共享模式下港口群陸側(cè)海鐵協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)策略研究

徐華鋒, 王育紅, 洪 鋮

共享模式下港口群陸側(cè)海鐵協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)策略研究

徐華鋒, 王育紅, 洪 鋮*

（寧波大學(xué) 海運(yùn)學(xué)院, 浙江 寧波 315832）

基于港口群經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)的海鐵聯(lián)運(yùn)“低碳”運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò), 提出“共享模式”下的海鐵協(xié)同集裝箱空箱調(diào)運(yùn)策略, 即港口群及其經(jīng)濟(jì)腹地范圍內(nèi), 各鐵路貨運(yùn)站資源及空箱資源均為共享的海鐵協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)方案. 以滿足港口空箱需求為目標(biāo), 構(gòu)建空箱調(diào)運(yùn)成本目標(biāo)函數(shù), 建立多周期混合整數(shù)規(guī)劃模型, 對(duì)港口群范圍內(nèi)各港口間及港口與鐵路貨運(yùn)站間的空箱資源配置方案進(jìn)行優(yōu)化; 并以長(zhǎng)三角港口群及其腹地內(nèi)鐵路貨運(yùn)站為案例, 對(duì)模型進(jìn)行求解. 結(jié)果顯示, “共享模式”下的空箱調(diào)運(yùn)方案能夠?yàn)榇竟?jié)省超過(guò)20%的空箱調(diào)運(yùn)成本; 并且在港口群范圍內(nèi), 以海鐵協(xié)同作業(yè)對(duì)空箱資源進(jìn)行全局優(yōu)化配置的空箱調(diào)運(yùn)策略可有效提高港口陸側(cè)空箱周轉(zhuǎn)率, 減少船公司空箱租賃量, 從而降低船公司總成本.

空箱調(diào)運(yùn); 海鐵聯(lián)運(yùn); 協(xié)同; 港口群; 共享模式

集裝箱空箱調(diào)運(yùn)是一項(xiàng)消耗人力、財(cái)力卻不直接產(chǎn)生利潤(rùn)的運(yùn)輸活動(dòng). 我國(guó)集裝箱空箱調(diào)運(yùn)成本占承運(yùn)人平均運(yùn)營(yíng)成本20%以上[1]. 在后“新冠疫情”時(shí)期, 由于國(guó)內(nèi)外疫情防控及效果存在巨大差距, 我國(guó)出口貿(mào)易激增, 空箱需求空前旺盛. 因此, 在我國(guó)港口嚴(yán)重缺箱情況下, 如何提高港口陸側(cè)現(xiàn)有空箱周轉(zhuǎn)效率成了值得關(guān)注的問(wèn)題. 與此同時(shí), 傳統(tǒng)內(nèi)陸集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)中, 陸側(cè)的貨運(yùn)站與港口往往是一對(duì)一服務(wù)關(guān)系, 這種傳統(tǒng)作業(yè)方式無(wú)法實(shí)時(shí)有效地匹配港口實(shí)際需求. 因此在多個(gè)鄰近港口組成的港口群區(qū)域內(nèi), 有必要以港口群為服務(wù)范圍, 對(duì)空箱進(jìn)行統(tǒng)一優(yōu)化配置.

當(dāng)下的港口陸側(cè)空箱調(diào)運(yùn)多依賴于公路運(yùn)輸, 屬于高排放、高污染的運(yùn)輸方式, 且容易造成道路擁堵, 降低公路運(yùn)輸效率, 從而進(jìn)一步增加碳排放, 形成惡性循環(huán). 目前, 大多數(shù)港口群陸側(cè)腹地內(nèi)都擁有相對(duì)完備的鐵路運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施, 各鐵路貨運(yùn)站節(jié)點(diǎn)與各港口均可實(shí)現(xiàn)鐵路連接且鐵路運(yùn)力充足, 完全具備轉(zhuǎn)化部分公路運(yùn)輸需求的能力. 因此, 以鐵路調(diào)運(yùn)為思路, 港口群為服務(wù)對(duì)象, 對(duì)港口群經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)空箱進(jìn)行統(tǒng)一優(yōu)化配置可有效推動(dòng)交通運(yùn)輸綠色低碳發(fā)展.

