2021年1月 第37卷第1期（总第213期 ）Jan.2021, V olume 37No.1 (Serial No.213)
徐行方1,2，刘 薇1,2
（1.同济大学 交通运输工程学院，上海 201804；2.同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海 201804）
摘要：随着电子商务的繁荣发展，城市物流的需求急剧增长，同时城市道路交通拥堵、交通安全、环境污染等问题也随之加剧，利用城市轨道交通承担部分物流服务或许是新的途径。首先，通过分析轨道交通物流可能的4种运输模式，细化各模式基本特征和必要条件，探讨不同模式下轨道交通物流的可行性；其次，从载运量、服务时间范围、运输组织等指标出发，认为客货混编是最有可能的轨道交通物流运输组织模式。研究结果认为，虽然轨道交通物流具有独特优势，但在现有条件下开展轨道交通货运业务仍然存在巨大瓶颈，开行条件尚不成熟。
关键词：轨道交通物流；运输模式；可行性分析；货运专列；客货混编；客车带货
中图分类号：U491 文献标志码：A 文章编号：1671-3400(2021)01-0071-04
Transportation Modes and Feasibility of Rail Transit Logistics
XU Xingfang 1,2, LIU Wei 1,2
(1. College of Transportation Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China;
2. The Key Laboratory of Road and Traffic Engineering, Ministry of Education, Shanghai 201804, China)
Abstract: The demand for urban logistics increases sharply with the great development of e-commerce. Meanwhile, a series of problems such as urban road traffic congestion, traffic safety, and environmental pollution are also aggravated. It may be a new way to use urban rail transit to undertake some logistics services. Firstly, analyzing the different modes of transportation organization on rail transit logistics, detailing the basic characteristics and necessary conditions of each model, then discussing the feasibility under different modes. Secondly, it is concluded that passenger and cargo mixing is the most likely organization mode of rail transit logistics transportation by comparing the indicators of freight volume, service time range and transportation organization, etc. The conclusion is that although rail transit logistics has unique advantages, there are bottlenecks which still cannot be broken, so it not ready to carry out rail transit freight business under the existing conditions.Keyword: Rail transit logistics; Transportation modes; Feasibility; Freight trains; Mixed trains; Passenger trains with freight
