高铁物流基地用地规模测算及主要设施设备配置方法研究_赵崧淞.pdf

赵崧淞1，范 骁2（1中国铁路经济规划研究院有限公司 副研究员，北京100038；2中国铁路经济规划研究院有限公司 研究实习员，北京100038）摘要：近年来我国快递行业蓬勃发展，与此同时高铁快运方兴未艾，具备巨大发展潜力。作为办理大批量高铁快递业务的重要基础设施，高铁物流基地能够更好支撑高铁快运市场拓展，满足客户高品质快运需求，其规划建设十分必要。在分析我国现有物流基地用地规模测算与设施设备配置方法的基础上，结合高铁物流基地特点，分析现有方法对高铁物流基地的适用性，研究高铁物流基地总体用地规模及分区用地规模的测算方法，提出高铁物流基地主要设施设备配置原则和主要设施设备数量测算方法，最后进行实例分析验证方法的合理性。研究可为高铁物流基地的规划建设提供技术支撑。关键词：高铁物流基地；用地规模；设施设备；测算方法文献标识码：A文章编号：1004-9746（2023）01-0043-06高铁物流基地用地规模测算及主要设施设备配置方法研究*0引言近年来，随着我国经济结构的优化升级和电子商务快速发展，高附加值产品快运需求快速增长。以“八纵八横”高速铁路干线为骨架、城际铁路为补充的现代高速铁路网正逐渐完善，为高铁快运发展提供了基础支撑1。随着我国铁路货运市场化改革的不断推进，高铁网络的逐步完善与高附加值产品的运输需求相契合，“高铁+物流”的业务开始蓬勃发展2，作为一种新式快递运输方式，高铁快运市场发展潜力巨大。然而，目前我国传统铁路物流基地缺乏高铁快运设施设备，无法满足高铁快运发展的要求，而开行高铁快运专列是高铁快运发展的必然趋势，需要规划建设新的高铁物流基地。高铁物流*基金项目：中国铁路经济规划研究院有限公司基金课题“高铁物流基地规划方法研究”（2021YJJ13）Research on Land Scale Calculation and Main Facilities and Equipment Configuration Method of High-speed Railway Logistics BaseZHAO Songsong1，FAN Xiao2（1 China Railway Economic Planning Research Institute Co.,Ltd.,Research Associate,Beijing 100038,China；2 China Railway Economic PlanningResearch Institute Co.,Ltd.,Intern Research,Beijing 100038,China）Abstract:In recent years,Chinas express delivery industry has flourished.At the same time,high-speed rail express is in the ascendant and hashuge development potential.As an important infrastructure for handling large-scale high-speed rail express business,the high-speed rail logisticsbase can better support the expansion of the high-speed rail express market and meet the needs of customers for high-quality express delivery.Itsplanning and construction is very necessary.On the basis of analyzing the land use scale calculation and facilities and equipment configuration meth-ods of existing logistics bases in China,combined with the characteristics of high-speed railway logistics bases,the applicability of existing methodsto high-speed railway logistics bases is analyzed,and the overall land use scale and distribution structure