长江下游直达洋山港集装箱运输航线设置问题研究

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1、. . . . 硕士学位论文长江下游直达洋山港集装箱运输航线设置问题研究论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作与取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了意。作者签名：日期：论文使用授权声明本人同意海事大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布论文的全部或部分容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。的论文在解密后遵守此规定。作者签名：导师签名：日期：58 / 71毕业设计（论文）原创

2、性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可

3、以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人

4、授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 与格 不与格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 与格 不与格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 与格 不与格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 与格 不与格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 与

5、格 不与格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规？ 优 良 中 与格 不与格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订与附件）？ 优 良 中 与格 不与格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 与格 不与格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 与格 不与格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 与格 不与格建议成绩：优 良 中 与格 不与格（在所选等级前的画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写

6、规？ 优 良 中 与格 不与格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订与附件）？ 优 良 中 与格 不与格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 与格 不与格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 与格 不与格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 与格 不与格建议成绩：优 良 中 与格 不与格（在所选等级前的画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）与教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 与格 不与格2、对答辩问

7、题的反应、理解、表达情况 优 良 中 与格 不与格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 与格 不与格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规？ 优 良 中 与格 不与格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订与附件）？ 优 良 中 与格 不与格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 与格 不与格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 与格 不与格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 与格 不与格评定成绩：优 良 中 与格 不与格（在所选等级前的画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）

8、年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日摘 要随着洋山港三期工程的完工，以与2010年长江口深水航道治理工作三期工程建设完工，长江水系的货运通行能力大大提高。这极带动了长江沿岸各港口和城市的经济社会发展，有力推进了洋山深水港与长江水系的江海联运。但是目前我国长江下游河集装箱班轮运输系统还存在着许多问题，如多家运输公司自行设置航线，运力重叠、船期不准、港口运量需求不能完全得到满足等。本文针对上述资源分配的不合理情况，采用量化研究方法，选取长江下游航运网为研究对象，以长江下游江海直达集装箱河班轮运输系统总运营成本最低为目标，对长江下游集装箱运输系统航线设置进行优化分析，对长江下游运力资源

9、从全局上做一个重新分配，得到一个航线运力布局表。本文首先介绍国外河集装箱运输现状，通过两相比较总结出我国河集装箱运输存在的问题。在分析长江下游河航运状况时，简要介绍了长江下游（江、浙、沪两省一市）的河航道总体布局、航行条件等现状；同时还对长江下游港口的布局、密度以与主要的集装箱港口进行分析；介绍目前在长江下游航道网上运营的主要船舶类型以与江海直达船型的发展方向，选取三种主要的江海直达的集装箱运输船型作为本文研究的对象；然后对长江下游的水运需求量进行分析，并应用组合预测模型对2015年长江下游货运需求量进行预测。选定八个长江下游干线的主要集装箱港口，作为长江下游江海直达集装箱运输航线设置的挂靠港

10、。本文以长江下游与洋山港直达集装箱运输系统为研究对象，通过对长江下游现有航线的分析，以与对现有江海直达船舶的运营成本计算的基础上，采用两阶段分析方法对长江下游河集装箱运输航线进行设置。该设置分为两阶段：第一阶段，寻找可行航线，解决“寻找满足时间、运量约束的可行流”问题；第二阶段，航线优选，对第一阶段的“可行航线”进行优选，在满足各个所选港口的运输需求量的基础上，实现整个运输系统总成本最低，得到河集装箱运输航线的设置。在航线优选中，通过建立线性模型，运用MATLAB6.5软件求解问题，得到非整数解，对所得到的非整数解进行“整数化”后，得到长江下游河集装箱运输的航线设置最后结果。通过结果分析，列出

11、了长江下游航线、船型、班期密度表，此表对运输公司在实际运营管理中制定符合自己公司的船期表具有一定的指导意义。这种方法同时还可以应用于解决洋山港水水中转航线布局问题以与东西航线空箱调运问题，实现系统总营运成本最低。关键字：长江下游，江海直达，航线优化设置，两阶段分析法ABSTRACTAs the operation of Yangshan deepwater portPhase and Yangtzi Phase Terminal, the sea-river-through liner shipping between the the lower reaches of Yangtzi fres

12、hwater and Yangshan deepwater port has a huge developmet.But at present, the domestic freshwater liner shipping system still has many problems, for example, couples of shipping company set shipping lines respectively, transportation ability overlapping, portsdemand not being satisfied and so on.In t

13、his paper，quantizing methods are proposed to discussand solve the problem of how to set the lower reaches of Yangtzi Freshwater Liner Shipping routes.In this paper，the status of domestic and foreign freshwater liner shipping condition is been illustrated first.At the same time, compared to the forei

