水运与铁路运输方式的比较
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市 场 瞭 望 MARKET OUTLOOK
水运与铁路运输方式的比较
Compare for Water Transport and Railway
◎文/曹大勇 潘晓丹 冷秀斌
编者按 ：长期以来，由于管理体制等原因，我国各种运输方式发展很不均 衡。调整运输结构、转变增长方式已成为我国交通运输业贯彻落实科学发展观、 实现又好又快发展的当务之急。本文从能源消耗和运输成本方面对水运和铁路两 种运输方式进行了比较，供决策者参考。
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·
《交通标准化》2009年第7期下半月刊·总第201期 TRANSPORT STANDARDIZATION.2 HALF OF No.7,2009(No.201)
下，鼓励地方结合实际改革创新”，各 级地方政府需要在全面、深入地分析本 行政区域的交通发展需求、改革环境与 改革条件的基础上，因地制宜，大胆创 新，设计出具有地方特色的改革路径， 从多个层次，多个角度逐步推进地方交 通运输大部门体制的建立 ；二是“必须 坚持积极稳妥、循序渐进，做到长远目 标与阶段性目标相结合、全面推进与重 点突破相结合，处理好改革发展稳定的 关系”，努力创造改革所必须的良好环 境与必备的条件，确保地方交通运输大 部门体制改革终级目标的实现。在具体 实施的过程中，只要选择正确的实施步 骤和适当的实施策略，就一定可以收到 事半功倍的效果。 J 作者单位 ：傅航，新疆交通厅 ；钟朝晖，交 通部科学研究院 收稿日期 ：2009-05-19
Countryside Construction
◎文/高贤信 赵志强
编者按 ：发展农村客运让农民群众坐上方便车、经济车、安全车是一项民心 工程、形象工程。本文在总结南阳市道路交通运输管理部门多年来的工作经验的 基础上，提出了以科学发展观为统领、强力推进农村道路客运网络化、服务社会 主义新农村建设的对策措施。
3. 就运输成本而言，水路运输成本低一方面是由于能耗 低 ；另一方面，船舶和电力机车比较，按产生的相同热量值并 根据现行柴油出厂价格和用电价格计算，内河船用柴油价格 约为电力价格的一半，这也是造成铁路运输成本高的重要因 素之一。
4. 受运输工具载货量大小、技术状况、具体线路状况等多 种因素影响，不同研究目标的选择所产生的结果必然不同， 因此，在探讨这个问题时，各种结果都有其可能性，各种研 究所产生的能耗比例关系或成本比例关系都具有合理性。
表 2 韶山 4 型电力机车及滚动轴承列车参数表
船舶
列车
参数
参数值
参数
参数值
船舶载重吨 m水 主机功率 P船
船速 v船 柴油价格 p柴
柴油理论热值 α1
3 600t 1 620kW 19km/h 4 260 元/t 42.705x106
kJ/t
列车载重吨 m列 列车总质量 m 列车运行速度 v列 用电价格 p电
m 水(m 列)
船舶 ( 列车 ) 载重量
t
w 水(w 列) 单位货物消耗功
单位 kN N/kN km kJ/t
火车仅计算基本阻力，不另计算坡道阻力、曲线附加阻
力等附加阻力。火车的基本阻力构成十分复杂，在实际中难
于用理论公式计算，通常采用大量试验综合出的经验公式进
行计算。这些公式都采用单位基本阻力等于列车运行速度的
与否，除了方案本身的合理性外，体制 的法律保障以及行政系统运行机制的建 立是关键。因此，在三定方案制定的同 时，要适时跟进法规的制修订工作，推 进依法行政 ；要同时开展与新的行政系 统配套的运行机制研究，重点建立各部 门职能履行的协作与配合机制，绩效考 核和行政问责制度，以及决策、执行、 监督各类机构建立相互制约的监督机制。
B、C 根据《列车牵引计算规程》规定查得。
1. 能耗比较
w水 w列
=1∶4.62，即在线路相同、载重货量相同的情况下，
单位货物能耗比为 1∶4.6。
47 《交通标准化》2009年第7期下半月刊·总第201期