of high-speed railway logistics bases arestudied.We propose the principle of configuration of main facilities and equipment in high-speed rail logistics bases and the calculation method ofthe quantity of main facilities and equipment,and the rationality of this method is verified by case analysis.The research can provide technical sup-port for the planning and construction of the high-speed rail logistics base.Key words:high-speed railway logistics base;land scale;facilities and equipment;calculation method学术园地Academic Forum432023 年第 1 期 总第 171 期基地是高铁快运规模化运营的重要基础设施和关键网络节点，能够提供安检、包装、集结、分拨、装卸、配送等服务，具备既有铁路物流基地信息网络完善、物流功能健全、集聚辐射范围大等特点3。近年来部分学者对传统铁路物流基地用地规模及设施设备配置等内容有一定研究。李侃基于研究区域内物流需求量，采用平衡区域物流供需的供需平衡法对铁路物流基地的总体规模进行测算4。祝进城等考虑铁路运输成本与建设成本，以系统总成本最小为目标，对铁路物流基地规模测算进行优化5。叶飞从技术标准和能力协调等角度对铁路物流基地集装箱等设施设备配置与规模测算方法进行研究6。但是当前对高铁物流基地研究不足，因此本文对高铁物流基地用地规模测算及设施设备配置方法进行研究，一是丰富了高铁物流基地相关研究，二是对传统铁路物流基地用地规模和设施设备配置方法进行了改进，对高铁物流基地建设具有重要指导意义。1高铁物流基地用地规模测算方法1.1用地规模影响因素高铁物流基地用地规模主要由高铁物流基地作业量与规划用地等因素决定。1）作业量。高铁物流基地作业量是基地等级的主要影响因素之一。高铁物流基地承担着存储、分拣与配送货物等作业。物流基地的占地面积取决于货物作业量，因此，货物作业量从根本上决定了高铁物流基地的总体规模7。2）规划用地。在高铁物流基地的规划建设过程中，往往包含多类建筑用地，需对其进行比例划分，因此规划用地面积对高铁物流基地的总体规模起到了限制作用。3）货运结构。高铁快运的对象主要包括成件包装货物与冷链运输货物，根据高铁物流基地办理的货物种类确定不同功能区与相关设施设备的用地规模，从而对高铁物流基地总体用地规模产生影响。4）功能等级。由于高铁物流基地的等级存在差异，其所提供的服务功能也存在一定的差异，其不同功能等级对高铁物流基地的用地规模具有重要影响。1.2总体用地规模测算方法1.2.1经验公式法高铁物流基地与物流园区具有一定的共性，因此可基于现有的物流园区规模测算方法8，结合高铁物流基地实际情况，研究得到高铁物流基地规模测算经验公式法：S=(1+)(1+)L/365(1)式中：S为高铁物流基地建设总面积（m2）；L为规划目标年份的物流总量（t）；为单位生产能力用地参数（m2/t）；为其他用地面积的配比系数（取值为25%35%）；为预留用地系数（取值为3%5%）。S=CeR(2)式中：S为高铁物流基地用地总面积（m2）；C为规划区域社会物流量，也可用规模区域的全社会货运量（t/a）；e为高铁物流基地效率（t/(ma)）；R为预留发展用地系数（取值为1.31.9）。1.2.2分区规模求和法除经验公式法外，结合对功能的梳理及高铁物流基地定位及发展目标，可分别对高铁物流基地各分区规模进行测算后，求和得到高铁物流基地总体规模。测算公式如下：S=iSi(3)式中：S为物流基地用地总面积（m2）；Si为分别代表各分区规模，包括快件分拣仓储功能区、冷链配送功能区、高铁装卸作业功能区、停车场、基地内道路以及生活办公区等（m2）。1.3分区用地规模测算方法1.3.1快件分拣仓储功能区高铁物流基地快件分拣仓储功能区规模应根据所选分拣设备及货物分拣量确定。