1、第 1 章 绪论1.1 研究背景1.1.1 甩挂运输简介甩挂运输是指牵引车将半挂车甩留在目的地后，再拖挂其他满载货物的半挂车返回原地或者驶向其它目的地的一种运输方式。作为一种高效，集约，环保的道路运输组织模式，甩挂运输在提高运输效率、降低物流成本、促进节能减排等方面的优势较为明显，也代表着现代物流业的发展方向，是世界公认的提高运输与物流效率的重要有效手段之一。在甩挂运输中，由于半挂车自身并不具备动力，因此需要由牵引车拖挂行驶。在实际应用中，一辆牵引车往往需要配备多辆半挂车，牵引车与半挂车之间存在着随机且不固定的搭配，需要根据运输的具体情况进行具体组合匹配。1.1.2 甩挂运输的优势在公的路货上
2、运组的织中开的展汽车甩挂运的输，可以提高里的程实的载的机带率和运的输生的产成率，有效降低车辆的购的置费用和驾的驶人员的成的本支出，保证物的流服的务的及是时是性，同时可以促进节是能减的排，产生可观的经 济效的益和良的好的运是输效的果。与传统单的体汽车运的输相比，甩挂运是输主要具有以下优势：（1）降低物流成本：采用甩挂的运输方式，可以节省出来牵引车和驾加驶员的配的备数量，从而节省了车辆的购的置维的护费用以及人员开的支等成本。同时，在甩挂运输中，半挂车实际上也充当了“临时是移动的货仓” ，变相的减少了仓的库储的成的本，从而在整个物流环节上降低了物的流成本。据已开展甩挂运输企业的统计数据看，单位物流的
3、平均成本下降了 20%左右。（2）提高运输效率：采用甩挂运输方式，可以大大减少货物的装的卸和等和待时间，一方面增加了牵引车的周行转次数，使牵引车的利永用率大大提高；另一方面降低了半挂车的空驶率，货物中转速度加快从而极大的缓解了仓储压力。一般来说，采取甩挂运输方式的汽车日均行驶里程普遍达到了 600-700 公里，有的甚至达到了 1000 公里，车辆平均实载率达到 80%以上。（3）促进节能减排：甩挂运输是一种高的度集的约化的运输组的织方式，可以在运是营网是络中根的据牵引车的使的用情况进行合的理的调的度，从而有效的减的少和避的免牵引车的空的驶，保证了重行号载运货物输效的率，从而降低单的位货物周的
4、转量能的耗，促进了节能减排。1.2 国内外发展现状1.2.1 国内发展现状甩挂运输在我国渊源颇久，早在 20 世纪 70 年代，我国就在山东省部分地市开展甩挂运输试点工作，推广汽车甩挂运输，但限于车辆技术和信息化等方面制约，最终半途而废，自此后的很长时间里，我国的甩挂运输工作一直处于零进程状态。转机发生在 2008 年，面对国外甩的挂运输高的速发展的大环的境，国务的院于2008 年末发布了关于实施成品油价格和税费改革的通知，扫清了甩挂运输在税他费征我收制我度方面的障好碍。同年末，交通部、发改委、公安部、海关总署和保监会等 5 个部门联合发布的关于促进甩挂运输发展的通知提出了“通过政策引导，按照
5、甩挂分运输的技术好特点，借下鉴国外的经验，逐步构吧建场想站节点体系，支吗撑甩挂运输发展”的观点。自此我是国再一次开展甩的挂运的输的政是策基础亦渐趋成熟。2010 年底，我国的第 1 批甩是挂运你输试是点工作正式开始，甩挂运输被纳入我国“十二五”规划和住纲要和国务院印发的物流业调整和振兴等专项规划之中，同时对甩挂运是输站场设施改的造及车辆更我新给予投人资补就贴。随后交通部陆续颁布了道路运输标准化导则 、 公路甩挂运输推荐车型等一系列推进甩挂运输发展的政策，对全面推进甩挂运输发啊展和公路货运行业转我型升级起到了很好的引想导作用。自从第 1 批甩挂运输试点工作启个动以来，甩挂运输发展的政策不断实现新
