多式聯運在交通碳減排中的應用

摘要：為積極響應國家力爭在2030年前實現“碳達峰”的目標計劃，低碳理念與互聯網+、云計算等科技手段的關聯越發(fā)密切。由于碳排放貢獻最大的行業(yè)包括交通運輸業(yè)，現代物流的立體式無縫化銜接逐漸成為人們關注的焦點。本文介紹了五種運輸方式之間的差異，并根據技術經濟指標對其做出對比，明確了多式聯運對碳減排的重要意義并倡導深入推進多式聯運的發(fā)展。通過歸納多式聯運在交通碳減排的應用，闡述多式聯運的社會效益，體現了多式聯運在國家發(fā)展前進道路上的助力作用。關鍵詞：道路運輸；運輸方式；多式聯運；物流體系；碳減排0引言“十四五”期是國家“兩個一百年”奮斗目標的歷史交匯期，也是美麗中國建設的關鍵期、攻堅期和窗口期，是我國力爭在2030年使二氧化碳的排放量達到峰值的關鍵期，更是全面推動交通強國建設的第一個五年規(guī)劃期?！笆奈濉逼冢煌ㄟ\輸行業(yè)一方面要應對自身行業(yè)發(fā)展的轉型升級，另一方面要接受越來越強的外部資源環(huán)境約束。這要求交通運輸行業(yè)要深入貫徹落實新發(fā)展的理念，堅持推動高質量發(fā)展，在交通強國建設和生態(tài)文明建設中發(fā)揮更重要的作用。2020年9月9日，中央財經委員會第八次會議提出，構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局，必須把建設現代流通體系作為一項重要戰(zhàn)略任務來抓。多式聯運構建立體空間新動脈，為“雙循環(huán)”新格局的“內外兼修”提供強大助推力，要持續(xù)打通不同運輸方式銜接不暢的技術壁壘，促進運輸環(huán)節(jié)信息共享，進一步帶動經濟的發(fā)展?！督煌◤妵ㄔO綱要》指出要建設現代化高質量綜合立體交通網?！笆奈濉逼谛枰獙⒏鞣N運輸方式自身發(fā)展融入綜合運輸協同發(fā)展的大局之中，通過對鐵路、公路、水運、民航、管道等運輸方式的統(tǒng)籌兼顧，實現它們的立體互聯，從而增強系統(tǒng)彈性，為我國著力構建現代綜合運輸體系，形成區(qū)域運輸結構發(fā)展新格局的目標而努力。2020年12月，中央經濟工作會議明確提出我國關于二氧化碳排放的目標，要力爭在2030年前達到峰值并在2060年前實現碳中和。而加快構建高效低碳的交通運輸體系，是實現“碳達峰、碳中和”目標的必然要求?！笆奈濉逼谝罅Πl(fā)展多式聯運，為打好污染防治攻堅戰(zhàn)、打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)、推動貨物運輸高質量發(fā)展奠定基礎，為建設美麗中國貢獻交通運輸行業(yè)應有的力量。爭取到“十四五”期末的2025年，多式聯運能有明顯的進步，努力初步形成“宜公則公、宜鐵則鐵、宜水則水、宜聯運則聯運”的運輸新格局，基本建成安全便捷、暢通高效、綠色智能的低碳綜合運輸體系。本文對多式聯運在交通碳減排中的應用做出全面系統(tǒng)的綜述。目的主要包括以下四個方面：介紹五種主要交通運輸方式各自的運輸特點；以減排為目標倡導深入推進多式聯運的發(fā)展；歸納整理多式聯運在交通碳減排中的應用；體現多式聯運能夠給我國社會發(fā)展帶來的效益。1不同運輸方式的特點公路運輸能夠將被運輸的對象直接運輸到目的地，它比較適合應用于較短或中等距離的和具有較高靈活機動性要求的客運或貨運。