可按下列公式进行测算：S分=iS储i(4)S储i=Q货iYK365A(5)式中：S分为仓库分拣区面积（m2）；S储i为储存分拣出的第i种货物所需占地面积（m2）；Q货为年货物处理量（t）；Y为货物平均堆存期（d）；A为单位面积堆货量（t/m2）；K为不平衡系数（受货物种类、季节变化以及地理位置等因素影响存在的不均衡性）；i为第高铁物流基地用地规模测算及主要设施设备配置方法研究赵崧淞，范 骁44i种货物占全部货物的比例（根据储存货物种类的市场需求确定）；为面积利用系数。1.3.2冷链配送功能区高铁物流基地冷链配送功能区通常以冷藏保温箱、冷库等为核心载体，开展高铁冷链物流基本服务以及增值服务。主要包括收货区、集装器处理区、分拣区、冷库四个区域，该功能区主要办理冷链货物的收货作业、分拣作业、配送作业和存储作业。冷链配送功能区规划应做到近远期结合，对用地、冷库群、制冷设施等资源应统筹规划、合理布置，以保证冷链物流作业能够具有连贯性、有序性和高效性。由于受吞吐量、保鲜期、入库系数等多种因素影响，冷冻库与保鲜库规模可采用数据估算的方式对其规模进行测算，具体计算公式如下：A=QTK2f(6)式中：A为冷冻库与保鲜库面积（m2）；Q为日均仓储货物最大吞吐量（t/d）；K为入库系数，冷链货物到达冷链配送功能区后，部分货物会进入冷库设施进行存储，其余货物经过货车改编后继续转运；T为货物平均存储期（d）；为平均每吨货物占地面积（m2/t）；f为面积利用系数（取值为0.60.75）。1.3.3装卸作业功能区高铁快运货物通过动车组来运输，配套装卸设施需满足快速装卸的要求，主要包括装卸线、装卸站台、汽车作业区和走行通道等。高铁快运动车组专用装卸线，主要承担动车组始发终到作业以及快运集装器的装卸作业，装卸线配置数量及有效长度需满足整列长、短编组列车到发和装卸作业的要求。具体装卸线规模测算公式如下：A装卸线=NLw(7)式中：A装卸线为装卸线区域面积（m2）；N为装卸线数量，由单日货物吞吐量与装卸线能力确定（条）；L为装卸线有效长度（m）；w为单条装卸线及其两侧区域的宽度（m）。装卸站台设置在装卸线旁，根据所用装卸设备及装卸作业模式，可在站台上设置分拨仓库、快速分拣和装卸汽车等功能业务。为适应快速装卸、快速集散的要求，减少站台上装卸作业交叉干扰，作业量较大的装卸场，站台宜布置为两台夹一线的形式。装卸站台规模可按如下公式计算：S=KL(8)式中：S为装卸站台面积（m2）；K为装卸站台宽度（m）；L为装卸站台长度（m）。其中，装卸站台宽度可参考铁路物流中心设计规范中相关规定，应根据堆货量、货物品类、搬运工具所需道路宽度、装卸机械作业宽度等因素确定，且不应小于16 m，可根据实际情况小幅调整。1.3.4停车场高铁物流基地内停车场的配建可参考城市交通规划中有关停车场规划部分及公安部、建设部颁布的停车场规划设计规则（试行），如果进出物流基地的车辆存在种类繁多、车型大小不一等复杂情况，可采用如下计算公式：T=kSN(9)式中：T为物流基地内停车场用地面积（m2）；k为单位车辆系数（取值为23）；S为停车车辆的单车投影面积（m2）；N为基地内日停车数（辆）。1.3.5内部道路物流基地内部道路可分为主干道、次干道和辅助道路，由于出入物流基地的车流量较为密集、车型结构也比较复杂，为保证基地内有足够运行空间，物流基地内部道路用地面积一般应达到其规模的12%15%。物流基地道路交通面积计算如下：S路=i=1,2,4,6Li(i3.5+1)(10)式中：S路为高铁物流基地中道路交通用地面积（m2）；i为高铁物流基地道路车道数（条）；Li为i条车道道路的长度（m）。1.3.6办公生活区办公区面积取决于物流基地内办公人员的数量和办公设施配置，其中办公室规模可按照人均办公面积4.57 m2来计算。生活服务区面积可按如下公式进行测算：S生=QS人(11)式中：S生为物流基地生活服务区面积（m2）；Q为工作人员数量（人）；S人为人均生活使用面积（m2）。2主要设施设备配置方法2.1配置原则2.1.1适用性原则高铁快运货物一般可分为成件包装货物和冷高铁物流基地用地规模测算及主要设施设备配置方法研究赵崧淞，范 骁452023 年第 1 期 总第 171 期链运输货物。装卸机械应根据货物品类、装卸作业量选用，并结合货物品类等确定装载方式和设备的最优规模。通过选择合适的装载器具，在既有车体条件下使得货物的装载形式与车体尽可能地契合。2.1.2便捷性原则高铁物流基地设备从功能、数量、技术条件等方面应保证装卸作业、搬运作业、仓储作业在时间上和工序上的连续性，货物各项作业过程符合有关作业时间标准，在有作业需求情况下不出现流程中断，从而有利于加快物流响应速度，提高设备的作业能力和使用效率，保证最高效率地完成货物安检、包装、运送、装载等全过程。2.1.3阶段性原则对应高铁快运的市场发展阶段及特点，在充分利用既有设备的基础上，合理配置新建高铁物流基地设备，使其能与不同时期的高铁快运市场发展阶段相适应。