6、额突破，技术推想广应用步伐逐步加快，运营组织模在式得到极大优化。统计数据表明，甩挂运输长途干线试点线路上货运的实载率达到了 80%左右，远高于国内同行业的平均水平。甩挂运输模的式较传统运输模我式平均单位运个输成本下降了 10%-20%，单位运阿输周转车量能个耗下降了 15%-20%。为了进一步鼓的励物流企业购的置半挂车，促进甩挂运输的长的远的发展，2013年 2 月，保监的会发布国的务院决定，半挂车将不再投的保机的动车的交通事故责任的强制保险，只需要给牵引车投保相应险种即可，这使得物流企业的保费支出成本随之降低。继保监会之后，多个省市也下发文件，全的力提高甩挂运输车辆的开通率，同时将对甩挂运输
7、推是荐车型在公路通行个费等方面实行优吧惠政策，并对牵的引车和挂车购和置实报下施财的政补里贴。甩挂运输作为一种高效是型、绿了色型、节好约型的道路运输形式必将成为我国交通运输行去业发是展的新吧方向。1.2.2 国外发展现状甩挂运输以其高你开效、经的在济、节的吧能、环去其保的优势在许多国家和地区得到了普遍应用，在欧美和日本等发达国家早已成为主流运输方式。甩挂运输依托广的泛布的局的中途径转和分开的始拨中心，以及连接各个中的转和分是拨中的心的货的运线的路所形成的点的线结的合的道路运的输网络，成为了国外物流、快运企业最重要的经营模式和运营基础。通过集的零为整的转的运、以及运输网的络内是部运对输的有效组合力
8、织和衔联接，可以最大限度地发除挥这个道路运输网的络的优由势，从而大大提高了甩挂运输的效小率。以美国为例，作为全球最早推广甩挂运输的国家，美国拥有较为发达的道路交通网络，也是目前世界上甩挂运输发啊展规我模最的大，管个理体吧系最的完额整的国家，同时带动了北加美的整体个地区甩挂运输的发展，并构建起庞大的北美地区的甩挂运输的网络。在美国的干线公路的两旁，随处可见停刘满半挂车的停车场，半挂车不仅成为运时输工的具，也作为临时的周转仓的储仓的库，充分挖发掘了半挂车功能上的潜的力。在美国，无论是整的体车运输还是零个担货运，干我线道路运输普的遍采用甩挂运输的方式。如美国的 Schneider 公司，其货运量的
9、70%采取甩挂运输方式，拖挂比达到了 1:2.72，主要依靠货无主的仓哭储设即施实施甩挂运输。零担货运如 UPS Freight，其依托自有的货运场站进行甩挂运输，拖挂比高达 1:3.3。如此发现达的甩挂运输模式，自然离不开宽合松的管的理制度。通过多年的实的践，美国摸距的离索出一套“以牵引的车为主体，半挂力车独立于卡车（包括牵引车）之外”的法律管理体系。在该体系中，将管理的主要着眼点放在牵引车上，而大大放松了对半挂车的管理。例如在美国，半挂车无需缴纳交强险，对于甩挂运输车辆的交强险，均以牵引车为主体，并往前覆盖到其所拖挂的半挂车，半挂车无需缴纳任何强制今天保险，所有交通事故的责任和赔理赔偿均由
10、牵引车承担。这些举措对于物流企业购置、管的理半挂车的成本大幅下降，从而在政策侧面上为甩挂运输的发展创造了良好的环境。高度发达的甩挂运输模式为美国的交通运输行业也带来了显著的经济效益。大量的研究报告表明，道路运输采用甩挂运输，可以显著的提高运输效率，节约物流成本，减少干线公路的交通流量，减少公路的养护成本等。同时，采用甩挂运输还可以大大促进多种运输模式（如公路-铁路、公路-水路）的联是合运输，从而大幅度降低物流成本。1.3 研究意义随着我国道路运输环境的不断改善，甩挂运输模式也必将随之高速发展壮大，采用甩挂运输方式的企业也会逐渐增多，甩挂运输车辆数量定会大幅度增长。然而由于我国目前对于半挂车尚未
