装箱占比5%,交换箱占比3%。为保证运输时效及装备周转,列车运输组织模式以固定线路点到点整列运行、途中不解编方式为主,客户通过官网可以了解班列起讫点、开行日期、集货截止时刻和客户提货时刻等信息。Cargo Beamer货运产品开行方案如表2所示。
平移式驮背技术的应用通过标准化装卸过程,使得货物在装卸过程中更加高效、便捷,减少了人工成本和时间成本,从而降低了整体的运输成本,适合中长距离运输。
铁路驮背运输的经营方式有以下三种:
(1)货主与铁路运输企业办理托运及承运手续,签订运输合同。铁路负责全程的驮背运输,铁路驮背运输车、公路牵引车和挂车由铁路运输企业提供,本方式的作业流程最为流畅,但对铁路运输企业的要求较高,铁路运输企业需要购置或租赁大量挂车和牵引车,设备投资压力较大。
不同于我国大部分铁路国有化,美国的铁路机车车辆、场站设施和线路等掌握在各个私有铁路公司手中。这些铁路公司集铁路建设、组织、运营及营销业务于一身,也部分备有驮背运输专用平车,因此在开展铁路驮背运输时自身即可进行一站式经营。
(2)货主与驮背运输经营人办理托运及承运手续,签订运输合同。两端货物接取、送达业务由驮背运输经营人负责;公路牵引车、挂车及铁路驮背运输车均由驮背运输经营人提供,铁路运输企业提供铁路线路、机车,负责站到站运输,驮背运输经营人向铁路运输企业支付站到站运输费用。
由驮背运输经营人作为纽带,协调各方并完成驮背运输业务,是欧洲驮背运输较为普遍的经营方式,北京驮丰高新科技股份有限公司承担的第一批国家多式联运示范工程采用的也是此种经营方式。
(3)货主与公路货运或物流公司办理托运及承运手续,签订运输合同。由公路货运或物流公司提供公路牵引车和挂车并负责两端货物接取、送达业务,由铁路运输企业提供铁路驮背运输车并负责站到站运输,公路货运或物流公司向铁路运输企业支付站到站运输费用。物流公司承担了大量的中长距离的公路货物运输,这些货物中有相当一部分为铁路驮背运输适运的潜在货源,同时他们还掌握着大量的公路半挂车等资源,因此公路物流公司可以凭借自己的优势,通过直接与铁路公司合作,参与驮背运输经营。
美国的公路货运高度发达,十分便捷,但与铁路运输相比运输成本却明显偏高。为了大幅缩减运输开支,提高公司收益,以J.B.Hunt、Werner、Swift和Schneider National为首的美国公路货运公司纷纷选择与铁路企业进行合作,在长距离的货物运输上采用驮背运输的方式进行,取得了良好的成效。
我国借鉴北美及欧洲的公铁联运驮背运输技术,根据我国铁路站场条件及市场需求,先后研发了自装卸式驮背运输车和吊装式驮背运输车,满足公路货车和半挂车运输要求。
自装卸式驮背运输通过地面站场配套设备与驮背运输车自身机构配合或牵引车将半挂车推入铁路驮背运输车或公路整车自行开上驮背运输车,实现公路货车或半挂车自行装卸。
2016年,国铁驮背运输(公铁联运)项目纳入交通运输部第一批示范工程项目,示范工程首条线路是无锡西货场—广州丹灶货场,研发开行了QT1、QT2型驮背运输车,两型车辆均可满足轮式装备运输与公路货车半挂车运输;2017年神华铁路货车运输有限责任公司(以下简称“神华货车公司”)牵头《“西北地区—京津冀”多功能车智慧公铁水联运项目》入选国家第二批多式联运示范工程,项目研制了4种STX型多功能驮背运输车。其中STX1、STX2型为自装卸式驮背运输车,可满足轮式装备运输与公路货车整车及半挂车运输。
自装卸式驮背运输车对站场条件要求较低,仅需配套与轨面平齐的硬化地面和AC380V电源即可满足公路货车装卸作业要求。驮背运输车装卸作业时,通过地面电源驱动液压装置,利用电气装置控制凹底架双侧旋转,满足公路货车自行上下装卸作业要求。但是自装卸式驮背运输车结构相对复杂,端部旋转装置占据一定纵向空间,压缩了纵向装载货物空间,适合运载公路汽运整车、半挂车、集装箱。
吊装式通过装卸设备将集装箱、半挂车或公路整车吊装至铁路驮背运输车。