傳統(tǒng)的集裝箱空箱調(diào)運(yùn)研究側(cè)重于因貿(mào)易不平衡造成的洲際間集裝箱始發(fā)港與目的港的空箱調(diào)運(yùn), 屬于供給端與需求端的區(qū)域間空箱調(diào)運(yùn), 運(yùn)輸方式為單一海運(yùn). 因此, 相關(guān)研究主要集中于船隊(duì)規(guī)劃[2]、航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[3-4]、航線路徑選擇[5]以及不同船公司間合作和聯(lián)盟內(nèi)共享空箱資源[6-7]的空箱調(diào)運(yùn)策略. 港口陸側(cè)空箱調(diào)運(yùn)研究主要涉及單一港口與其腹地區(qū)域內(nèi)的空箱資源優(yōu)化配置問(wèn)題, 包括港口與內(nèi)陸多堆場(chǎng)系統(tǒng)中堆場(chǎng)間空箱調(diào)運(yùn)協(xié)同優(yōu)化研究[8], 港口腹地區(qū)域內(nèi)鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的空重箱流協(xié)調(diào)與轉(zhuǎn)換研究[9-10], 內(nèi)陸集裝箱場(chǎng)站選址問(wèn)題[11-12], 以及考慮了不同箱種和不同狀態(tài)箱[13-14]的使用問(wèn)題. 在陸海協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)研究中, Xie等[15]研究了港口與鐵路之間相互合作的空箱調(diào)運(yùn)策略, 指出空箱共享與合作能給雙方帶來(lái)收益; 邢磊等[16]著眼于中歐間海陸集裝箱綜合運(yùn)輸系統(tǒng), 驗(yàn)證了海鐵協(xié)同的方式能夠有效降低空箱調(diào)運(yùn)成本; Yu等[17]研究了由一個(gè)海運(yùn)集裝箱碼頭和一個(gè)內(nèi)陸集裝箱場(chǎng)站組成的港口與內(nèi)陸腹地之間的空箱調(diào)運(yùn)問(wèn)題, 研究表明通過(guò)內(nèi)陸空箱資源共享對(duì)港口進(jìn)行補(bǔ)給可以有緩解港口空箱缺箱狀況; Zhao等[18]將碳排放成本考慮在內(nèi), 研究在海鐵聯(lián)運(yùn)背景下隨機(jī)需求和供給的變化對(duì)空箱調(diào)運(yùn)的影響; 蔡佳芯等[19]將港口腹地劃分為直接腹地和間接公共腹地, 研究了公共腹地對(duì)港口群進(jìn)行空箱補(bǔ)給策略, 并證明公共腹地的空箱補(bǔ)給能夠有效降低船公司空箱調(diào)運(yùn)總成本.

綜上所述, 從運(yùn)輸方式的角度來(lái)看, 目前集裝箱空箱調(diào)運(yùn)策略研究主要分為三種, 一種是洲際間海上空箱調(diào)運(yùn), 其次是區(qū)域內(nèi)陸側(cè)通過(guò)公路或鐵路在港口腹地內(nèi)對(duì)空箱資源進(jìn)行配置優(yōu)化, 最后一種是區(qū)域內(nèi)陸海協(xié)同的空箱調(diào)運(yùn)策略研究. 而在當(dāng)前陸海協(xié)同的空箱調(diào)運(yùn)策略研究中, 大多數(shù)研究局限于單一港口與其腹地范圍內(nèi)進(jìn)行空箱資源調(diào)配, 少數(shù)針對(duì)港口群范圍內(nèi)空箱資源整合研究也僅限于公共腹地對(duì)多個(gè)港口進(jìn)行空箱補(bǔ)給, 其本質(zhì)還是港口與其直接腹地的空箱服務(wù).