2.2数量测算方法2.2.1装卸搬运设备装卸搬运设备需求数量测算公式如下：Z=mi=1Zi(12)式中：Z为装卸搬运设备总台数（台）；m为装卸搬运设备类型数（台）；Zi为第i类装卸搬运设备数（台）。Zi=Q货Q运(13)式中：Q货为装卸搬运设备每月的最大作业件数（件）；Q运为单位机械月均运营生产率（件/月）；为货物到发波动系数。在实际应用中，还应根据高铁物流基地的实际情况，考虑货物到发的波动系数，取值应根据物流基地的性质、货物种类以及装卸搬运设备类型进行实测确定9-10。高铁物流基地在进行成件包装与冷链运输中，叉车是主要的装卸搬运设备，通过对其配置规模的合理测算，可有效提高装卸搬运作业效率。叉车配置数量可按下列公式计算：Zc=QcTcw3 600QmaxTcKcWc(14)式中：Zc为叉车配置数量（台）；Qc为各作业区日作业量（件）；Tcw为叉车升、降及往返搬运一次货物所需总时间（s）；Qmax为叉车最大运输标准装载器具数，一般为23个；Tc为叉车日均作业时间（h），可采用1517 h；Kc为叉车额定荷载利用系数，一般取0.70.9；Wc为叉车完好率，一般取0.8。Tcw=tq+2tz+2tx+ts+tj+tf(15)式中：tq为叉取货物所需时间，一般取1040 s；tz为转向时间，一般取7 s；tx为搬运货物（单程）所需时间（s）；ts，tj为升降货物所需时间；tf为放下货物所需时间，一般取10 s。tx=3.6Svx+t附加，ts(j)=60Hvs(j)+t附加(16)式中：S为搬运货物距离（m）；H为起升高度（m）；vx为叉车走行速度（km/h）；vs(j)为货叉升降速度（m/min）；t附加为起停附加时间，一般取2 s。2.2.2安检设备高铁物流基地需要对进入基地内的货物进行安全检查，以保证货运作业的安全。由于货物需要放入安检仪进行安全确认，容易产生排队现象，导致货流通过缓慢，加大该区域货流组织难度11-13。因此有必要对安检设备的合理配置进行研究，提高高铁物流基地作业效率，安检设备的配置数量可按下式进行计算：c=Q发送量24?(17)式中：c为安检设备数（台）；Q发送量为货物发送量（件）；?为单台安检设备前的货物到达率（件/h）。2.2.3冷链配送保温车冷链配送保温车停放区规模根据停车车辆数量、停放形式等确定，可按照下列公式进行测算：C停i=S车KFi(18)式中：C停i为停车场各类车辆日停车数（辆）；S车为停放区面积（m2）；K为单位车辆系数（取值为23）；Fi为各类车辆投影面积（m2）。3实例分析3.1高铁物流基地用地规模测算3.1.1研究对象概况A市交通区位优越，物产资源丰富，在全国率先规划建设高铁物流基地项目，将对A市及周边的高铁物流基地用地规模测算及主要设施设备配置方法研究赵崧淞，范 骁46铁路货运资源进行整合，发挥铁路枢纽服务A市所属区域的货物运输功能，拉动周边上下游产业发展，为提升A市区域中心城市功能，加快推进新型快递业集聚高地崛起，推动经济社会发展贡献力量。3.1.2规模测算采用经验公式法对A市高铁物流基地用地规模进行测算，将相关数据代入公式（1）计算出经验公式方法一下的高铁物流基地用地规模（参见表1）：S=(1+)(1+)L365=(1+0.35)(1+0.05)1695036533将相关数据代入公式（2）计算出经验公式方法二下的高铁物流基地用地规模（参见表2）：S=CeR=1695.51.546综合方法一和二测算得到的A市高铁物流基地用地规模，最终确定该基地规模为40万m2左右。与经验总结法、比较类推法等方法相比，本方法利用数值计算，使测算更加科学准确；与传统铁路物流基地用地规模测算相比，本方法基于高铁物流基地相关参量数据，综合多种因素，科学地考虑了高铁物流基地用地规模的特殊性，对实际高铁物流基地的总体用地规模测算具有更好指导作用。3.2高铁物流基地功能区用地规模测算3.2.1研究对象概况B市地处沿海地区，是国内生鲜冷链产品的主要产地。该市高铁物流基地以冷链物流为主，主要利用低温条件保证冷链产品的质量安全，从事食品冷冻冷藏保鲜，同时利用动车组对冷链产品进行运输与配送。该高铁物流基地可对当地以生鲜冷链产品加工为主导的特色优势产业的发展起到快速促进作用。3.2.2规模测算根据前文所述的冷链配送功能区规模测算方法，结合高铁物流基地冷链运输货物年货运量，利用公式（6）可以计算出B市高铁物流基地冷链配送功能区冷库用地规模（参见表3）：Q=Q年365=1.433104365=1 265.8 tA=QTK2f=1 265.820.72.520.75=2 953 m2最终确定该基地冷链配送功能区冷库规模为3 000 m2左右。