公路運輸的靈活性主要體現在三個方面：一是運輸的路線可以根據實際情況進行調整或者終止，例如以運輸時間最短或運輸成本最低為目標做出的一些路徑優(yōu)化調整，或者由于天氣環(huán)境影響或客戶需求的變化對運輸計劃的取消。二是運輸的對象局限性較小，運輸量和運輸工具的搭配較為靈活，例如公路上常見的專用汽車有灑水車、垃圾車和救護車等。三是公路運輸的應用較為方便，這受益于國家對公路運輸網絡的規(guī)劃完善，有人口聚集的地方基本上就會有修建的公路。此外，公路運輸的投資成本比較低，對駕駛人員的操作技術不具有較大的挑戰(zhàn)性。鐵路運輸的運輸速度較快，一般很少受到環(huán)境的影響，安全性更高，它比較適合應用于運輸量較大和中等或較長距離的客運或貨運。鐵路運輸車輛的類型較多，運輸的對象局限性很小。鐵路運輸是符合當今社會生態(tài)環(huán)保理念的一種運輸方式，因為它對能源的需求量和消耗量較少，在此基礎上減輕對環(huán)境的污染，能夠滿足社會可持續(xù)發(fā)展的需求。水運是一種歷史悠久的運輸方式，包括遠洋運輸和內河運輸，它適合應用于低成本要求的和長距離或超長距離的運輸。我國的水路運輸在貨物周轉量和外貿貨物量上占有很大比重，且在相同的運輸條件下，水運相比于鐵路和公路運輸造成的污染物排放量是最少的。但值得一提的是，水運的安全性容易遭到惡劣天氣和環(huán)境等的不利影響。航空運輸的標簽更傾向于運輸速度快和安全性高，在高價值客、貨運輸中具有明顯的優(yōu)勢，它比較適合于高費用承擔能力的高時效性的長途運輸。但是，航空運輸的運輸能力較小且固定成本較高，容易受到天氣環(huán)境的不可抗因素的限制，例如高空霧引起的低可見度會造成航空運輸的暫停等。管道運輸的貨物一般是液體和氣體類，由于貨物的種類限制性較高，下文將不再進行詳細討論。管道運輸主要應用在給水、排水、供熱、長距離輸送石油和天然氣、農業(yè)灌溉、水利工程和各種工業(yè)裝置中。最后，通過不同指標對除了管道運輸以外的四種交通運輸方式進行比較。從運輸速度指標來看，航空運輸和鐵路運輸較快，公路運輸次之，水運最慢；關于運輸工具的承載能力，水運和鐵路的承載能力較大，航空次之，公路最?。粡倪\輸的安全性來看，航空和鐵路運輸比水路和公路運輸的安全性更高；關于運輸的靈活性，公路運輸、航空運輸和水運的靈活性較高，鐵路最差；關于運輸的環(huán)保性，航空和公路運輸的污染物排放量最大，鐵路運輸次之，水運最少。在“碳達峰、碳中和”的目標指引下，需要對不同的運輸方式揚長避短，合理調整運輸結構，實現各種運輸方式之間的有效銜接，進而助力現代化綜合運輸體系的形成。多式聯運在一定程度上緩解了經濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾，同時使得運輸過程的規(guī)模效應得以凸顯，也大幅度降低了運輸成本。2深入推進多式聯運的發(fā)展大力發(fā)展多式聯運，激發(fā)產業(yè)發(fā)展新動能，對促進物流降本增效、暢通產業(yè)循環(huán)、整合“雙循環(huán)”具有重要的積極作用。各地在深入推進多式聯運發(fā)展的過程中，可以從以下四個方面進行考慮：2.1完善多式聯運樞紐節(jié)點當前，我國綜合交通樞紐集疏運體系不完善、鄰而不接、連而不暢、服務水平不高等問題依然十分突出。