因此, 為了提高港口群陸側(cè)經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)的空箱周轉(zhuǎn)效率, 減少公路集卡運(yùn)輸空箱造成的道路擁堵和環(huán)境污染, 有效降低船公司陸側(cè)空箱調(diào)運(yùn)成本, 并助力低碳運(yùn)輸發(fā)展, 本文以港口群及港口群陸側(cè)腹地內(nèi)所有鐵路貨運(yùn)站為空箱物流節(jié)點(diǎn), 基于相對(duì)低碳的海鐵聯(lián)運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò), 提出鐵路貨運(yùn)站與空箱資源均為共享模式的空箱調(diào)運(yùn)策略, 對(duì)港口群范圍內(nèi)的空箱資源進(jìn)行全局優(yōu)化配置. 最后以長(zhǎng)三角港口群及其經(jīng)濟(jì)腹地為例, 選取上海港、寧波舟山港及其經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)的鐵路集裝箱貨運(yùn)站進(jìn)行計(jì)算, 驗(yàn)證模型方案的可行性.

1 問(wèn)題描述

本文考慮在港口群及其經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi), 假設(shè)集裝箱空箱及鐵路貨運(yùn)站資源均為共享, 通過(guò)相對(duì)低碳的鐵路運(yùn)輸方式替代公路運(yùn)輸, 探索海鐵協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)策略問(wèn)題. 傳統(tǒng)港口陸側(cè)范圍內(nèi)的空箱調(diào)運(yùn)策略是在經(jīng)濟(jì)腹地范圍內(nèi)的所有貨運(yùn)站只服務(wù)于所屬港口. 如圖1所示, 鐵路貨運(yùn)站A1、A2處于港口A所覆蓋的經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi), 傳統(tǒng)模式中A港口腹地內(nèi)的鐵路貨運(yùn)站只對(duì)A港口進(jìn)行空箱調(diào)運(yùn)服務(wù), 對(duì)B港口和C港口不進(jìn)行空箱調(diào)運(yùn)服務(wù); 同理, B1鐵路貨運(yùn)站只對(duì)B港口進(jìn)行空箱調(diào)運(yùn)服務(wù), C1、C2鐵路貨運(yùn)站只對(duì)C港口進(jìn)行空箱調(diào)運(yùn)服務(wù).

圖1 “傳統(tǒng)模式”集裝箱運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

但在部分地區(qū)中, 隨著港口群區(qū)域一體化建設(shè), 整個(gè)港口群和其經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)形成了一套完善的鐵路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò), 不同港口腹地內(nèi)的貨運(yùn)站與各非所屬港口之間均可實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸. 如圖2所示, A、B、C港口組成一個(gè)港口群, 港口群經(jīng)濟(jì)腹地范圍內(nèi)的鐵路貨運(yùn)站與各個(gè)港口為互連狀態(tài), 貨運(yùn)站A1、A2不僅可以對(duì)港口A進(jìn)行空箱調(diào)運(yùn)服務(wù), 還具備對(duì)港口B和港口C進(jìn)行空箱調(diào)運(yùn)服務(wù)的運(yùn)輸條件; 同理, 鐵路貨運(yùn)站B1、C2、C2可同時(shí)對(duì)3個(gè)港口進(jìn)行空箱調(diào)運(yùn)服務(wù). 在該背景下, 本文提出“共享模式”下的海鐵協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)策略, 并從船公司角度, 研究多周期下船公司的空箱調(diào)運(yùn)方案, 其決策變量為港口群之間的空箱調(diào)運(yùn)量、各港口與港口群范圍內(nèi)各鐵路貨運(yùn)站之間的空箱調(diào)運(yùn)量, 以及當(dāng)空箱調(diào)運(yùn)量不能滿足港口需求情況下港口的租箱量, 通過(guò)尋找最優(yōu)決策變量來(lái)降低船公司陸側(cè)空箱運(yùn)營(yíng)成本.