TRANSPORT STANDARDIZATION.2 HALF OF No.7,2009(No.201)
三、结束语 地方交通运输大部门体制正处于探 索阶段，随着改革的不断深入，新的理 念和创新也将不断出现，对地方交通运 输大部门体制改革模式和实施策略的探 索需要与时俱进，不断完善。因此，在 改革过程中需要特别强调坚持《关于深 化行政管理体制改革的意见》提出的若 干基本原则 ：一是“必须坚持发挥中央 和地方两个积极性，在中央的统一领导
则有
ຫໍສະໝຸດ Baidu
S水 v船
= m 列P 船 3.6f 列m 水v 船
2. 成本比较
（6）
因为各种运输方式所用能源不同，且计量单位也不相
同，如内河船舶主要用柴油，远洋船舶用重油，火车有电力
机车、内燃机车和蒸汽机车等。为此首先要将各种运输方式
所做功转化为各种能源消耗。假设船用燃油理论热值为α1kJ/
t，电理论热值为 α2 千焦 / 度（这里以电力机车为例，其他能
度等因素，列车作同样处理，均假设运输工具匀速行驶，克
服各种阻力做功，做功的大小等于能量的转化或者能源的消
耗，即假定所研究的运输对象均为匀速行驶，则可通过不同
运输工具克服各种阻力做功建立方程，通过假设某些变量已
知，对另一些变量进行比较。
二、比较方法
1. 能耗比较
选择具体线路，选定船舶和列车，假定船舶及列车均为
假设重庆至上海沿江铁路建成，将铁路与水路运输方式
进行比较，比较内容包括能耗、成本，并在列车确定的情况
下，计算水路与铁路运输单位货物成本相同情况下所使用的
船舶吨位大小。
船舶选择 ：选择目前长江具有代表性的先进船舶 3 600 载
重吨干散货船 ；
列车选择 ：选择韶山 4 型电力机车及滚动轴承列车，具
体参数如表 2 所示。
作者简介 ：高贤信，男，汉族，研究生 学历，高级工程师。现任河南省南阳市 交 通 局 副 局 长、 市 道 路 运 输 管 理 局 局 长， 曾 先 后 荣 获 全 国 交 通 系 统 劳 动 模 范、全国学习型职工、河南省劳动模范 等荣誉称号。
近年来，随着交通基础设施的不 断改善，南阳市农村客运也呈现出良 好的发展势头。全市现有客运企业 26 家，三级以上客运站 23 个，乡镇客运
目标与近期目标的关系，在行政管理体 制组织架构上体现长远目标的要求，保 持机构良好的伸缩性，在机构调整的操 作层面，选择当前体制改革的热点需求 或难点问题作为切入点，如交通综合执 法、公路建设投融资等，以统一全体人 员的改革认识，实现改革的局部突破或 创新。
4. 及时跟进法规制定与运行机制建 立
地方交通运输大部门体制改革是否 成功，不是以调整了多少个机构、减少 了多少人员为标准，也不是以调整后的 机构是否足够大来恒量的。考核体制改 革是否成功，要看改革后的行政系统， 是否真正转变了政府职能，是否提高了 行政效率，是否切实促进了交通运输生 产力的发展。行政管理体制改革成功与 否，机构改革是关键，而机构改革成功
式中，各参数意义及单位如表 1 所示。
表 1 参数意义及单位一览表
参数
参数意义 单位 参数
参数意义
W 水(W 列)
船舶或列车克 服阻力作功
kJ
f 列 列车运行基本阻力
v 船(v 列)
船舶 ( 列车 ) 运行速度
km/h
f
′ 列
列车单位基本阻力
P船
船舶主机功率
kW
S 水(S 列)
货物水路 ( 铁路 ) 运输距离
5. 比较中设定若干假设条件，因此，此方法仅为粗略比 较，在实际中，列车能耗及船舶能耗并非如此计算，因此该 方法是否合适还需进一步验证。 J 作者单位 ：曹大勇，沈阳普集物流发展有限公司 ；潘晓丹，中国石油 物资公司 ；冷秀斌，中国华能集团公司 收稿日期 ：2009-05-09
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《交通标准化》2009年第7期下半月刊·总第201期 TRANSPORT STANDARDIZATION.2 HALF OF No.7,2009(No.201)