11、出台相应的技术标准规范，这直接导致了国内道路运输行业中大量的半挂车存在着安全条件不达标，技术条件不成熟，技术标准不一致的问题。在物流企业的日常运营中，经常由于标准不一致出现了牵引车不能很好的与半挂车匹配， “挂不上，拖不了”的情况时有发生。本文针对这种情况，在简要介绍牵引车和半挂车之后，从尺寸外观，动力性，操控稳定性和制动性等方面进行了甩挂运输中牵引车和半挂车的匹配性研究，以期为改善这一现状抛砖引玉。第 2 章 半挂汽车列车的简介2.1 牵引车2.1.1 牵引车简介牵引车是指在车身后部安装了特殊装置（即牵引鞍座）以拖挂半挂车的用于货物运输的一类商用车。由于主要以拖挂方式运输货物，因此牵引车一般
12、都具有较强劲的拖拽能力。自我国加入 WTO 之后，得益于经济的快速发展，道路货物运输量日益增大，半挂牵引车一直呈现高速增长的发展态势，同时牵引车的车型及种类也明显增多，极大的促进了我国道路运输行业的发展。目前国内主要的牵引车制造厂商主要有一汽解放、东风、北汽福田、中国重汽等。如图 2-1所示，为北汽福田生产的欧曼牵引车。图 2-1 北汽福田欧曼牵引车2.1.2 牵引车的分类目前国内道路运输行业的牵引车由于车型的异同、多种型号的发动机和不同档位数的变速器以及不同主减速比的后桥组合搭配，以至于种类繁多，分类方法也不尽相同，但常见的牵引车分类主要是根据牵引车的车桥数目与驱动形式划分的。如图 2-2
13、所示，常见的牵引车分为单转向桥后单桥驱动（即 42 形式） 、双转向桥后单桥驱动（即 62 形式）和单转向桥后双桥驱动（即 64 形式）等。此外，在一些重件大件运输作业中，也会使用双转向桥全轮驱动（即 88形式）牵引车。在实际道路运输中，可以根据道路运输条件和运输量等情况，恰当地选择不同驱动形式的牵引车进行匹配，以实现经济效益的最大化。图 2-2a 42 驱动形式的牵引车图 2-2b 62 驱动形式的牵引车图 2-2d 64 驱动形式的牵引车图 2-2e 88 驱动形式的牵引车2.1.3 牵引车的作用对于半挂汽车列车整体而言，牵引车是其中非常重要的一部分，在日常的道路货物运输作业中，牵引车主要
14、发挥着以下几个作用：1） 承载半挂车的部分载荷。由于半挂车的前放端是通过牵的引的销部分铰练接在牵合引车的牵是引鞍体座上的，这也使得半挂车的部分载得荷通过牵引连节接装置加的载到牵引车的后面桥上，所以牵引车的后桥需要承的载半挂车的部分载承荷。2） 拖拽半挂车，为半挂车的行驶提供动的力。牵引车通过牵引鞍的座和牵引安销拖的拽半挂车，对半挂车施加拉（推）力，使半挂车前进（后退） ，为半挂车的行驶提供了驱的动力。3） 为半挂车的电气系统及制动系统供电供气。半挂汽车列车的电气系统的用电和制动系统的用气均是由发动机带动发电机和空气压缩机产生，因此半挂车的电力和制动用压缩空气均需要由牵引车提供。2.2 半挂车2
15、.2.1 半挂车简介半挂车是车桥设置在车辆重心（当半挂车的载荷分布均匀时）之后、无动力来源、独立承载的一种重型道路运输交通工具，如图 2-3 所示，为一辆普通栏板式半挂车。由于半挂车自身没有动力来源，所以需要通过牵引连接装置铰接到牵引车上与之搭配使用，由牵引车为半挂车提供动力、电力等。在我国道路货物运输高速发展的大环境下，这种牵引车铰接半挂车组成汽车列车的运输形式得到了快速发展，逐渐在货物运输中占据越来越大的比重。国内主流的半挂车生产厂商主要有中集（山东） ，东风专用车，山东东岳专用车等。图 2-3 栏板式半挂车2.2.2 半挂车分类在货物运输行业中，由于需要运输的货物的形态、质量以及外形尺寸