圖2 “共享模式”集裝箱運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

2 模型構(gòu)建

2.1 前提假設(shè)

(1)上一周期運(yùn)進(jìn)港口的重箱作為本周期港口的空箱供給量, 上期由港口運(yùn)往內(nèi)陸鐵路貨運(yùn)站的重箱作為本周期內(nèi)陸鐵路集裝箱貨運(yùn)站的空箱供給量;

(2)每個(gè)鐵路集裝箱貨運(yùn)站可以服務(wù)于多個(gè)港口, 為多個(gè)港口提供空箱運(yùn)輸與堆存服務(wù);

(3)空箱為共享資源;

(4)內(nèi)陸運(yùn)輸方式為鐵路運(yùn)輸;

(5)租箱只發(fā)生在港口, 租箱量沒(méi)有限制, 所租箱本期內(nèi)就可到達(dá), 不考慮還箱;

(6)以TEU為集裝箱計(jì)算標(biāo)準(zhǔn);

(7)當(dāng)前周期的空箱需求需在上一周期內(nèi)完成空箱的調(diào)運(yùn);

(8)當(dāng)前周期的結(jié)束時(shí)刻為當(dāng)期的重箱發(fā)貨時(shí)間點(diǎn);

(9)空箱從始發(fā)地的裝箱時(shí)間與空箱到港卸箱至裝船的時(shí)間總和為3d;

(10)以7d為1個(gè)周期.

2.2 符號(hào)說(shuō)明

2.2.1 集合參數(shù)

2.2.2 成本參數(shù)

2.2.3 其他參數(shù)

: 無(wú)窮大的常數(shù).

2.2.4 決策變量

2.2.5 其他變量

2.3 數(shù)學(xué)模型

根據(jù)集裝箱班輪運(yùn)輸以周為發(fā)班頻率的計(jì)數(shù)規(guī)則, 本文以7d為一個(gè)周期來(lái)構(gòu)建模型. 模型的目標(biāo)函數(shù)為多周期內(nèi), 船公司的陸側(cè)空箱總運(yùn)營(yíng)成本最小. 目標(biāo)函數(shù)包括四部分, 分別為港口間的空箱調(diào)運(yùn)總成本1, 港口與鐵路貨運(yùn)站間的空箱調(diào)運(yùn)總成本2, 港口與鐵路貨運(yùn)站的空箱堆存總成本3, 以及租箱總成本4.

目標(biāo)函數(shù):

港口間的調(diào)運(yùn)成本:

港口與鐵路集裝箱貨運(yùn)站之間的調(diào)運(yùn)成本:

港口與鐵路集裝箱貨運(yùn)站的堆存成本:

租箱成本:

約束條件:

3 算例分析

3.1 算例描述

長(zhǎng)三角作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要引擎, 貢獻(xiàn)了中國(guó)近四分之一的GDP, 擁有全國(guó)集裝箱吞吐量排名前兩位的上海港和寧波舟山港. 根據(jù)《長(zhǎng)三角洲地區(qū)交通運(yùn)輸更高質(zhì)量一體化發(fā)展規(guī)劃》(圖3), 長(zhǎng)三角地區(qū)的各集裝箱鐵路貨運(yùn)站和各港口間均可通過(guò)鐵路實(shí)現(xiàn)互連, 這為本文提出的港口群范圍內(nèi)所有鐵路貨運(yùn)站可同時(shí)為港口群內(nèi)任意港口提供空箱調(diào)運(yùn)服務(wù)的研究思路提供了先決條件. 因此, 本文以長(zhǎng)三角沿海港口群及其長(zhǎng)三角地區(qū)的經(jīng)濟(jì)腹地為例, 選取寧波舟山港、上海港為港口節(jié)點(diǎn); 對(duì)上海、江蘇、浙江、安徽四省市組成的經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)空箱調(diào)運(yùn)策略進(jìn)行案例分析.