统一。对于轨道交通公司来说，承担货运业务也可作为拓展轨道交通盈利范围的新渠道。
1 轨道交通物流研究背景与现状
物流行业的快速成长得益于电商的爆发，快递业务中电商快件占90%左右，且多为国内的普通小型快件。此外，快递企业未来也将拓展同城配送、冷运等新兴细分市场。在交通政策方面，为减缓拥堵，多省市都针对货运机动车出台限行时间和区域的相关规定，依靠道路运输的城市物流受到极大限制；在环境污染方面，据统计，2019年柴油货车排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物的质量分数分别占汽车排放总量的 29.7%、 26.3%、83.5%、90.1% [1]，货车是氮氧化物和颗
0 引言
轨道交通物流是指利用既有的城市轨道交通资源作为运输通路，通过对轨道交通资源的优化配置，实现对货物快速输送的一种运输形式。其最大优势是可以利用已有轨道交通资源，将轨道交通纳入货运网络的建设布局之中，从而减少物流建设投资成本。轻小型商品与人员流动在方向上有较大的一致性，客流和货流方向较为
收稿日期：2020-10-03
第一作者简介：徐行方（1963-），男，教授，工学博士，博士生导师，主要研究方向：轨道交通行车
组织/城市轨道交通运营组织等。
粒物排放量的主要贡献者（见图1）。
图1 2019年柴油货车在汽车污染排放中的分担量 单位：万t 轨道交通物流系统不仅能缓解交通拥堵，减少环境污染，还有助于提高区域物流的可持续发展性。近些年来不断有学者设想将地铁与地下物流系统相结合，轨道交通物流系统的建设可行性成为热议话题。目前在全球范围内真正成型的地下物流系统几乎没有[2]。沈望舒[3]着重表达了发展城铁货运对引导北京市“低碳生活”理念的重要作用，但作为非轨道交通专业的学者，在讨论轨道交通物流时对于制约轨道交通物流发展的运营和技术要素理解不够全面；叶君[4]指出货运地铁需要单独设计并提出列车设计方案；王亮[5]从宏观角度进行了西安地铁参与城市物流的运输时间、运输能力、乘客接受度、市场开发等可行性分析，并提出了轨道交通物流设施建设方案；王通等[6]分析了轨道交通物流的市场开发方向，并对轨道交通物流管理建设展开探讨；武心智等[7]以青岛城市物流需求和发展地铁物流的有利条件为背景，提出地铁物流2种发展模式的设想；Dong等[
8]利用规划模型求解了轨道交通物流网络中最优节点的位置分配问题。本文将从轨道交通运营组织的角度出发，探讨轨道交通物流多种运输组织模式下基本特征、必要条件和运输可行性。
2 轨道交通物流运输模式分析
目前国内外各城市轨道交通均只承担客运业务，尚无实际有效的承担货物运输相关案例。在轨道交通物流运输模式上，可分为组织货运专列和不组织货运专列两大类共4种组织模式。
2.1 组织专列模式
组织专列即开行独立的货物列车，轨道交通客货运输在时空维度上完全分隔。按照货物列车的开行时段不同，又可分为利用非运营时间段开行货运列车（模式一）和利用平峰时期开行货运列车（客货混跑，模式二）2
种运输组织模式。
2.1.1 模式一——集中开行货列模式
（1）基本特征。利用夜间非运营时段开行货运列车。优势在于货运列车有完整独立的运行时段，货运列车在站停站作业时间不受客运列车影响，有充足的装卸和中转作业时间，在货源充足条件下，可保证列车的满载率。同时
物流运输不会干扰到客运作业，对乘客出行安全无影响。
（2）必要条件。货物列车的运营不得影响轨道交通系统必要的检修、养护时间；车站需增加必要的货运设施设备。
2.1.2 模式二——客货列车交替混跑模式
（1）基本特征。在保证非高峰时期开行客运列车密度不变的情况下，在平峰时段利用剩余能力开行货运列车。与模式一的运营时段不同，该运输组织模式优势在于可供货列开行时间范围广，物流输送能力较大。但由于平峰时期列车总数增加，会使非高峰期列车运行图的稳定性降低，对客运列车的正常运行产生一定干扰。
（2）必要条件。车站需增加必要的货运设施设备；车站内客运、货运流线组织要分开，且客流区与物