神华货车公司牵头研制的STX3型与STX4型是吊装式驮背运输车,STX3型仅运输半挂车,采用专用吊具吊装置于托盘上的半挂车。STX4型利用正面吊直接吊装集装箱与驮背运输专用半挂车。
吊装式驮背运输车结构简单,无须设置液压系统、电气系统、升降机构和旋转机构,维护方便,经济性好,适应性强,但装卸效率较自装卸式驮背运输车相对较低。有两种吊装方式:
(1)辅助托盘吊装式驮背运输
辅助托盘吊装式驮背运输车的辅助托盘为随车部件,设有4个起吊点,可采用龙门吊或正面吊进行装卸作业。为满足半挂车与辅助托盘之间的装卸要求,地面设有与辅助托盘配套的可移动过渡装置,由专用牵引车拖运完成装卸。
(2)直接吊装式驮背运输
直接吊装式驮背运输采用龙门吊或正面吊直接吊装半挂车车体进行装卸作业。直接吊装式驮背运输要求半挂车设置起吊点,且车体强度需满足吊装作业要求。
2014年10月,国务院印发《物流业发展中长期规划(2014—2020年)》将多式联运列为重点工程,提出探索公铁驮背运输体系,为其发展提供了政策指引。
在此推动下,2016年6月,中铁特货运输有限责任公司等联合申报的铁路驮背运输项目列入国家第一批多式联运示范工程;11月,中车齐齐哈尔公司与北京驮丰公司联合研制的我国第一代多式联运公铁驮背运输专用车通过铁总样车试用评审;此后,驮背运输相关研发持续推进。
2018年8月中车眉山公司下属子公司设计的吊装式驮背运输厢式半挂车验收下线,既能满足公路运输标准,又适配铁路驮背运输要求;9月,国内首趟铁路驮背运输试验班列成功开行,运行总里程约1000公里,使用了STX1-STX4型多功能运输车混编,从包神铁路东胜站始发,经包神-巴准-大准-准池-朔黄-沧港线在东胜-沙胡同站间运行,运行里程1055公里,运行时间25.2小时,运行速度为41.8公里/小时,东胜至沙胡同站运输的货源主要是内蒙古、宁夏地区生产的铝棒、硅锰合金、聚丙烯等重工业产品,而沙胡同站至东胜站班列的大部分车辆为空载,只有6辆STX1型车装载有锰矿石,本次运行验证了技术可行性,为后续规模化发展奠定了实践基础,目前因货源不足已停运。
2019年12月北京驮丰高科科技股份有限公司在无锡西站与广州丹灶站间对开了驮背运输班列,班列为单一车底固定编组,整列编组40辆,运行途中不进行解编,在部分车站停靠进行技术作业。列车经京沪-沪昆-京九-京广线在无锡西-丹灶站间运行,运行里程1838千米,运行时间27.7小时,速度为66.4km/h。在装卸方式上驮丰公司选择了吊装吊卸的技术,并花费4000多万完成了两端的无锡西货场、丹灶货场的改造工作,使其适应吊装式驮背运输对铁路场站的要求。试验班列的货源主要来源于长三角与珠三角地区的高附加值货物,通过与两端的物流公司和大型货主签订协议,将原本采用长途公路运输的货源改由无锡西-广州丹灶的驮背运输班列运输,目前因货源不足已停运。
2021年交通运输部等5部门印发《现代综合交通枢纽体系“十四五”发展规划》,其中提到依托综合货运枢纽拓展航空货运网络、加密班轮航线网络、增加铁路大宗货物直达列车和“五定班列”开行比例,推进铁路快运班列发展。推动枢纽开展陆空、铁水、公铁等联运业务,发展“卡车航班”、甩挂运输等。推动具备条件的枢纽港站间开展驮背运输、铁路双层集装箱运输。
基于此,四川、山东、山西、内蒙古等省市自治区在随后发布的“十四五”规划中均提到支持发展铁路驮背运输。
内蒙古自治区作为京津冀周边的重要地区,是国家主要煤炭、粮食产地,内蒙古自治区为推进内蒙古物流业降本增效和交通运输绿色低碳转型高质量发展,发布了一系列政策。目前,铁路多功能驮背运输车在鄂尔多斯市至黄骅港线路上常态化开行,两地铁路运距约为865.5km,铁路全程运行时间约为26小时,速度为33.2km/h。随后班列上的公路货车运载着从鄂尔多斯市装好的聚丙烯和水泥熟料,直奔天津港,运往华东、华南地区。该项目省却了货物倒装换装环节,提高运输效率,降低运输成本,减少环境污染。据现有数据显示,2022年1—8月,驮背运输车发送5.43万吨,同比增长34.74%。