本方法对高铁物流基地冷链配送功能区的冷库规模进行测算，有利于对冷库用地进行合理控制，能够有效提高设施利用率、节约土地等资源、提高用地集约化程度。3.3高铁物流基地装卸搬运设备数量测算3.3.1研究对象概况C市高铁物流基地依托高速铁路，可容纳多种运输方式和物流运作方式，直接面向客户提供综合物流服务，适用于高铁快运的中远期市场需求，服务针对高价值货物的全程运输，具有订单管理、运费结算、商品交易等多种功能。作为铁路现代化物流发展的战略突破口，该高铁物流基地可带动所在地区和周边区域高铁快运市场发展，提高经济效取值461695.51.5变量SCeR含义物流基地用地规模/万m2规模区域全社会货运量/万t物流基地效率/(t/(m2年)预留发展用地系数表2 A市高铁物流基地用地规模测算方法二相关参数取值33169500.050.35变量SL含义物流基地用地规模/万m2物流总量/万t单位生产能力用地参数/(m2/t)其他用地面积配比系数预留用地系数表1 A市高铁物流基地用地规模测算方法一相关参数取值331 265.81.420.70.752.5变量Q年QTKf含义年仓储货物最大吞吐量/（万t/年）日仓储货物最大吞吐量/（t/日）货物波动系数冷链货物平均存储期/日入库系数平均每吨货物占地面积/(m2/t)面积利用系数表3 B市高铁物流基地冷链配送功能区冷库用地规模测算方法相关参数高铁物流基地用地规模测算及主要设施设备配置方法研究赵崧淞，范 骁472023 年第 1 期 总第 171 期益。3.3.2数量测算根据前文所述的装卸搬运设备配置数量测算方法，结合高铁物流基地叉车年货运量，利用公式（13）可以计算出C市高铁物流基地所需叉车数量如表4所示。Z装卸=Q货Q运=11061.35121104=11.25取12台。传统铁路物流基地测算装卸搬运设备时，通常以重量为单位对物流总量进行衡量，而高铁快运主要面向高端快递市场，以重量轻、体积小、价值高的货物运输为主。因此，相比既有方法，本方法以货物件数代替货物重量，对高铁物流基地货运量与装卸搬运设施作业量进行衡量，符合高铁物流基地实际情况，对高铁物流基地的装卸搬运设备数量测算具有更好指导作用。4结束语近年来，在全社会快递市场快速增长以及我国高铁网不断完善的基础上，高铁快运快速发展，对高铁物流基地的规划建设需求不断加大14。高铁物流基地对运输的安全性、时效性、稳定性等有较高要求，传统铁路物流基地功能区设置不适应高铁快运特点、装卸搬运信息化程度较低，其用地规模测算和设施设备配置方法难以适应高铁物流基地的发展要求。对高铁物流基地用地规模以及主要设施设备配置方法进行研究，可为高铁物流基地的规划建设提供技术支撑。参考文献1周予婷.高铁快运市场定位分析及经营策略研究J.铁道经济研究，2022(4):41-45.2刘启钢，丁小东，周凌云，等.高铁快运市场定位及产品谱系设计J.铁道运输与经济，2016,38(2):12-16.3国家铁路局.铁路物流中心设计规范：Q/CR 91332016S.北京：中国铁道出版社，2016:40，49-53，63-66.4李侃.西安铁路局物流规划研究D.兰州：兰州交通大学,2018.5祝进城，黄正峰，等.铁路物流中心规模设计优化模型研究J.武汉理工大学学报，2012，36(4):804-807.6叶飞.基于物流化铁路货运站设施设备协调配置研究D.北京：北京交通大学,2014.7王芙蓉.铁路物流中心设施设备规模与布局研究D.成都：西南交通大学,2018.8周静，曹云霄.我国县域物流园区规模研究J.现代商贸工业，2022，43(9):24.9李德鹏.物资装卸机械设备数量的确定方法J.物流技术，2000(5):8-10.10叶飞，孙文桥，席江月，等.高铁快运设施设备配置优化对策J.铁道货运，2016,34(2):1-5.11李谦.关于零散快运货物和混装货物安检查危工作的对策J.铁道货运，2017，35(11):53-57.12杨闻彪.上海铁路局铁路物流基地货运管理优化J.铁道货运，2017，35(11):7-10.13刘启钢，孙文桥，张凯，等.我国铁水联运利益协同模式研究J.铁道运输与经济，2018，40(9):17-20.14孙逊.全国高铁物流基地网络布局规划研究J.铁道经济研究，2017(1):10-14.（责任编辑：魏艳红）（修回日期：2023-01-05）年货运量Q/万件货物到发波动系数叉车年生产率/件所需装卸搬运设备数量/台1001.35120 00012表4 C市高铁物流基地装卸搬运设备数量测算结果高铁物流基地用地规模测算及主要设施设备配置方法研究赵崧淞，范 骁48