“十四五”期，我們要把強化基礎設施協調銜接作為推動多式聯運發(fā)展的重要抓手：一是加強大型多式聯運樞紐（內陸港）規(guī)劃建設。研究制定多式聯運樞紐（內陸港）規(guī)劃，統(tǒng)籌做好與國土空間、城鄉(xiāng)建設等規(guī)劃銜接，推動形成若干規(guī)模大、效率高、輻射廣的全國性、區(qū)域性多式聯運樞紐。二是加快提升樞紐節(jié)點集疏運能力。創(chuàng)新鐵路專用線建設運營管理模式，形成市場化運作機制；推進鐵路大型園區(qū)、港站樞紐、機場等外連高等級公路建設，實現貨物快速集散。三是增強聯運樞紐服務功能。鼓勵支持鐵路港前站建設，推進港口和鐵路功能前移；推動樞紐節(jié)點拓展拆拼箱、提換箱、查驗保稅、金融保險等功能，強化與關聯產業(yè)聯動發(fā)展。2.2建設信息互聯互通系統(tǒng)當前，我國多式聯運的公共基礎信息開放程度不夠，互聯共享水平不高，有生命力的市場化綜合信息服務發(fā)展不足。“十四五”期，我們要加快建設互聯共享的信息服務體系：一是推進多式聯運公共信息平臺建設，建立平臺共建共享機制，明確相關方信息共享清單。二是鼓勵平臺型企業(yè)提供社會化信息服務，推動平臺型企業(yè)整合供給方、需求方、運營方等資源，建設多式聯運綜合服務平臺，實現車、船、機、貨等信息高效匹配。三是鼓勵多式聯運經營人升級完善信息系統(tǒng)。支持大型多式聯運經營人加強信息資源整合，為上下游客戶提供全流程、全要素、全生命周期信息服務。2.3培育龍頭骨干經營人當前，我國具有全球競爭力的多式聯運龍頭企業(yè)較少，多式聯運經營人“小散弱”的問題突出，一體化服務能力不強，與發(fā)達國家差距較大?！笆奈濉逼冢涌炫嘤笮投嗍铰撨\市場主體：一是鼓勵多式聯運企業(yè)加大資源整合和市場開發(fā)力度，提升全程物流服務和端到端供應鏈服務能力。二是鼓勵鐵路、民航、港口股權多元化改革，引入優(yōu)質第三方物流企業(yè)參股。鼓勵企業(yè)以拓展多式聯運服務鏈條為中心，積極發(fā)展跨區(qū)域、跨產業(yè)的集群式合作聯盟。三是大力發(fā)展商品車、冷鏈、電商快遞等專業(yè)化聯運企業(yè)，積極培育設備租賃、場站經營、信息服務等專業(yè)化服務主體，不斷提升專業(yè)化服務能力。2.4創(chuàng)新多式聯運裝備“十四五”期，我們要進一步加大技術裝備創(chuàng)新力度：一是繼續(xù)推動鐵路技術創(chuàng)新，進一步擴大雙層集裝箱開行范圍，研究推行雙高箱運輸，加快內陸通用集裝箱推廣應用，加快新型冷藏集裝箱研制，探索開行高鐵貨運動車組。二是大力發(fā)展專業(yè)化換裝設備，研發(fā)推廣跨方式快速換裝設備，加強多式聯運新型裝卸機械研發(fā)應用。3多式聯運在交通碳減排中的應用與單一的公路運輸相比，多式聯運不僅可以帶來更高的經濟效益，還能大幅降低碳排放，在運輸成本、運輸效率和競爭力等方面發(fā)揮了明顯優(yōu)勢。針對長江干線集裝箱的多式聯運，以運輸成本、時間、風險和碳排放量為目標進行了路徑優(yōu)化，對運輸組織者的決策具有重要的參考價值。為探究負外部效應產生的環(huán)境外部成本對多式聯運路徑選擇的影響，通過求解多式聯運路徑優(yōu)化的多目標規(guī)劃模型，較好地平衡了運輸總成本、環(huán)境外部成本和運輸時間之間的關系。以運輸成本、時間和碳排放量為目標構建路徑優(yōu)化模型，通過引入三角模糊數解決需求模糊情形下的多式聯運路徑選擇問題，達到了控制碳排放量的效果。