站 197 个，招呼站 1 450 个，开通农村 客运班线 486 条，农村客车 2 075 台， 乡镇通车率为 100％，行政村通车率达 到 98％。一个以县城为中心、以乡镇
2. 运输成本比较
w水 w列
=1∶7.6，即在线路相同、载重货量相同的情况下，
单位货物运输成本之比为 1∶7.6，假定其他条件不变，船舶速
度不变，列车采用不同的运行速度，比较结果如表 3 所示。
列车速度 w水 w列 w水 w列
表 3 两种运输方式比较结果表
19km/h
40km/h
50km/h
1:2.3
1:2.9
1:3.2
1:3.8
1:4.7
1:5.3
60km/h 1:3.6 1:6
四、主要结论 1. 由于船舶按照主机额定功率输出，列车按照克服阻力 作功进行比较，可能造成船舶能耗估计偏高。 2. 列车能耗总体高于水路运输能耗，即使在速度相同的情 况下，仍高于水路运输（如表 3 所示），这主要因为相同载重量 的运输工具在同等速度下，克服各种阻力大小不同。另外，列 车速度快是造成列车能耗高的另一个重要原因。
电力理论热值
3 600t 4 984t 80km/h 0.71 元 / 度 860cal/℃＝ 3.598kJ/℃
燃油成本占总成本β1
50%
用电成本占总成本β2
60％
机车参数
A1
2.25
B1
0.019
γ
1.08
C1
0.00032
拖车参数
A2
0.92
B2
0.0048
C2
0.000125
注 ：假设铁路机车为韶山 4 型电力机车，拖车为滚动轴承列车，参数 A、
源转化类似），柴油价格为 p船元 / 吨，列车用电价格为 p列 元
/ 度，船用燃油成本占总成本的比例为 β1，列车用电成本占
总成本比例为 β2，则单位货物的船运成本为 ：
C水=
w 水p 船 α1β1
（7）
单位货物的电力铁路运输成本为 ：
C列=
w 列p 列 α2β2
（8）
则在线路长度相同的情况下，有 ：
作者 ：曹大勇
一、基本思路 由于不同运输工具采用的能源不同，如铁路有内燃机车、电力机车等，船舶 则主要使用燃料油，故笔者在本文中为研讨水运与铁路运输的异同，根据能量守恒 定律，假设各种能源最终都将转化为运输工具的机械能，不考虑能量转化过程的损 耗，运输工具动力装置做功的全过程即各种能源转化为机械能的过程。另外，水路 运输和铁路运输均适合长距离运输，为简化计算，不考虑船舶进港、出港、水流速
C 水 =α2β2w水p船 = α2β2m列P船p船 C 列 α1β1w列p列 3.6α1β1f 列p列m水v船
（9）
3. 列车、线路确定的情况下，确定成本相同情况
下的船舶吨位
假设列车情况已知，则在 C 水=C 列情况下有 ：
P船 m水v 船
=3.6α1β1f 列p列 α2β2m列 p船
（10）
三、案例分析
满载，则有
W水=P船×t水=P船×
S水 v船
W列=P列×t列=P列×
S水 v船
=f列×S列
w水=
P 船×t 水 m水
=
P 船S 水 3600m 水v 船
（kJ/t）
w列=
P 列×t 列 m 列×103
=
m
P 列×S 列 列v 列×103
= m
f 列S 列 列×103
（kJ/t）
（1） （2） （3） （4）
一元二次方程的形式。列车单位基本阻力 ，其中，常数 A、
B、C 由试验确定，随机车车辆类型而异。假设所选列车载重量为
m 列 t，则当其在既定线路上运行时，单位货物所消耗能量为 ：
w列=
f
′列×m×g×s m 列×103
列
（kJ/t）
（5）
式中，m 为列车总质量（包括车头及车体），g 为重力加
速度，m 列为列车满载装货量。 假设线路长度相同，即 S 水 =S 列
·
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市 场 瞭 望 MARKET OUTLOOK
以科学发展观为统领 强力推进农村道路客运网络化 服务社会主义新农村建设
Strengthen Rural Road Passenger Transport Network with the Scientific Development Concept so as to Service New Socialist
