铁路联通情景下中巴伊土国际运输通道运输性能评估
时间：2023-06-24 20:10:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
雷洋，黄承锋，郑先勇
(1.重庆交通大学 经济与管理学院，重庆 400074；
2.重庆市人文社科重点研究基地西部交通与经济社会发展研究中心，重庆 400074；
3.重庆交通大学 欧洲研究中心，重庆 400074)
中巴伊土(中国—巴基斯坦—伊朗—土耳其)国际运输通道从中国西北、西南等地出发，经巴基斯坦向西延伸，与伊朗、土耳其等国对接，最终与西欧地区实现互联互通。中巴伊土国际运输通道沿线，除中巴铁路(中国喀什—巴基斯坦伊斯兰堡)尚处于规划阶段外，其余路段铁路均已实现连通。中巴伊土国际运输通道可以连通中巴经济走廊和中国—中亚—西亚经济走廊，是中国广大西部内陆地区与中亚、南亚、中东，以及欧洲实现互联互通的重要通道。
中国与巴基斯坦、伊朗和土耳其等国在政治、外交和经贸等领域存在广泛的利益契合点，中巴伊土国际运输通道进一步发展，具有坚实的合作基础。2009—2011年，巴基斯坦、伊朗和土耳其等国联合在伊斯坦布尔—德黑兰—伊斯兰堡铁路上开展了14 趟集装箱运输测试；
2021 年12 月巴基斯坦宣布重启该线路的国际货运。由于巴基斯坦、伊朗和土耳其3 国之间的双边经贸规模均较低，导致该条货运线路稳定运营具有较大不确定性。伊斯坦布尔—德黑兰—伊斯兰堡铁路与中国铁路连通，有助于充分释放该通道潜在的运输经济价值[1]。为评估中巴伊土国际运输通道潜在运输性能，基于中巴铁路建成后情景，综合运用GIS 空间分析和距离-时间模型，从运距、时间、费用和能力等方面对中巴伊土国际运输通道运输性能进行综合评估，为中巴经济走廊交通基础设施建设，以及中欧货运开拓新线路提供研究参考。
中巴铁路联通情景下，中巴伊土国际运输通道铁路运输线路可设定为重庆—喀什—红其拉甫—伊斯兰堡—德黑兰—伊斯坦布尔—索菲亚—杜伊斯堡。为了对中巴伊土国际运输通道铁路运输性能进行评估，选择一条国际铁路运输通道和一条海铁多式联运国际通道作为比较对象。其中，国际铁路运输通道选择中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道，该通道以重庆为起点，杜伊斯堡为终点；
海铁多式联运运输通道以马六甲—苏伊士运河航线为主体，利用内河和铁路连接沿海港口至内陆枢纽。3 条国际运输通道运输线路关键节点如表1所示。
表1 3条国际运输通道运输线路关键节点Tab.1 Key nodes of three international transport corridors
2.1 运输通道距离-时间模型
运输距离、运输时间和运输费用是国际运输通道绩效评估的重要内容。早在2000 年鲁斯‧班睦雍使用时间-费用-距离图形分析范式研究东南亚的多式联运通道[2-3]。联合国亚洲及太平洋经济社会委员会2013 年开发了一种用来评估国际运输通道绩效的距离-时间模型[4]，其基本形态中，横轴代表距离，纵轴代表时间，通过速度参数设定，可以刻画通道中某种运输链条中距离和时间的交互关系，直观地展示通道的运输经济属性。运输通道距离-时间模型还可以将换装、换轨、清关和排队等候等作业耗时考虑进去，通过运输时间与距离之间的相互关系模型，对运输通道运输性能进行诊断，为通道的运输优化提供指引。距离-时间模型中，时间变量的计算公式(1)如下。
式中：Ttotal为运输总时间，h；
disi,i+1为节点i和节点i+1之间的运输距离，km；
vi,i+1为节点i和节点i+1之间的运输速度，km/h；
handletimei,i+1为发生在节点i和节点i+1 之间的换装、换轨、清关和排队等作业耗时，h。
对于已经成熟运营的国际运输通道，disi,i+1可根据实际运营数据确定，对于拟建或未成熟运营的通道，可以结合通道沿线现有路网和相关规划，绘制出通道运输网络矢量图，然后采用迪克斯特拉算法求解出最短路径。
2.2 速度参数设定
参考中欧班列运营数据，同时考虑沿线各国基础设施条件和铁路运营水平，中巴伊土国际运输通道铁路货运速度中国境内段设定为90 km/h，巴基斯坦、伊朗和土耳其境内段设定为60 km/h，欧洲境内段设定为80 km/h；
集装箱班列途经边境时海关作业速度设定为12 h/次，因不同轨距产生的换装作业速度设定为24 h/次。参考长江内河航运和远洋海运经验数据，重庆至上海内河平均航速设定为10 kn，海上运输航线平均航速设定为15 kn。
2.3 费用参数设定