14、gn freshwater, some problems in domestic fershwater liner shipping system has been summed. With the introduction of the lower reaches of Yangtzi Freshwater Liner Shipping, the shipping channel status of the lower reaches of Yangtzi is showed.Then the container transporting demand of each port along

15、the lower reaches of Yangtzis mainline and each ports throughput is analyzed. In order to get the data ofcontainer transporting demandof the lower reaches of Yangtzi, the optimized combination of Forecasting Models are used to forecast the ports throughput.Through analyzed main container ports,eight

16、 ports are chose in order to set container shipping roouter.In this paper, liner shipping problem of the lower reaches of Yangtzi is considered and a Two-Phase solution method is proposed.First, all feasible routes are generated, solving the problem of feasible routs with time and carrying capacity

17、restriction;Second, routes are selected from the feasible routes，aiming to minimize the total transportation costs on the base of each ports demanding is satisfied.In this paper, linear programming method is proposed to optimize the setting of shipping routes in the lower reaches of Yangtzi liner sh

18、ipping.In the course of solving the linear problem, the software MATLAB is used to get the answer. The method can be used to solve the river-to-sea liner shipping problem, in order to minimize the systems running cost. Huang Lingbo（Transportation Planing and Management） Driected by：Prof. Wang XiaoKE

19、Y WORDS:the lower reaches of Yangtzi freshwater，sea-river-through transport， optimization of shipping routes，two phase solution method目 录摘要IABSTRACTIII第一章引言11.1研究背景11.2研究的意义21.3研究的主要容以与技术路线21.4河集装箱运输发展研究现状31.4.1我国河集装箱运输发展的主要特点31.4.2 长江河运输发展现状41.4.3长江河集装箱运输存在主要问题61.4.4国外河运输发展现状与经验6第二章长江下游河航运现状102.1长三

20、角地区航道现状102.2长江下游集装箱港口介绍102.2.1长江下游集装箱港口特征介绍102.2.2长江下游主要集装箱港口介绍112.3长江下游江海直达船型分析12第三章长江下游水运量预测133.1长江下游适箱水运量预测方法选择133.2预测模型介绍143.2.1 GM（1，1）模型143.2.2 Verhulst模型153.3应用组合预测法预测长江下游水系水运量163.3.1长江下游水系水运量预测163.3.2预测结果分析183.4货主港口选择分析193.4.1主成分分析模型介绍193.4.2主成分分析法在货主选择港口中的应用22第四章长江下游水系现有集装箱航线与运输成本分析234.1现有的

21、集装箱航线介绍234.2船舶运输航次成本分析244.2.1燃油费244.2.2港口使费254.2.3多港挂靠航线单位运输成本计算29第五章长江下游集装箱运输航线优化设置方法与应用325.1长江下游集装箱优化设置问题描述325.2航线优化方法介绍335.3应用两阶段法对长江下游航线进行优化335.3.1找出所有可行航线335.3.2建立航线优化模型405.3.3航线优化设置应用415.3.4优化设置结果分析455.4航线优化设置结果475.4.1航线优化设置结果描述475.4.2制定班期密度表48结论51参考文献52致54附录55第一章 引言1.1研究背景长江三角洲地区（江、浙、沪两省一市）河网

22、密布，长江干线横穿东西，京杭运河纵贯南北，水运资源十分丰富，发展河水运的条件得天独厚。航道方面，长江三角洲地区现有河航道3.3万多公里，占全国河航道的28%，其中四级与以上航道约1800公里，占区航道里程的5.3%，占全国四级与以上航道里程的12%。 运输方面，2002年，长江三角洲地区完成河货运量5.29亿吨，货物周转量899亿吨公里，分别占长江三角洲全社会各种运输方式总量的22.2%和8.6%，占全国河货运总量的66%和59.6%（含与区域外的货物交流量）。初步统计，河水运承担了港货物吞吐量中近20%的集疏运量，其中集装箱集疏运量约占10%，是区沿海港口重要的集疏运方式之一。随着国际航运中

23、心的建设，2008年港口吞吐量五亿八千万吨，同比增长百分之三点六，位居世界第一；集装箱吞吐量二千八百万标准箱，同比增长百分之七点一，居世界第二位。洋山深水港三期工程的投入使用，洋山港集装箱吞吐量的快速增长，给公路运输承担将近80%的货物量的港集疏运系统带来了很大的压力。长江江海联运发展前景广阔。截止2009年，以下常年通航3万吨级海船，可乘潮通航5万吨级海船1。这种得天独厚的有利条件，吸引了众多运输公司加入长江河集装箱运输，众多的集装箱运输公司开辟了许多的集装箱运输航线。集装箱运输公司为了竞争的需要，竞相数条覆盖整个长江运输水域的航线，造成航线的重复设置；同时，两省河港口建设热潮也是日见其盛。