水运与铁路运输方式的比较
Compare for Water Transport and Railway
◎文/曹大勇 潘晓丹 冷秀斌
编者按 ：长期以来，由于管理体制等原因，我国各种运输方式发展很不均 衡。调整运输结构、转变增长方式已成为我国交通运输业贯彻落实科学发展观、 实现又好又快发展的当务之急。本文从能源消耗和运输成本方面对水运和铁路两 种运输方式进行了比较，供决策者参考。
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《交通标准化》2009年第7期下半月刊·总第201期 TRANSPORT STANDARDIZATION.2 HALF OF No.7,2009(No.201)
下，鼓励地方结合实际改革创新”，各 级地方政府需要在全面、深入地分析本 行政区域的交通发展需求、改革环境与 改革条件的基础上，因地制宜，大胆创 新，设计出具有地方特色的改革路径， 从多个层次，多个角度逐步推进地方交 通运输大部门体制的建立 ；二是“必须 坚持积极稳妥、循序渐进，做到长远目 标与阶段性目标相结合、全面推进与重 点突破相结合，处理好改革发展稳定的 关系”，努力创造改革所必须的良好环 境与必备的条件，确保地方交通运输大 部门体制改革终级目标的实现。在具体 实施的过程中，只要选择正确的实施步 骤和适当的实施策略，就一定可以收到 事半功倍的效果。 J 作者单位 ：傅航，新疆交通厅 ；钟朝晖，交 通部科学研究院 收稿日期 ：2009-05-19
Countryside Construction
◎文/高贤信 赵志强
编者按 ：发展农村客运让农民群众坐上方便车、经济车、安全车是一项民心 工程、形象工程。本文在总结南阳市道路交通运输管理部门多年来的工作经验的 基础上，提出了以科学发展观为统领、强力推进农村道路客运网络化、服务社会 主义新农村建设的对策措施。
3. 就运输成本而言，水路运输成本低一方面是由于能耗 低 ；另一方面，船舶和电力机车比较，按产生的相同热量值并 根据现行柴油出厂价格和用电价格计算，内河船用柴油价格 约为电力价格的一半，这也是造成铁路运输成本高的重要因 素之一。
4. 受运输工具载货量大小、技术状况、具体线路状况等多 种因素影响，不同研究目标的选择所产生的结果必然不同， 因此，在探讨这个问题时，各种结果都有其可能性，各种研 究所产生的能耗比例关系或成本比例关系都具有合理性。
表 2 韶山 4 型电力机车及滚动轴承列车参数表
船舶
列车
参数
参数值
参数
参数值
船舶载重吨 m水 主机功率 P船
船速 v船 柴油价格 p柴
柴油理论热值 α1
3 600t 1 620kW 19km/h 4 260 元/t 42.705x106
kJ/t
列车载重吨 m列 列车总质量 m 列车运行速度 v列 用电价格 p电
m 水(m 列)
船舶 ( 列车 ) 载重量
t
w 水(w 列) 单位货物消耗功
单位 kN N/kN km kJ/t
火车仅计算基本阻力，不另计算坡道阻力、曲线附加阻
力等附加阻力。火车的基本阻力构成十分复杂，在实际中难
于用理论公式计算，通常采用大量试验综合出的经验公式进
行计算。这些公式都采用单位基本阻力等于列车运行速度的
与否，除了方案本身的合理性外，体制 的法律保障以及行政系统运行机制的建 立是关键。因此，在三定方案制定的同 时，要适时跟进法规的制修订工作，推 进依法行政 ；要同时开展与新的行政系 统配套的运行机制研究，重点建立各部 门职能履行的协作与配合机制，绩效考 核和行政问责制度，以及决策、执行、 监督各类机构建立相互制约的监督机制。
B、C 根据《列车牵引计算规程》规定查得。
1. 能耗比较
w水 w列
=1∶4.62，即在线路相同、载重货量相同的情况下，
单位货物能耗比为 1∶4.6。
47 《交通标准化》2009年第7期下半月刊·总第201期
TRANSPORT STANDARDIZATION.2 HALF OF No.7,2009(No.201)