根据市场需求变化，铁路运营商通常会对铁路运价进行一定幅度的上浮或下调[5]。俄罗斯铁路公司对从不同口岸入境的班列实行差异化定价，对从阿拉山口与满洲里口岸入境运输价格分别定为0.7 美元/(FEU·km)和0.4 美元/(FEU·km)[6]。随着运输组织优化和运量增加，学习效应和运输规模效应也会推动中欧班列降低运输费用，中欧班列开通至今，单箱运输费用处于不断下降态势，2020 年单箱运价比开通之初降低近50%[7]。基于上述考虑，铁路运价率分别采用高(0.7 美元/(FEU·km))、中(0.55 美元/(FEU·km))、低(0.4 美元/(FEU·km)) 3 个基准费率；
参考相关学者的系列研究[6,8-9]，海运运价率设定为0.14 美元/(FEU·km)，长江内河运价率设为0.19美元/(FEU·km)[10]。
3.1 运输距离和时间评估
（1）中巴伊土国际运输通道。从开源地图数据库中提取中国、巴基斯坦、伊朗、土耳其和欧盟的铁路线路数据，参考中巴经济走廊远景规划及泛亚铁路网络规划，绘制拟建的中巴铁路，建立沿线铁路网络矢量数据图。对关键节点城市和枢纽创建OD 成本矩阵，利用迪克斯特拉算法求解出通道沿线主要节点之间最短路径。结果显示，中巴铁路建成后，重庆至伊斯兰堡铁路最短运距为4 907 km，重庆至德黑兰铁路最短运距为8 432 km，重庆至伊斯坦布尔铁路最短运距为11 369 km，重庆至杜伊斯堡铁路最短运距为13 619 km。利用中巴伊土国际运输铁路运输网络主要节点之间最短距离和关键节点的线路参数，结合运输作业形态，绘制出中巴伊土国际运输通道铁路运输距离-时间评估分析图，中巴伊土国际运输通道铁路运输距离-时间评估分析图如图1所示。
图1 中巴伊土国际运输通道铁路运输距离-时间评估分析图Fig.1 Transport distance-time evaluation analysis of CPPITC
（2）中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道。中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道目前已成熟稳定，并且实现了常态化运营[11]，发车频次去程达到每天1 班水平，返程发车频次达到每周4 班水平。班列从重庆团结村编组站始发，由新疆阿拉山口/霍尔果斯口岸出境，途经哈萨克斯坦、俄罗斯、白俄罗斯、波兰至德国。该通道全程长11 200 km，按照1 000 km/d的理想运输速度，重庆的货物最快11 d可运输至杜伊斯堡。
（3）海铁多式联运国际通道。利用航海地图软件计算出重庆—上海、上海—汉堡、重庆—卡拉奇、重庆—阿巴斯、重庆—伊斯坦布尔水运距离和时间。货物到达巴基斯坦、伊朗等国沿海港口后，通过海铁换装转运至内陆城市，其中海铁换装作业耗时设定为1 d。海铁多式联运国际通道关键节点之间运输距离-时间如表2所示。
表2 海铁多式联运国际通道关键节点之间运输距离-时间Tab.2 Transport distance-time between key nodes of the international sea-rail multimodal transport corridor
3条国际运输通道运输距离和时间如表3所示。通过表3 数据的计算可以发现，中巴伊土国际运输通道建成后，相较于海铁多式联运国际通道，重庆至伊斯兰堡运距可缩短63%，运输时间压缩88%；
重庆至德黑兰运距可缩短40%，运输时间压缩69%；
重庆至伊斯坦布尔运距缩短35%，运输时间压缩68%。据此可以看出，重庆至伊斯兰堡、德黑兰以及伊斯坦布尔，中巴伊土国际运输通道的运输距离和时间显著低于海铁多式联运国际通道；
对于重庆通往西欧，相较于中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道，中巴伊土国际运输通道在运输距离和时间上均有劣势。过去30 年，国际贸易货物结构发生重大改变，贸易对象从原材料和简单制成品转向更为复杂的制成品，单位重量贸易货物价值显著提高，对运输时效性要求越来越高。开发更为便捷的国际大通道，是内陆地区更好地参与全球贸易和发展外向型经济的重要抓手。相较于传统的海铁多式联运国际通道，中巴伊土国际运输通道在运距和运输时间上具有显著优势，对于中国中西部而言，中巴伊土国际运输通道是一条具有潜在竞争力的国际运输通道。
表3 3条国际运输通道运输距离和时间Tab.3 Transport distance-time comparison of three international transport corridors
3.2 运输费用评估
利用距离和费率参数，可以分别估算出每条通道的运输费用，3 条国际运输通道的运输费用如表4 所示。低费率情况下，重庆至伊斯兰堡，中巴伊土国际运输通道的运输费用反而比海铁多式联运国际通道低17%；