圖3 長(zhǎng)三角一體化交通規(guī)劃圖

根據(jù)各鐵路貨運(yùn)站與寧波舟山港和上海港的海鐵聯(lián)運(yùn)班列開行情況及鐵路貨運(yùn)站等級(jí), 選取的鐵路貨運(yùn)站如圖4所示. 其中各鐵路貨運(yùn)站與港口的班次開行狀態(tài)見(jiàn)表1, 表中數(shù)值為1代表港口與鐵路貨運(yùn)站有海鐵聯(lián)運(yùn)開行服務(wù), 反之則為0.

圖4 上海港、寧波舟山港腹地內(nèi)鐵路貨運(yùn)站示意圖

各鐵路貨運(yùn)站與港口之間的周均海鐵聯(lián)運(yùn)集裝箱辦理量見(jiàn)表2. 各港口與各鐵路貨運(yùn)站鐵路運(yùn)輸距離見(jiàn)表3. 上海港至寧波舟山港的海運(yùn)距離為328km, 各港口重箱輸入量和重箱輸出量見(jiàn)表4.

本文以5個(gè)發(fā)船周期進(jìn)行計(jì)算, 每個(gè)周期為7d. 20英尺標(biāo)準(zhǔn)空箱的海上運(yùn)輸折算價(jià)格為0.5元·(TEU·km)-1, 鐵路運(yùn)輸為2.5元·(TEU·km)-1, 空箱租賃價(jià)格為每周期4500元·TEU-1, 港口及鐵路貨運(yùn)站的集裝箱堆存費(fèi)為5元·(TEU·d)-1, 鐵路運(yùn)行速度為100km·h-1, 集裝箱船舶航行速度為27.78 km·h-1. 其中鐵路貨運(yùn)站的重箱輸入量及港口的重箱輸入輸出量分別設(shè)置為服從以表2和表4為均值的正態(tài)分布, 并用Python根據(jù)正態(tài)分布生成隨機(jī)量.

表1 港口與鐵路貨運(yùn)站間班次開行狀態(tài)

表2 鐵路貨運(yùn)站周均集裝箱辦理量 TEU

注: 數(shù)據(jù)來(lái)源于《海鐵聯(lián)運(yùn)簡(jiǎn)報(bào)》及調(diào)研統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).

表3 港口與鐵路貨運(yùn)站間距離 km

表4 港口集裝箱進(jìn)出口情況 萬(wàn)TEU

注: 數(shù)據(jù)來(lái)源于《港口統(tǒng)計(jì)年鑒》.

3.2 計(jì)算結(jié)果分析

利用MATLAB 2014a, 同時(shí)結(jié)合CPLEX 12.6.3對(duì)模型進(jìn)行求解, 運(yùn)用Windows 10操作系統(tǒng)的i5-8250 CPU處理器進(jìn)行運(yùn)算. 運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)表5.

首先對(duì)總成本的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析. 根據(jù)表5可知, 在空箱運(yùn)營(yíng)的成本組成結(jié)構(gòu)中, 租箱成本占比最高, 占總成本的54.37%, 其次是港-站調(diào)運(yùn)成本、港間調(diào)運(yùn)成本和堆存成本, 平均占比分別為32.51%、8.59%和4.53%. 據(jù)統(tǒng)計(jì), 船公司的租箱成本約占集裝箱運(yùn)營(yíng)成本的50%[4], 這與本文的租箱成本占比基本相符. 對(duì)于港間調(diào)運(yùn)成本和港-站調(diào)運(yùn)成本而言, 一般是港間調(diào)運(yùn)成本要大于港-站調(diào)運(yùn)成本[3], 但本文結(jié)果卻與此相反. 這是因?yàn)閷?shí)際船公司在統(tǒng)計(jì)港間調(diào)運(yùn)成本時(shí), 包括了所有海內(nèi)、外港口間的空箱調(diào)運(yùn), 而港間調(diào)運(yùn)成本主要集中在洲際間空箱調(diào)運(yùn)中. 國(guó)內(nèi)空箱流動(dòng)主要在陸側(cè), 各港之間的海上空箱調(diào)運(yùn)量相對(duì)較少, 且運(yùn)距較短, 因此當(dāng)以上海港和寧波舟山港為例進(jìn)行計(jì)算時(shí), 其港間空箱調(diào)運(yùn)成本占比要低于港-站調(diào)運(yùn)成本, 最后堆存成本占比最小, 這是因?yàn)殍F路貨運(yùn)站存在免費(fèi)堆存期, 且由于我國(guó)整體缺箱, 空箱基本處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài), 不會(huì)長(zhǎng)期堆放.