流区也应保持一定的安全距离；货列作业不应影响客列的正点运行，对客货运行车组织要求高，一旦发生较长时间的运行延误，需对货运列车采取扣车等措施，影响轨道交通物流的运营效果；若组织开行客货快慢列车，则部分车站需具备越行或待避条件。
2.2 不组织专列运输
不组织货运专列即完全依赖客运列车完成物流作业。按照列车装载货物位置的不同，又可分为客车带货（模式三）和客货混编（模式四）2种运输组织模式。2.2.1 模式三——客车带货模式
（1）基本特征。该种运输组织模式在列车车厢内设置少量专用的物流空间，在轨道交通平峰期列车正常运行与停站情况下捎带货物，仅适用于少量零散轻小型货物。该方案的优势在于不影响线路通过能力，也无客货混行问题。但货物的局限性较大，物流运能规模较小。
（2）必要条件。货运空间不宜过大，尽可能减少对客车定员的影响，高峰期应撤除货运空间；要求车站装卸作业效率高；只在平峰、低峰时期办理货物捎带作业。
2.2.2 模式四——客货混编模式
（1）基本特征。该种运输组织模式的货运空间以车厢为单位。可分为2种列车编组情况，一种是在车站有条件情况下扩大列车编组，如在原有6节编组列车两端分别加挂一节货车，形成“6+2”编组模式；或保
持6节编组不变，平峰时期头尾车厢用于物流运输。该方案的优势在于无客货混行问题的同时，货物输送能力大于模式三（见图2）。
图2 客货同列编组类型示意图
（2）必要条件。要求物流内容简单、车站装卸作业
快捷；车站内客运、货运流线组织要分开，且客流区与物流区也应保持一定的安全距离；仅在平峰时期办理物流货运作业。
3 轨道交通物流运输模式可行性分析
3.1 模式一可行性分析
模式一为在非运营时段开行货运列车，与综合维修天窗时间存在冲突，导致可供开行货列的时间有限，网络化组织的时间更加有限。
其可行性的关键在于能否优化轨道交通网络维修天窗设置方案，协调好货物列车运营与维修天窗的关系。例如：利用“V 型天窗”，按上下行分别形成运行图天窗时段，但也是会影响维修的安全与效率；采用分段垂直天窗，开行小交路货运列车，但限制了物流运输的起讫点，不能发挥出轨道交通物流的优势。3.2 模式二可行性分析
模式二为非高峰时期客货列车交替混跑，需要对相关车站进行改造。结合站型考虑货运站台的增设位置，国内轨道交通地下站台多采用岛式站台，若新增货运区域，最理想的做法是采用侧（货运站台）—岛（客运站台）—侧（货运站台）结构，但其土建成本高昂（见图3）
。若是有配线的车站，货运站台可设在配线一侧（见图4）。高架线路车站为减少桥墩占地，多采用侧式站台，货运站台只能扩建在客运站台同侧，然而直接可利用的用地规模显然不足，改造成本高、难度大（见图5）。
图3 岛式客货站台布局
图4 设有配线条件下的客货站台布局
图5 侧式客货站台布局
此外，当存在货物作业站和非作业站时，货运列车
在需要进行装卸作业的车站停站时间久，在非装卸站无需停车，若采用大站停模式，将产生更为复杂的运输组
织问题，此处不再赘述。3.3 模式三可行性分析
模式三为客车车厢带货的模式，此模式需要对现有列车进行车厢改造。车厢内货运空间设置为活动隔离，高峰时期收起隔离板正常载客，平峰时装载少量零散货物，并使车厢内客运空间与货运空间隔离。
该种运输模式下物流输送量小，且对运载货物的品类、体积、质量也都有较大限制，无法满足规模化的
轨道交通物流需求。且客货流线存在交叉，装卸作业和运输途中难以避免与乘客接触，货物和乘客安全性不佳。若车站短时客流量增大，货物无法及时办理装卸作业，若延长停站时间，则会影响列车的正点运行。3.4 模式四可行性分析
模式四为客货混编模式。当采用“6+2”编组模式，则沿线车站需要扩建货物站台区域，专供货物装卸和堆放使用；若采用“4+2”编组模式，则需要将现有站台分割成客流区域和物流区域，同样也面临着乘客候车区面积被压缩，客货流线组织困难的难题。
虽然客货混编模式下货物输送能力相较客车带货的模式三要大，但是如果不改变原停站时间，车站装卸作业时间有限，可能会导致货仓空置率较大。3.5 轨道交通物流运输模式比较
4种轨道交通物流运输模式都具备可行性空间，从载运容量、服务时间范围、开行成本、运输组织难度和对客运的影响5个指标汇总了各运输模式的优缺点。