24、港、港、港等长江下游沿江8市几乎无一例外地将港口发展作为“十一五”期间发展的重头戏。长江下游水域港口众多，目前的航线设置状况很容易造成有些航线货源不足，而有些港口货运需求量得不到满足，进而出现船队资源的巨大浪费，以与港口货物压港现象。本文基于上述问题分析，对优化设置长江集装箱运输航线进行研究，希望能够解决目前我国河集装箱运输航线设置混乱问题。1.2研究的意义随着长三角和沿江社会经济与产业的进一步发展，以与长三角地区“三大运输体系”的加强和完善，以为中心、江浙为两翼的国际航运中心将更加完善，以下沿江港口也将形成具有突出地位的国际重要海港区。长江下游河运输在流域经济发展和对外开放等方面起到了积极的

25、促进作用，在全国河运输中占有十分重要的位置，开发潜力巨大，开发利用价值极高。同时长江下游水系河运输作为我国河运输发展的领跑者，对我国河运输的发展起着指引、领导的作用。对水运资源丰富的长江下游河运输进行研究，对其运力资源进行设置，解决长江下游航线重迭设置，一方面运力严重浪费，一方面，部分港口运输需求得不到满足的问题。对我国河运输航线设置具有一定的实际指导意义，有助于加快我国河运输的高质量高水准发展，使得整个河航道资源能有更好的配置。作为洋山港集疏运的主要且有明显优势的天然集疏运水道，对其的充分利用，有益于洋山港的进一步的发展，有利于国际航运中心的发展。通畅的航线网，可以推动区域性经济中心城市进入

26、新一轮成长期，并带动周边地区城市化发展；可以推动建设中的国际航运中心更好地服务长三角以与长江流域，服务全国。同时顺应现今的可持续发展战略，节约成本，实现总体经济效益最高。1.3研究的主要容以与技术路线本文先对国外河运输现状做了介绍，通过两相比较总结出我国河运输存在的问题。应用组合预测模型对长江下游的水运需求量进行分析，并对其未来时期的货运需求量进行预测，得出长江下游集装箱运输需求量数据。在考虑到航道通航能力以与船型发展趋势的基础上，选定了三种主要的江海直达的集装箱运输船型，八个长江下游干线的主要集装箱港口，对长江下游江海直达集装箱航线进行优化设置。本文以长江下游与洋山港直达集装箱运输系统为研究

27、对象，采用两阶段分析方法：第一阶段，寻找可行航线，解决“寻找满足时间、运量约束的可行流”问题；第二阶段，航线优选，对第一阶段的“可行航线”进行优选，在满足各个所选港口的运输需求量的基础上，实现整个运输系统总成本最低，得到河集装箱运输航线的优化设置。航次运输成本分析下游适箱水运量预测资料搜集、数据整理国内外发展现状与问题介绍长江下游内河航运状况下游集装箱班轮运输存在的问题下游现有集装箱航线介绍两阶段分析法对下游航线进行优化设置分析得出结论 图1-1 本文研究技术路线1.4河集装箱运输发展研究现状1.4.1我国河集装箱运输发展的主要特点我国河集装箱运输市场仍处在培育和完善的过程中，具体表现在以下几

28、个方面：（1）装卸费率水平偏低、运价不能根据燃油价格自主浮动、货主以箱代库等多种有利于货主、不利于港口和航运企业的状况仍然存在。长江三角洲地区和珠江三角洲地区的河集装箱运输已经发展到一定规模，国际航线、支线、国航线发展比较协调，而上游地区受经济发展水平的影响，基础设施建设普遍落后，建立完善的河集装箱运输体系尚需时日。（2）河港口集装箱吞吐量保持较高速度的增长。随着我国经济结构的调整、西部大开发战略的实施，长江水系和珠江水系流域地区的经济都有了很大程度的发展，也使河港口集装箱吞吐量达到20%以上的增长速度。在2020年全面建设小康社会的重要的发展机遇期，国民经济必须保持一定的发展速度。同时，在三

29、峡工程的建设完工、长江口深水航道治理三期工程、长江航道的整治、洋山深水港建设投入运营、珠江水系航道的整治、港和港的迅速发展等影响下，长江和珠江的河集装箱运输显得很有后劲。因此，在未来的一定时期，河港口集装箱吞吐量将保持较高速度的持续增长。（3）港口下放和经营机制的改革促进了河港口的发展。正在进行中的港口下放和经营机制的改革将最大程度的释放港口企业的发展潜力。河港口的外部发展环境不可能在短期得到改变，而港口下放和经营机制的改革，则是通过提高企业部活力，来促进港口企业的新发展。当然，必然导致河航运市场竞争的加剧。这是因为：首先，运输市场的需求不会无止境地扩大；其次，放开了手脚的企业在利益驱动下竞争