三、结束语 地方交通运输大部门体制正处于探 索阶段，随着改革的不断深入，新的理 念和创新也将不断出现，对地方交通运 输大部门体制改革模式和实施策略的探 索需要与时俱进，不断完善。因此，在 改革过程中需要特别强调坚持《关于深 化行政管理体制改革的意见》提出的若 干基本原则 ：一是“必须坚持发挥中央 和地方两个积极性，在中央的统一领导
则有
ຫໍສະໝຸດ Baidu
S水 v船
= m 列P 船 3.6f 列m 水v 船
2. 成本比较
（6）
因为各种运输方式所用能源不同，且计量单位也不相
同，如内河船舶主要用柴油，远洋船舶用重油，火车有电力
机车、内燃机车和蒸汽机车等。为此首先要将各种运输方式
所做功转化为各种能源消耗。假设船用燃油理论热值为α1kJ/
t，电理论热值为 α2 千焦 / 度（这里以电力机车为例，其他能
度等因素，列车作同样处理，均假设运输工具匀速行驶，克
服各种阻力做功，做功的大小等于能量的转化或者能源的消
耗，即假定所研究的运输对象均为匀速行驶，则可通过不同
运输工具克服各种阻力做功建立方程，通过假设某些变量已
知，对另一些变量进行比较。
二、比较方法
1. 能耗比较
选择具体线路，选定船舶和列车，假定船舶及列车均为
假设重庆至上海沿江铁路建成，将铁路与水路运输方式
进行比较，比较内容包括能耗、成本，并在列车确定的情况
下，计算水路与铁路运输单位货物成本相同情况下所使用的
船舶吨位大小。
船舶选择 ：选择目前长江具有代表性的先进船舶 3 600 载
重吨干散货船 ；
列车选择 ：选择韶山 4 型电力机车及滚动轴承列车，具
体参数如表 2 所示。
作者简介 ：高贤信，男，汉族，研究生 学历，高级工程师。现任河南省南阳市 交 通 局 副 局 长、 市 道 路 运 输 管 理 局 局 长， 曾 先 后 荣 获 全 国 交 通 系 统 劳 动 模 范、全国学习型职工、河南省劳动模范 等荣誉称号。
近年来，随着交通基础设施的不 断改善，南阳市农村客运也呈现出良 好的发展势头。全市现有客运企业 26 家，三级以上客运站 23 个，乡镇客运
目标与近期目标的关系，在行政管理体 制组织架构上体现长远目标的要求，保 持机构良好的伸缩性，在机构调整的操 作层面，选择当前体制改革的热点需求 或难点问题作为切入点，如交通综合执 法、公路建设投融资等，以统一全体人 员的改革认识，实现改革的局部突破或 创新。
4. 及时跟进法规制定与运行机制建 立
地方交通运输大部门体制改革是否 成功，不是以调整了多少个机构、减少 了多少人员为标准，也不是以调整后的 机构是否足够大来恒量的。考核体制改 革是否成功，要看改革后的行政系统， 是否真正转变了政府职能，是否提高了 行政效率，是否切实促进了交通运输生 产力的发展。行政管理体制改革成功与 否，机构改革是关键，而机构改革成功
式中，各参数意义及单位如表 1 所示。
表 1 参数意义及单位一览表
参数
参数意义 单位 参数
参数意义
W 水(W 列)
船舶或列车克 服阻力作功
kJ
f 列 列车运行基本阻力
v 船(v 列)
船舶 ( 列车 ) 运行速度
km/h
f
′ 列
列车单位基本阻力
P船
船舶主机功率
kW
S 水(S 列)
货物水路 ( 铁路 ) 运输距离
5. 比较中设定若干假设条件，因此，此方法仅为粗略比 较，在实际中，列车能耗及船舶能耗并非如此计算，因此该 方法是否合适还需进一步验证。 J 作者单位 ：曹大勇，沈阳普集物流发展有限公司 ；潘晓丹，中国石油 物资公司 ；冷秀斌，中国华能集团公司 收稿日期 ：2009-05-09
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《交通标准化》2009年第7期下半月刊·总第201期 TRANSPORT STANDARDIZATION.2 HALF OF No.7,2009(No.201)
站 197 个，招呼站 1 450 个，开通农村 客运班线 486 条，农村客车 2 075 台， 乡镇通车率为 100％，行政村通车率达 到 98％。一个以县城为中心、以乡镇