以運輸總成本最小和碳排放量最少為目標，提出了0-1規(guī)劃模型，其中碳排放量包括運輸過程的碳排放和換裝過程的碳排放。以CO2、NOx和PM為污染物研究對象，建立了考慮環(huán)境成本的多式聯運路徑優(yōu)化模型，利用NGSA-Ⅱ算法求解的結果顯示，多式聯運有利于降低各類成本尤其是減輕交通運輸帶來的環(huán)境污染。以運輸時間、運輸費用、碳排放量和綜合能耗為目標，建立了基于Witness仿真的路網模型，構建運輸場景后以熵權-層次分析法求解多目標優(yōu)勢路徑問題，發(fā)現中歐班列相比于傳統(tǒng)的水運方案可降低40%的碳排放量，節(jié)省60%以上的運輸時間?？紤]了客戶需求的不確定性，引入混合時間窗約束后，以運輸總成本和碳排放量最小為目標構建了多式聯運的優(yōu)化模型。針對多式聯運網絡中鐵路運輸和水路運輸具有發(fā)班時間限制，以及冷藏集裝箱需要考慮制冷費用和貨損貨差的特點，建立了在碳排放限制下以總成本最低為目標的優(yōu)化模型。先是針對需求不確定的情形，綜合考慮運輸成本、轉運成本、時間成本以及基于分段累進碳稅的碳排放成本，建立了基于情景的具有遺憾值約束的低碳多式聯運路徑魯棒優(yōu)化模型，發(fā)現通過調整碳稅率及相關政策可以有效地控制和引導多式聯運路徑優(yōu)化方案的選擇與決策。隨后，又考慮了需求和碳交易價格的雙重不確定性，建立混合魯棒隨機優(yōu)化模型，發(fā)現綜合考量需求不確定的最大遺憾值與成本之間的關系是提升雙重不確定下多式聯運運輸效率與環(huán)保效益的有效方式。4多式聯運的社會效益4.1整合社會資源，提升城市綜合服務能力以多式聯運為核心，銜接各種交通運輸方式，實現物流企業(yè)的專業(yè)化和不同運輸方式間的互補性。充分發(fā)揮鐵路、海運在運輸長途、大批量貨物和公路運輸機動靈活、“門到門”等方面的優(yōu)勢，提高多式聯運的綜合運輸能力。物流業(yè)是第三產業(yè)的重要組成部分，是標志城市綜合服務能力的要素體現。作為服務業(yè)的物流產業(yè)可以給金融保險、商務流通、信息服務等相關服務業(yè)帶來可觀的配套服務需求，從而推進服務業(yè)的整體發(fā)展，提高服務業(yè)在經濟總量中的比重。4.2促進國內大循環(huán)新發(fā)展格局的形成2020年兩會提出了中國經濟的新發(fā)展格局：把滿足國內需求作為發(fā)展的出發(fā)點和落腳點，加快構建完整的內需體系，逐步形成以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。國內大循環(huán)需要物流體系的進一步提質升級，多式聯運就是重要的升級手段。多式聯運作為一種高效的運輸組織方式，它能充分發(fā)揮鐵路、公路、水路、航空等多種運輸方式的組合優(yōu)勢，最大限度地提高運輸效率、降低運輸成本，提供“門到門”一站式全程多式聯運服務，持續(xù)為經濟大循環(huán)項目的建設提供全流程的物流供應鏈服務。4.3減少資源消耗，緩解環(huán)境壓力多式聯運能夠引導物流服務企業(yè)的空間集聚，把多種服務機構和服務職能集聚到同一個平臺，既合理利用了配備的公共設施，又能節(jié)約土地資源和行政資源。此外，多式聯運對單一運輸方式中的公路運輸影響最大，通過“公轉鐵”“公轉水”等