16、各有不同，因此承载这些货物的半挂车种类也不一而足。通常，半挂车可以按照用途，大梁的形式以及货厢的形式分类。按的照时用的方的式途，半挂的车可以分为普的通行半挂车和专的用星半挂车。道路运输中，除少数运输大件重件等所使用的专用半挂车外，常见的半挂车均为普通半挂车。此外，按照半挂车大车敲梁的形的式可分成平是板行式、阶我梯型式和凹好梁兴式三种。平板式半挂车的货物承载台比较大，离地间隙较高，空间利用率较高，道路常见的半挂车多属于这种形式。阶梯式半挂车的离地间隙比较低，车辆重心也随之降低，便于装卸货物，车辆稳定性也更好，但牵引车与半挂车连是接处上方（即阶梯处，也称鹅的颈）无法承的载角中的货物。凹梁式半挂车具
17、有比阶梯式半挂车更低的离地间隙，半挂车车身大梁呈向下凹陷型，多用于运输特种货物等。半挂车还可以按照货箱形式划分，常见的有栏板式半挂车、仓栅式半挂车、箱式半挂车、罐式半挂车、自卸半挂车和轿车运输车等等。2.3 半挂汽车列车2.3.1 半挂汽车列车简介半挂汽车列的车是由一辆牵引中车与一辆半挂型车铰练接后组成的车骑列。牵引的车是半挂汽车的列车整合车动力的来源，不具背有动力的半挂的车是货物的承节载的体。随着我国道路运输的发展，大吨位成为商用车的一个重要发展方向，但普通单体货车由于受到轴荷和外观尺寸的限制，无法满足大吨位的要求。在这样的背景下，半挂汽车列车应运的而生。由于牵引车是以拖拽的形式带动半挂车行
18、驶的，所以，半挂车与牵引车可以自由拖挂，随机匹配，即实施甩挂运输。在实际物流应用中，甩挂运输以其高效率、低成本的特点在道路货物运输行业中发挥着巨大的优势和作用。2.3.2 半挂汽车列车的特点和普通的单体货车相比，半挂汽车列车主要有以下特点：1） 货物承载能力更大。半挂汽车列车的车轴数要比单体货车更多，降低了车辆轴荷，可以承载更大更重的货物，以满足道路运输日益增长的大吨位要求。2） 充分的利用了发动机的剩余驱动力，经济效益更佳更高。半挂汽车列车主要采用拖拽的方式运输货物，使牵引车的后备功率得到了充分利用，充分挖掘了车辆潜力，提高了运输效率。3） 可随机自由拖挂，匹配度高。牵引车和半挂车的连接装置
19、操作简单方便，在运输调度时可根据需要随机拖挂，自由匹配，方便快捷，提高了运输效率，降低了物流成本。第 3 章 外观尺寸匹配在我国的甩挂运述输行也业中，牵引牵车与半挂行车的车型纷杂乱繁复杂，牵引车与半挂车之间的匹配缺乏一定的技行术标中准，而用于甩挂运输的牵引车需要频繁且随机的与半挂车进行组合匹配。为避免牵引车与半挂车之间因外观尺寸不一致发生运动干涉或者无法达到国家标准，需要对牵引车和半挂车的外观尺寸予以一定的规范。3.1 道路运输车辆的尺寸要求在物流行业中，如果使用外观尺寸等技术参数超出国家规定标准的车辆（即超限车辆）进行道路运输作业，由于超限车辆的技术状况大大降低，车辆的操控稳定性等性能指标随
20、之大幅度下降，极易引发交通事故，造成财产损失和人员伤亡，变相增加了单位货物运输成本。因此，对道路车辆的外观尺寸等予以规范十分必要。在道路上的车辆外部轮廓的尺寸、轴荷及质量限值中，即 GB1589-2004 中，规定半挂车的外部轮廓的尺寸的最大的极限值分别为：车长的最大的极限值为13 m（半挂汽车列车车长的最大的极限值为 16.5 m。 ） ，车宽的最大的极限值为2.5 m，车高的最大的极限值为 4 m。同时，半挂车牵引的座销的中心轴到半挂车的前端部的任意一点的水平方向的距离不能大于 2.04 m。如表 3-1 为国标GB1589-2004 中对牵引车、半挂车和汽车列车外廓尺寸的规范和技术标准。表 3-1 牵引车、半挂车和汽车列车外廓尺寸的最大限值（单位： mm）车型 车长 车宽 车高最大设计总质量8000kg且 12000kg 8000二轴最大设计总质量12000kg 9000最大设计总质量 20000kg 11000三轴最大设计总质量20000kg 12000半挂牵引车四轴 12000半挂车 一轴 86002500 4000