30、的方式和手段会更灵活多样；另外河港口大部分存在腹地交叉的现象，在市场经济法律、法规还不完善的条件下，加上利益的诱惑，不规的竞争行为将日趋严重。（4）集装箱货流不平衡。长江干线港口集装箱货流不平衡，基本上都是出口大于进口，东西向集装箱货流不平衡，以上港口情况更为突出。存在大量的空箱调运情况，主要表现在20英尺与40英尺需求的不平衡，出口以40英尺集装箱为主，而进口以20英尺集装箱为主，空箱调运比例约占3040%。同时，空箱率较高，营运成本较大2。货流不平衡是造成空箱率较高和集装箱使用率较低的重要原因。1.4.2 长江河运输发展现状全长6300多公里的长江，从地理上看，它是中国最长的河；从航运角度

31、看它是中华民族的“黄金水道”；从经济发展角度看，长江经济带的沿江省市，既有在全国发展中领先的入城市群，也有渴望迅速崛起的中部省份，更有希望“借船出海”的上游地区。这里是我国重要的经济走廊，也是具有全局性战略意义的发展主轴线。长江干流流经七省二市，主要支流沟通了长江南北地区，其巨大的运能资源和重要的地位以与发挥的作用是其它方式不可替代的。沿江七省二市人口4.92亿，约占全国人口的38%，集聚了我国41%以上的经济总量，长江水运量占全国河水运总量的80%，是我国河水运最重要、运输规模最大和最为繁忙的通航河流3。总体上来说，长江水运的现状主要表现在以下几点：（1）长江干线航道总体畅通建国以来国家加大

32、了对长江航道建设的投入，特别是“九五”以来，长江干线航道建设资金达到124亿元。在长江下游，实施了长江口深水航道治理一、二、三期工程，长江口航道水深由原来的7米提高到10米。2005年10米深水航道延伸到，5万吨级海船可乘潮直达。2006年9月30日，长江口深水航道治理三期工程开工建设。到2010年，随着长江口深水航道三期工程的完工，长江口水深将达12.5米，可满足5万吨级船舶全潮双向通航的要求4。这不仅有力推进了洋山深水港的江海联运，更极大带动了长江沿岸各港口和城市的经济社会发展。目前，水富至可通航5001000吨级船舶，至可通航10003000吨级船舶，至可通航10005000吨级船舶与船

33、队，以下可通航5000吨级船舶与船队，以下常年可通航3万吨级海船，5万吨级海船可乘潮到。（2）港口通过能力大幅提高“十五”以来，长江干线新建了一批集装箱、矿石、汽车、煤炭、石油化工等专业化码头，长江干线规模以上港口年设计吞吐能力达5亿吨。先后建成马、城陵矶等外贸码头，建成主城、万州集装箱码头。以下码头泊位大型化、专业化趋势明显，新增万吨级以上泊位70个，万吨级以上泊位达到195个，以港口为核心的长江航运物流体系初步形成。、港吞吐量过亿吨，、江阴、等5个港口吞吐量超过5000万吨，等10个港口吞吐量在1000万吨以上。（3）船舶运力增长较快，运力结构不断优化“十五”期间，长江运输船舶总吨位和平均

34、吨位不断提高，船舶运力结构进一步优化。2005年长江水系从事省际运输船舶7.88万艘，运力2630万载重吨，平均340载重吨，长江干线船舶平均载重吨位达750吨，是2000年的1.5倍。长江干线货运船舶大型化、专业化趋势明显，机动船舶发展迅猛，客船趋于旅游化、舒适化，集装箱、汽车滚装、散装、液货危险品等专业化运输船舶增长较快，船舶技术水平稳步提升。交通部在川江和三峡库区正式推行船型标准化，组织完成了长江干线船型标准化发展纲要，完成了川江与三峡库区运输船舶船型标准化行动方案和7大类37型标准船型的研发工作，新建标准船型船舶已达300多艘。禁止新建和改建非标准船型船舶进入航运市场，实施了禁止200

35、总吨以下船舶通过三峡船闸的禁令，开展了禁止300总吨以下船舶通过三峡船闸的研究。航道通畅、港口扩建、船舶增多都有利地推动了长江航运持续快速发展，并向集装箱枢纽港集聚了更多的货源。1.4.3长江河集装箱运输存在主要问题长江河集装箱运输起步较晚，在发展中还存在许多问题。第一，班期不准、运输时间较长且没有保证。长江集装箱的航线是由各船公司自行设定，目前没有对长江集装箱运输进行整体规划，造成目前长江河运力重迭，体现的现状是货量不足，空箱率高等。长江河集装箱运输虽然是班轮运输，但是经常由于各种人为因素更改船期与挂靠港，各船公司的河班期表形同虚设。第二，由于船期过长、甩港等问题，给客户带来许多的困难，货主