模式一不干扰轨道交通原本的客运组织，但是掣肘于服务时间范围狭窄。一方面在检修技术和成本限制条件下，天窗时间难以进一步压缩，而乘客对于延后末班车时刻的呼声更是日渐高涨；另一方面夜间运输意味着轨道交通货运至多只能做到隔天送达，浪费了轨道交通在运营时段本身具有的强时效性特点。
模式二运输组织灵活，在有待避条件的情况下组织
快慢车运行，可充分发挥轨道交通物流的高效输送能力。但若想有规模地发展货运专列，需要修建独立的货物站台和堆场，在轨道交通网有限的空间内进行二次开发的工程可实现性很低。
模式三载运量最小，能分担城市物流的运输压力有
限，还需要承担不低的运营成本和车站、列车的改造成本，带来的经济效益低。
西安限行政策2021年最新模式四是最有可能实现的轨道交通物流运输组织模
式。相比模式一，具有更广泛、合适的开行时间域；相比模式二，2节车厢的载运能力更适宜初期轨道交通物流货运规模不是很大的探索期；相比模式三，客货车厢分设，对客运的干扰更小。但2节车厢的货运空间决定轨道交通货运规模化发展的供给能力上限，轨道交通公司在列车正点率和货仓空置率之间难以权衡（见表1）。
4 轨道交通物流运营的其他问题
运输组织模式是轨道交通物流运营的先决条件之一，但轨道交通物流系统能否具有规模化，可持续的发展还需考虑到供需能力、信号制式等其他要素。
（1）随着轨道交通客运需求的日益增长，许多城市的轨道交通线路不但高峰时期超负荷运营，平峰时期可剩余的能力空间也越来越小，通过轨道交通物流来缓解城市物流压力的可行性也越来越小。
（2）由于城市轨道交通各线采用的信号制式大都不统一，相互不兼容，因而在多制式轨道交通网络内组织货列跨线运输上还存在巨大障碍，很难发挥轨道交通运输网络的作用。
（3）客货运站选址问题上，除了考虑物流需求、服务范围等因素外，还需要根据车站站型、地理位置等条件，因地制宜分析车站货运设施设备改造的可能性。
（4）将轨道交通纳入到城市物流的体系中来，意味着在整个物流过程中存在大量的联运作业。同时，涵盖货物进出站、中转换装等额外作业时间，轨道交通物流的时效性不一定优于城市道路运输。
（5）货源的稳定性是决定轨道交通物流是否可以常态化运营的关键因素之一。轨道交通公司是否能吸引到合适稳定的货源，与公司宣传、运价及当地货运补贴政策等都密切相关。
5 结语
基于轨道交通物流具有低碳环保、专有路权等优势，利用轨道交通组织城市货物快速运输成为可能，运输组织模式可分为集中开行货列、客货列车交替混跑、客车带货和客货混编4种。若在轨道交通网络上开展物流货运业务，考虑载运容量、开行成本、运输组织难度等因素，客货混编是最可能实现的轨道交通物流运输组织模式，但该模式仍然无法确保轨道交通运输原本的运营高效性或乘客安全性。从物流管理的宏观角度来看，也存在着未来运能不足、运输组织困难、货源不确定等风险。因此，基于目前我国轨道交通网络运营现状，开展轨道交通物流业务的可行性尚不具备。
参考文献：
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表1 四种轨道交通物流运输模式的指标比较
运输模式载运容量服务时间范围开行成本运输组织难度对客运的影响
模式一整列编组，
载运量大
夜间非运营时段开
行，可开行货列时
间短
需要工人夜间完成
货物运输任务，人
工成本高
技术上可行，需要与天
窗维修时间和区段相协
调，运输组织难度大
对客运无影响
模式二整列编组，
载运量大
平峰时期，服务时
间范围长
需要结合站点断面
位置和站台类型规
划货运站台布局，
改建成本高
可根据货流装卸作业点
在有待避条件的条件下
灵活组织停站，运输组
织难度大
在站台区域客货流线有交
叉；货列的延误可能会传
播至客列
模式三每节车厢内
占地不大的
货运空间，
载运量小
平峰时期，服务时
间范围长
需要设计改造现有
列车车厢，改造成
本较高
不影响线路通过能力，
对装卸作业效率要求高，
员工需要频繁开关货仓
空间
无法全然规避货物装卸对
乘客上下车的影响；限制
了平峰时乘客在站台的候
车区域
模式四
2节车厢，
载运量中等
平峰时期，服务时
间范围长
需要隔离设施划分
站台，改造成本相
对较低
对装卸作业效率要求高，
列车正点率可能受到影
响
限制了平峰时乘客在站台
的候车区域；一旦装卸时
间长，停站时间久，会耽
误乘客出行时间
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