重庆至德黑兰，中巴伊土国际运输通道的运输费用仅比海铁多式联运国际通道高38%。对于重庆至杜伊斯堡，中巴伊土国际运输通道的运输费用略高于另外2 条国际运输通道。得益于现代造船技术进步和集装箱大规模采用，海运通道的运输费用通常显著低于陆运通道。上述研究表明，对于重庆通往巴基斯坦，中巴伊土国际运输通道作为陆上运输通道具有运输费用优势，究其原因，主要在于中巴伊土国际运输通道可以极大地缩短运距，进而在运输费用上带来比较优势。据此可以看出，对于中国内陆通往南亚和西亚，中巴伊土国际运输通道在运输费用方面具有比较优势。
表4 3条国际运输通道的运输费用 美元/FEUTab.4 Transport cost comparison of three international transport corridors
3.3 运输能力评估
中巴伊土国际运输通道沿线，中国和土耳其铁路运输线路技术状况相对较好，巴基斯坦和伊朗铁路技术状态相对较差，中国境内段干线铁路以国铁Ⅰ级标准为主，巴基斯坦境内铁路ML-1 线目前规划建设技术标准为Primary-A(相当于国铁Ⅰ级标准)，已有文献表明，巴基斯坦和伊朗之间的跨境货运列车规划能力为3对/d[12]，同时考虑到巴基斯坦和伊朗铁路整体运营水平，可估算出中巴伊土国际运输通道的集装箱运输能力为50万TEU/a。相较于干线运输能力，国际铁路运输通道的实际运输能力更加受限于口岸作业能力。巴基斯坦境内的哈维连枢纽规划的铁路货车直通能力为4对/d[13]，每列集装箱按照82个TEU测算，哈维连陆港未来货物处理能力仅为24万TEU/a。因此推断铁路联通后中巴伊土国际运输通道运输能力估值为24 万～50 万TEU/a。相较于线路设计运输能力，哈维连陆港规划设计的集装箱处理能力偏低，可能成为整条运输通道的短板。从运输能力提升角度看，未来中巴伊土国际运输通道需要加强关键节点和枢纽的能力提升和建设。
中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道的运输能力主要受限于重庆团结村编组站、新疆阿拉山口/霍尔果斯和波兰境内的马拉舍维奇枢纽站。重庆进出口国际集装箱班列主要在团结村编组站进行到发作业，集装箱处理能力为60万TEU/a，作业能力日趋饱和。阿拉山口是中欧班列进出境最主要通道之一，设计换装能力20 万TEU/a[14]，霍尔果斯过境能力与阿拉山口相当，两地口岸综合集装箱处理能力为40万TEU/a。马拉舍维奇目前最大换装能力为84 万TEU/a，同样面临作业能力日趋饱和的困境[15]。
海铁多式联运国际通道运输能力瓶颈存在于内河港口、海铁接驳枢纽等非海洋运输环节。重庆果园港、珞璜港等核心港口向上海港运输集装箱的能力可达340 万TEU/a[16]。对于海铁多式联运国际通道的2 条支线，其运输能力制约因素主要位于沿海港口到内陆枢纽的铁路运输环节。卡拉奇—伊斯兰堡铁路最大通过能力为14对/d，每列班列按照82个TEU 测算，卡拉奇—伊斯兰堡铁路的运输能力为84万TEU/a；
阿巴斯—德黑兰铁路以单线为主，运输能力按照1 000万t/a估算，折合50万TEU/a。
综合上述分析可以看出，铁路联通后中巴伊土国际运输通道运输能力估值为24 万～50 万TEU/a，基本上和目前已经成熟运营的中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道处于同一水平。随着运量快速增长，中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道运能日渐饱和，通道拥堵问题成为常态，开辟新的国际运输通道成为解决运输能力困境的重要途径，从运输能力提升视角看，中巴伊土国际运输通道有望成为中欧之间新的国际货运通道，能够对目前已经日渐饱和的中欧班列主通道进行有效的运输能力补充。
研究从亚欧大陆陆海运输对比分析角度出发，从运输距离、运输时间、运输费用、输送能力等方面对中巴伊土国际运输通道的运输性能进行综合评估。实证分析表明，中巴伊土国际运输通道在联通中国西部内陆和南亚、西亚等区域，具有运输距离和时间上的比较优势。相较于海运多式联运国际通道，利用中巴伊土国际运输通道，重庆至伊斯兰堡运输距离可缩短63%，运输时间减少88%，同时在运输费用上具有显著优势；
综合考虑运输时间和运输费用，中巴伊土国际运输通道在联通重庆和德黑兰、伊斯坦布尔等地亦具有比较优势。评估数据表明，中巴伊土国际运输通道是一条具有潜在较强竞争力的国际运输通道，在构建东西双向开发大格局进程中，可将该通道打造成联通中国与南亚西亚地区的物流通道，支撑中国与南亚西亚地区经贸往来。对于中国西部内陆地区通往西欧，中巴伊土国际运输通道在运距、运输时间、运输费用和运输能力等维度与中欧班列(重庆—杜伊斯堡)通道基本处于同一水平。当前，中欧班列现有通道沿线铁路和口岸设施无法满足日益增长的国际运输需求，从运输能力提升和风险对冲视角看，构建若干条具有互补和竞争关系的国际运输通道，对促进欧亚大陆经贸往来具有积极作用。未来，沿线国家可通过多边合作共建，将中巴伊土国际运输通道拓展为中欧班列新通道，提升欧亚大陆交通基础设施连通度、运输网络稳健性和安全性。