36、对长江水路集装箱运输没有足够的信任。船期上存在的问题，货物运输时间往往比原定时间延长许多，造成货物损坏或延迟交货，引起客户投诉。而对于客户的投诉索赔，许多船东与其代理不能与时与保险公司联系，并派人检验现场、进行取证，而且寻找各种借口对赔偿与否与赔偿金额不与时答复，这种种不负责任的行为在客户中造成了不良影响，使客户对船东、进而对长江贸集装箱运输方式颇有微词。许多客户本来就是抱着“试试看”的态度走长江、水路，这样一来，更坚定了他们继续走铁路和公路运输的信念。第三，长江中下游港口密集，整体布局规划不合理。各省地方出于自身经济的发展等多方面的因素近几年大力建设基础设施，整体规划布局不合理，造成港口重复

37、，布局过于密集。出现港口闲置问题。1.4.4国外河运输发展现状与经验在世界围，依托河道发展的河运输，美国和欧洲的德、法、荷、比等国家的河运输比较发达。这些国家尽可能提高可利用河道的等级最大限度地利用良好的河自然条件发展河运输。美国现有50吨级以上的航道4万多公里。几乎包括了全美河总长，其中水深2.73米以上的航道又占到60%。德、法、荷、比四国的等级航道都占全国河总长的四分之三以上，其中德国达到98.6%。河运输发达的国家注重开挖运河把航道连成网，其中以欧洲四国最为典型。四国合计开挖的运河达9872公里。占到航道总长的56%。美国也以密西西比河为主干线北连五大湖，并经圣劳伦斯河通大西洋，南连墨

38、西哥湾的河、湖、海，其中最著名的运河是伊利运河。航道成网、河海相连可以避免陆水转运，可最大限度地降低运输成本，节约运输时间。使水运优势得到充分发挥。德国的河主干线是莱茵河。相当于长江的一条支流但其河船平均吨位达到千吨级，标准船型是1350吨级的自航船。有70%的航道可通行这种标准船。法国的河自然条件比德国差很多千吨级以上的航道仅占等级航道的29%，但船舶平均吨位也达到580吨。美国水深2.75米以上的航道可通航4万吨的标准船队，其单船平均吨位3000吨左右。1.4.4.1西欧河运输西欧的河集装箱运输主要集中在以莱茵河为干线的河航运网中，是全球河集装箱运输发展最快、发展最好的地区之一。（1）发展

39、阶段，西欧河集装箱运输的发展主要经历了两个阶段5：第一阶段，优先发展硬件基础设施，第二阶段是发展软件设施。1975年至80年代中期是建设期。此阶段的发展主要由政府主导，主要是加强航道、船闸、码头等基础设施建设，通过通航标准化实现各国和集装箱运输的衔接。20世纪80年代中后期至今是发展和完善期。主要通过大量采用大型船舶，提高集装箱装载能力；通过采用海河两用驳船和滚装船等新型载运船舶，提高运输效率；通过港口码头的专业化、现代化建设，提高生产作业的机械化、自动化和信息化水平。随着河软硬件设施的完善，该地区集装箱吞吐量快速增长，到2000年莱茵河沿线港口集装箱总吞吐量达到49.9万TEU，比1980年

40、增长5.25倍。（2）航道与主要港口码头。西欧地区以莱茵河为主干线，通过天然航道和人工航道构成庞大的河航道网，并通过塞纳河、卢瓦尔河、罗纳河、易北河、奥得河、多瑙河等通海河道与波罗的海、地中海和黑海等海上航线沟通，形成了海河联通的完善航运体系。西欧各国的共同点是在确定标准船型时以最大限度利用航道为条件，如把航道宽度、水深作为船舶尺度依据.标准船舶系列则以航道等级标准为依据。西欧河集装箱运输的河口海港主要是位于荷兰的鹿特丹港和位于比利时的安特卫普港。鹿特丹港和安特卫普港是两个著名的世界级大港。据统计，鹿特丹港和安特卫普港约15%的集装箱集疏运量是由莱茵河流域的河集装箱运输来承担的。西欧河集装箱运

41、输的河港比较完善，莱茵河和美茵河沿线的主要港口有杜伊斯堡、曼海姆、杜塞尔多夫、科隆等20多个。其中，杜伊斯堡是世界最大的河港口，也是世界最大的河集装箱港口6。（3）船型与组织方式。船型标准化对河集装箱运输发展具有十分重要的作用。随着河航道的不断改善以与运输组织方式的改进，西欧莱茵河水系河集装箱运输载运船舶的标准系列也在不断改进。目前定期班轮航线上的载运船舶与其组织方式主要有3种。第一种是120 TEU载箱量的机动驳船自航运营，其特点是机动、灵活；第二种是大型驳船顶推（或拖拉）编组运营，一推四驳船编组箱运量达到460 TEU，一拖六驳船编组箱运量达到540 TEU，运输效率大大提高；第三种是滚装