2. 运输成本比较
w水 w列
=1∶7.6，即在线路相同、载重货量相同的情况下，
单位货物运输成本之比为 1∶7.6，假定其他条件不变，船舶速
度不变，列车采用不同的运行速度，比较结果如表 3 所示。
列车速度 w水 w列 w水 w列
表 3 两种运输方式比较结果表
19km/h
40km/h
50km/h
1:2.3
1:2.9
1:3.2
1:3.8
1:4.7
1:5.3
60km/h 1:3.6 1:6
四、主要结论 1. 由于船舶按照主机额定功率输出，列车按照克服阻力 作功进行比较，可能造成船舶能耗估计偏高。 2. 列车能耗总体高于水路运输能耗，即使在速度相同的情 况下，仍高于水路运输（如表 3 所示），这主要因为相同载重量 的运输工具在同等速度下，克服各种阻力大小不同。另外，列 车速度快是造成列车能耗高的另一个重要原因。
电力理论热值
3 600t 4 984t 80km/h 0.71 元 / 度 860cal/℃＝ 3.598kJ/℃
燃油成本占总成本β1
50%
用电成本占总成本β2
60％
机车参数
A1
2.25
B1
0.019
γ
1.08
C1
0.00032
拖车参数
A2
0.92
B2
0.0048
C2
0.000125
注 ：假设铁路机车为韶山 4 型电力机车，拖车为滚动轴承列车，参数 A、
源转化类似），柴油价格为 p船元 / 吨，列车用电价格为 p列 元
/ 度，船用燃油成本占总成本的比例为 β1，列车用电成本占
总成本比例为 β2，则单位货物的船运成本为 ：
C水=
w 水p 船 α1β1
（7）
单位货物的电力铁路运输成本为 ：
C列=
w 列p 列 α2β2
（8）
则在线路长度相同的情况下，有 ：
作者 ：曹大勇
一、基本思路 由于不同运输工具采用的能源不同，如铁路有内燃机车、电力机车等，船舶 则主要使用燃料油，故笔者在本文中为研讨水运与铁路运输的异同，根据能量守恒 定律，假设各种能源最终都将转化为运输工具的机械能，不考虑能量转化过程的损 耗，运输工具动力装置做功的全过程即各种能源转化为机械能的过程。另外，水路 运输和铁路运输均适合长距离运输，为简化计算，不考虑船舶进港、出港、水流速
C 水 =α2β2w水p船 = α2β2m列P船p船 C 列 α1β1w列p列 3.6α1β1f 列p列m水v船
（9）
3. 列车、线路确定的情况下，确定成本相同情况
下的船舶吨位
假设列车情况已知，则在 C 水=C 列情况下有 ：
P船 m水v 船
=3.6α1β1f 列p列 α2β2m列 p船
（10）
三、案例分析
满载，则有
W水=P船×t水=P船×
S水 v船
W列=P列×t列=P列×
S水 v船
=f列×S列
w水=
P 船×t 水 m水
=
P 船S 水 3600m 水v 船
（kJ/t）
w列=
P 列×t 列 m 列×103
=
m
P 列×S 列 列v 列×103
= m
f 列S 列 列×103
（kJ/t）
（1） （2） （3） （4）
一元二次方程的形式。列车单位基本阻力 ，其中，常数 A、
B、C 由试验确定，随机车车辆类型而异。假设所选列车载重量为
m 列 t，则当其在既定线路上运行时，单位货物所消耗能量为 ：
w列=
f
′列×m×g×s m 列×103
列
（kJ/t）
（5）
式中，m 为列车总质量（包括车头及车体），g 为重力加
速度，m 列为列车满载装货量。 假设线路长度相同，即 S 水 =S 列
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市 场 瞭 望 MARKET OUTLOOK
以科学发展观为统领 强力推进农村道路客运网络化 服务社会主义新农村建设
Strengthen Rural Road Passenger Transport Network with the Scientific Development Concept so as to Service New Socialist