我国驮背运输刚刚起步,尚未形成成熟的商业化运营模式,驮背运输仍面临未被国内各方所接受和熟知的局面,发展较为缓慢。
驮背运输直接装载公路整车或半挂车,车头、半挂车的自重属于无效质量,占用了铁路货车的一部分载运能力。这不仅降低了运输效率,而且增加了运输成本。因此,如何在保证安全的前提下,减少无效质量,提高运力利用率,是当前驮背运输发展中亟待解决的问题之一。根据欧美经验和我国实际情况,半挂运输应是我国驮背运输发展方向和主流,但目前我国公路半挂车标准化还不理想。
我国驮背运输现行运输时速较慢,目前运行的鄂尔多斯——黄桦线路花费时间约为公路运输的一倍,这进一步加剧了运力浪费的问题。此外,较慢的运输时速也影响了货物的周转效率,可能导致货物在途时间的延长,增加了仓储和管理成本。
驮背运输专用车车体、转向架、液压电气操纵系统等均为新技术,维护保养难度相对较大,且推广面有限,半挂车只能在场地平堆等待铁路发车,虽集货过程可在第三方物流园进行,但相对集装箱也要占用更多场地,车辆有效载货长度、有效载重占比等指标均不理想,经济性不如集装箱运输。
铁路货场硬件设施不足,驮背运输车辆既要满足铁路运输的规定,也要满足公路运输的规定,需要修建或延长专用线路、硬化路面、加宽作业场地、加装供电设备等,需要的投资较大。
首先,驮背运输尚处于试验阶段,尚未形成完善的价格体系,相应的收费政策亦未明确。其次,驮背运输在货源组织方面遭遇诸多挑战,主要因素包括市场认知度不足、半挂车标准化程度不够以及缺乏成熟的运营模式,多条试点线路均因货源短缺而暂停运营。此外,由于驮背运输涉及公路与铁路的联合作业,但现行的多式联运基础设施之间衔接不畅,缺乏统一的费率体系和信息共享平台,这些因素进一步增加了货源组织的难度。
平移式驮背运输车在欧洲已经开行接近10年,受到众多物流商、货代企业的认可,开行线路及规模逐步扩大。随着我国运输结构调整,“公转铁”“碳达峰、碳中和”等战略持续推进,可以考虑发展便捷联运、低碳环保的平移式驮背运输。
目前中车齐齐哈尔车辆有限公司于2020年获得了“一种平移式驮背运输系统”专利(授权公告号:CN111137315B),这种系统通过轨道平移的方式,克服了传统运输方式在操作流程中的限制,提高了运输效率,有望为未来现代物流和智能运输的整合发展开辟新方向。
同时在2022年,半挂车的新国标GB/T 23336-2022实施,预计在新规的要求下,市场中存量较大的17.5m平板式半挂车和超长的仓栅式半挂车将陆续被合规的厢式半挂车和侧帘半挂车所替代,能够提升铁路装载效率。
我国铁路运输的线路基础正迎来强化,从枢纽网络到末梢衔接的全链条基础设施升级,为驮背运输规模化发展奠定基础。据《中国多式联运发展报告(2024)》显示,全国已建成165个铁路物流基地,其中一、二级物流基地共87个,各地铁路货运场站积极开展设施建设与改造工程,优化完善场站布局,强化货物处理能力,为多式联运提供坚实硬件支撑。2024年,全国新开通铁路专用线59条,在建30余条。公铁联运枢纽等专业化枢纽功能不断完善,占地面积在150亩以上的物流园区数量达到2769家,其中,24.3%的园区设有铁路装卸线或引入铁路专用线,49.0%的园区周边5公里范围内建有铁路物流基地(货场),这种“园区-铁路”的黄金衔接距离,可以大幅缩短了驮背运输的接驳时间。
试点“驮背+集装箱”混合运输,灵活应对货源波动,提升车辆利用率。通过这一模式,不仅能够有效利用现有的铁路和公路资源,还能根据市场需求的实时变化,快速调整运输策略。
制定统一费率与政策支持,明确驮背运输定价机制,借鉴鄂尔多斯试点经验,给予铁路运价优惠或补贴,吸引物流企业参与。加强市场推广,联合公路物流企业、货主开展试点宣传,突出驮背运输在长距离、大批量货运中的环保和成本优势。建立信息共享平台,整合公铁联运数据,实现货源匹配、轨迹追踪和费用结算一体化,提升服务可靠性。
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