42、船江海直达运营，载重量为2300 吨的代表船型的承载能力为单层16TEU与3辆挂车，或拆除第二层甲板的三层498 TEU。1.4.4.2俄罗斯的河运输前联对河航道网的建设一直非常重视，制定了五海通航的总体规划，依据规划要求以渠化伏尔加河和卡马河为手段，形成伏尔加河干线航道，同时先后通过开挖工程浩大的“白海波罗的海”运河、“莫斯科伏尔加河”运河、“列宁伏尔加河顿河”运河、“伏尔加河波罗的海”运河等四大运河沟通了河航道和沿海港口，形成了相互联通、河海直达的完善的航道网络。目前，俄罗斯拥有8.4万千米河航道里程，仅次于我国。完善的航道网络为开展河集装箱运输创造了良好的条件。前联是开展河集装箱运输最早

43、的国家之一。早在20世纪60年代前联就采用自行研制的制小型集装箱（35吨）开展河贸集装箱运输。80年代引进国际标准集装箱（20ft和40ft），以江海直达为主发展河集装箱运输。90年代初联解体后，俄罗斯经济遭到重创的同时河集装箱运输也停滞不前。21世纪以来，随着俄罗斯经济的逐步复，俄罗斯的河集装箱运输也正在恢复。特别是俄罗斯运输系统现代化联邦目标纲要实施以后，俄罗斯加大了交通基础设施的建设力度，俄罗斯的河集装箱运输尤其是江海直达集装箱运输将会快速发展。1.4.4.3北美东部的河运输北美东部地区拥有庞大而发达的河航道网，但由于美国大陆桥和公路运输十分便捷，河集装箱运输一直没有很好发展，仅在美国密

44、西西比河和五大湖流域有规模较小的河集装箱运输。但近来美国很多专家指出，北美东部地区有如此发达的河航运网，应该发挥河集装箱运输的优势，大力发展河集装箱运输，各级政府也在积极推行7。1.4.4.4 国外河发展的经验综合各国河运输的发展历程，不难看出，各国在发展河运输时还是有许多的共同点。主要表现在以下几个方面：首先，发展河运输主要依托自然航道。最大限度的利用天然航道，拓宽、维护天然航道。结合人工航道，建立完善的航道网，河航线的出口港一般都为国际级航运中心。出口港与河航道的发展相辅相成。其次，在制定河发展战略时，优先建设硬件基础设施，完善港口河的软件设置。在发展河运输时，各国一般都先建立一个系统的航

45、道网，在航道上合理的布局港口，构建河运输基础体系，为河航运的发展奠定坚实基础。在发展基础设施的同时，通过大量采用大型船舶，提高集装箱装载能力；通过采用海河两用驳船和滚装船等新型载运船舶，提高运输效率；通过港口码头的专业化、现代化建设，提高生产作业的机械化、自动化和信息化水平。在软硬件见协同发展的同时，提升河运输系统。再者，最大限度利用航道条件确定标准船型。在确定运输船型时，应当充分利用航道条件，如把航道宽度、水深作为船舶尺度依据。标准船舶系列则以航道等级标准为依据。第二章 长江下游河航运现状2.1长三角地区航道现状整个长江下游水系的高等级航道布局方案8为“一横一网十线”。这其中的“一网”就是指

46、长江三角洲高等级航道网，以长江干线和京杭运河为核心，三级航道为主体，四级航道为补充，由23挑航道组成“两纵六横”高等级航道网。两纵：京杭运河杭甬运河（含锡澄运河、丹溧漕河、乍嘉线）、连申线（含林塘）；六横：长江干线（以下），淮河出海航道盐河，通扬线，芜申线申外港线（含申港线），长湖申线黄浦江大浦线、家沟大芦线（含湖嘉申线），钱塘江杭申线（含杭平申线）7。同时，随着2010年长江口深水航道治理三期工程完成，在长江口最终将形成全长92.2公里、底宽350米至400米的双向航道。届时，将能满足第三、四代集装箱船和5万吨级船舶全潮双向通航的要求，同时兼顾满足第五、六代大型远洋集装箱船和10万吨级满载散

47、货船与20万吨级减载散货船乘潮通过长江口的要求。 2.2长江下游集装箱港口介绍2.2.1长江下游集装箱港口特征介绍长江下游（以下）沿线有、家港、等五个主要集装箱港口组成的集装箱港口群。长江下游集装箱港口体系的区位特征和战略地位十分重要，主要表现在：一方面该集装箱港口体系毗邻世界集装箱运输三大航线中的东亚一欧洲和东亚一北美两大航线。随着世界经济重心的东移，东亚集装箱运输市场的地位将更加重要，显然提高了长江下游集装箱港口体系的战略地位。另一方面该集装箱港口体系地处我国“T”字型生产力轴线的结合部，具有连接河、长江、南北沿海以与远近洋运输的作用。目前，我国集装箱生成量的95%集中在沿海与其邻近地区。

48、因此，长江下游地区是长江沿岸、南北沿海与近远洋集装箱货流的中转运输的重要枢纽地。从地域布局来看，长江下游已经形成了以港为中心，、家港、和等四港为侧翼的集装箱港口地域组合雏形。2.2.2长江下游主要集装箱港口介绍到2008年底，长江沿线各港集装箱专用泊位和从事集装箱运输的多用途泊位已达100个，港口吞吐能力达2000万标准箱。长江的集装箱运输逐步向有集装箱专用泊位的港口集中，这对提高集装箱的运输效率和船、港、货三方企业的利润都有积极作用。目前，长江水系开展集装箱装卸业务的港口共有30余个。 其中下游港口有13个，分别是:港、港、港、港、港、江阴港、家港港、常熟港、港、太仓港、港、港、港。各个港口

49、2009年的集装箱吞吐量如表2-1所示：港口名称货物吞吐量（吨）外贸吞吐量（吨）集装箱吞吐量（TEU）6026307250145291069759.3427647841149526730612573598251774599162721055662298444321648235188270280759472020江阴17510187722304797340家港52017781134545101087755常熟8801888595643082030太仓12511431542079310794925529049723009160488413表2-1 2009年长江下游水系主要港口年吞吐量数据来源：中

50、国交通运输经济信息网腹地和中转相互带动，水水中转比例进一步提升。长江流域是港的直接货源腹地，为了洋山港的发展，相关部门正在做长江港口点、线、面的整合，长江流域、等主要枢纽港的地位作用正逐步显现。2009 年港水水中转比例达到40.1%，通过吴淞口、外高桥、洋山三大集装箱港区的业务联动发展，进一步提高了洋山深水港区的积聚能力。2009年度洋山深水港区完成785 万标准箱，港区水水中转箱量完成401 万标准箱，水水中转比例达到51.1%，同比增加1.3 个百分点。2.3长江下游江海直达船型分析目前，长江下游目前运营的集装箱运输的船型种类较多，根据长江下游现在运行的船舶，根据船舶的额定载重量和载箱量

51、来统计，得到长江下游（以下）主要集装箱船的载重量、装箱数与主要尺度其载重量和载箱量与其主要尺度见表：表2-2 长江下游（以下）主要集装箱船的载重量、装箱数与主要尺度船长（尾长）船宽吃水箱位载重吨72-77.2513.2-13.83.6-4.21201881-236072133.613021508315.84.05165281688.2316.24.12202328078153.5218290090-10015.7-16.44.4-4.82602800-34859815.97.4265322573.815.64.1527221029915.85.827857009416.16.128366981

52、04.216.56.42916148103.71663305754113196.5385679714020.885008710数据来源：2008年中国港口年鉴长江下游运营的船舶型号较多，通过实际统计，运营的最主要的船型9有120TEU，256TEU，300TEU。随着洋山港的运营，长江中下游至洋山港出现许多专门为集装箱运输设计的新型“洋山级”船型，采用“浅吃水肥大型”技术，加之长江口深水航道治理三期工程于2010年3月份完工，重载之下可通航至洋山的大型集装箱船舶将一一出现。第三章 长江下游水运量预测水运量是衡量社会经济发展对水路运输需求的一个客观的量化指标。本文主要是对适箱货运量进行讨论。对水

53、运量的预测就是运用预测学的理论与方法对未来水运量发展情况做出正确的判断与估计。对流域水运量进行科学准确的预测具有重要的意义，主要体现在以下几个层面：第一，对于水运交通规划来讲，水运量预测是合理制定水路运输发展规划的基础；第二，对水运建设项目而言，如港口建设，航道治理等，水运量预测是确定水运建设项目的技术等级、工程规模与评价其经济效益和社会效益的主要依据之一；第三，对运输企业来说，准确的运量预测有助于水运企业科学地进行经营决策和日常管理，使其能科学合理地安排运力，开辟航线和从事运营。由此可见，对水路运输需求进行预测具有较高的理论价值和很强的实用价值。3.1长江下游适箱水运量预测方法选择长江下游水

54、系水运量预测的预测方法选择将直接关系到水运量预测值的准确性。是进行长江班轮运输航线优化的前期准备工作。同时，港口吞吐量是港口的重要经济技术指标，直接反映了港口发展规模与其经济效益。而对水运量进行预测，是港口发展规划过程中最重要也是最基本的环节之一，预测结果的准确性以与预测方法的稳健性，直接影响到港口未来规划的合理、科学性。本文中主要对四类方法：时间趋势分析法、因果关系法、动态预测法和组合预测法的有缺点进行比较，进而结合本文研究的实际，选择合适的预测方法。时间趋势分析法主要是根据港口吞吐量的历史变化趋势和规律，建立相应的数学模型，并将趋势直接外延到未来时期，然后再运用模型对未来时期的吞吐量进行预

55、测。因果分析法则主要是通过分析各种社会经济指标对港口货物吞吐量影响的大小与二者之间的关联程度，找出二者之间的关系，然后再根据这些相关社会经济指标的变化趋势与其对吞吐量的影响大小预测吞吐量。动态预测法认为时间预测法、因果分析法等预测方法主要根据历史数据分析港口系统的行为模式，缺少对经济系统与港口吞吐量动态变化的考虑，不能全面地反映所预测动态数据的本质、在结构与复杂特性，提出了基于人工神经网络模型的动态预测法，优点是对建模对象的经验知识要求不高，一般不必事先知道有关建模对象的结构、参数和动态特性的各方面知识，只需给出对象的输入/输出数据，通过网络本身的学习功能就可以达到输入与输出的影射关系。组合预

56、测法是对不同方法的综合应用，组合预测法认为，在预测实践中，不同的预测方法提供的信息和价值是不同，侧重点也互不一样，而现实港口吞吐量产生于复杂的动态经济中，受多种因素的制约和影响，并不能十分有把握地确定其运行特征，如果单一地使用某种预测方法，就可能存在重大的偏差，导致预测失误，因此，最好采用几种不同的预测方法，对其取得的结果进行比较分析后，从中选择一个最恰当、预测结果最好的方法，或者将几种不同的预测方法进行适当的修正后，再重新组合。组合预测法的优点是在一定程度补充不同方法的缺陷，此方法的缺陷是组合运用不同的预测方法也有可能带来新的权衡难题。因此，对组合预测法的研究在于如何确定一个最佳的组合方式，

57、使得组合中的各单项预测方法中的信息被最大的利用起来，最大可能的提高预测的可靠度和精度。结合本文研究的实际，以与现有掌握的数据，采用“GM（1，1）模型”，“Verhulst模型”两种预测方法的组合预测模型来对长江集装箱吞吐量进行预测。河港口的历史数据有限，因而长江下游水系主要港口集装箱吞吐量历史数据也很有限，这需要我们去找寻适用于“少数据”预测问题的预测方法，而GM（1，1）模型适合“少数据、短期”的运量预测；同时引入Verhulst模型，对于GM（1，1）模型只适合短期预测进行修正，进而提高长期预测的准确度13。3.2预测模型介绍3.2.1 GM（1，1）模型灰色系统是我国学者邓聚龙教授于1

58、982年创立的，交通运输体系是一个多因素、多层次、多目标的复杂系统，水运系统的交通量信息的发展变化具有随机性与指标的不够完整或不确定的特点。随着技术方法、认知因素以与自然环境变化的影响，易出现数据短差、短缺甚至虚假的现象，最终形成运输系统的作用机制不明确，系统的状态、结构、边界关系难以精确描述的现实，因此可以用灰色预测来研究。灰色预测是将已知的数据序列按照某种规则构成动态或非动态的白色模块。再按照某种变化、解法来求解未来的灰色模型。具体讲：当一时间序列无明显趋势时，采用累加的方法生成一趋势明显的时间序列，按该序列增长趋势建立预测模型，并考虑灰色因子的影响进行预测，然后采用“累减”的方法进行逆运

59、算，恢复时间序列，得到预测结果。GM（1，1）模型的建立过程如下：令为GM（1，1）模型的模型序列，为的AGO序列，为 的均值序列。其中，对应的灰微分方程为通过对其转化，可得对应灰微分方程的解。 （3-1） （3-2）其中：根据，就可以得到各个预测值。3.2.2 Verhulst模型Verhulst模型是由德国生物学家Verhulst于1837年提出的植物生长模型。其实在线性模型的基础上加上约束的非线性模型，Verhulst模型的建立过程与GM（1，1）模型相似，不一样的是其变化方程：；进而得到Verhulst模型的表达式：（3-3）其中， ； ；3.2.3 GM（1，1）模型与Verhulst模型的组合预测模型设GM（1，1）模型、Verhulst模型的函数分别为，于是建立组合模型为： ；（） （3-4）其中，上式中，分别是，两种预测方法在组合预测模型中的权重。设某一时期吞吐量的实际值为，预测方法的预测值为，预测方法的预测值为，选择预测偏差平方和（方差）最小作为预测精度和稳健性指标，则，的评价指标值分别为：； （