各項(xiàng)成本變化情況如圖5所示. 由圖5可見(jiàn), 相比于港口群內(nèi)傳統(tǒng)空箱調(diào)運(yùn)作業(yè)模式, 共享模式下, 除港-站間的鐵路運(yùn)輸成本有所增加外, 其余各項(xiàng)成本都有不同程度下降. 其中港間調(diào)運(yùn)成本和租箱成本下降幅度最大, 降幅分別為40.68%和30.67%, 下降額度分別為50.84萬(wàn)元和207.45萬(wàn)元. 在傳統(tǒng)作業(yè)模式中, 港口經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)的鐵路貨運(yùn)站只能為所屬港口提供空箱補(bǔ)給服務(wù), 無(wú)法為港口群內(nèi)的其他缺箱港口提供陸側(cè)空箱調(diào)運(yùn)服務(wù), 此時(shí)缺箱港口不得不通過(guò)更多的港間調(diào)箱, 甚至租箱來(lái)滿足其空箱需求, 這便造成了租箱成本和港間調(diào)運(yùn)成本的增加. 從另一方面來(lái)看, 共享模式下的空箱調(diào)運(yùn)策略允許鐵路貨運(yùn)站的空箱向任意港口調(diào)箱, 陸側(cè)空箱運(yùn)轉(zhuǎn)更為流暢, 此舉盡管會(huì)增加港-站調(diào)運(yùn)成本, 但很大程度上減少了空箱的堆存時(shí)間, 從而減少了空箱堆存成本. 綜上所述, 空箱鐵路運(yùn)輸資源共享模式下的空箱調(diào)運(yùn)策略能夠?yàn)榇竟?jié)省22.88%的總成本, 證明該種調(diào)運(yùn)策略的有效性.

圖5 2種模式下的空箱運(yùn)營(yíng)成本變化

最后對(duì)港口與鐵路貨運(yùn)站班次開行狀態(tài)變化進(jìn)行分析, 求解出鐵路開行方案. 由表6和圖6可知, 開行方案發(fā)生變化的鐵路貨運(yùn)站有錢清站、蕭山站、湖州站、徐州站、蚌埠站和海安站. 資源共享模式下, 最初只服務(wù)于寧波舟山港的徐州站和蚌埠站不再與寧波港有空箱調(diào)運(yùn)服務(wù), 轉(zhuǎn)而服務(wù)于上海港, 主要是與寧波舟山港相比, 徐州站和蚌埠站與上海港的鐵路運(yùn)輸距離至少縮短了270km, 具有較大運(yùn)距優(yōu)勢(shì), 且徐州站和蚌埠站的海鐵聯(lián)運(yùn)集裝箱運(yùn)輸量較少, 存儲(chǔ)下來(lái)的空箱可被上海港完全消化; 錢清站、蕭山站和湖州站在新的空箱調(diào)運(yùn)策略下, 增設(shè)了與上海港的空箱調(diào)運(yùn)服務(wù), 最主要原因是這3個(gè)鐵路貨運(yùn)站的海鐵聯(lián)運(yùn)集裝箱運(yùn)輸量較大, 擁有較多空箱存量, 且與寧波舟山港和上海港的鐵路運(yùn)輸距離相差不大, 最大運(yùn)距差僅為138km, 寧波舟山港不具有絕對(duì)的運(yùn)距優(yōu)勢(shì). 同理, 海安站也是如此.

表5 成本計(jì)算結(jié)果

表6 “共享模式”下港口與鐵路貨運(yùn)站間班次開行狀態(tài)

圖6 “共享模式”下港口與鐵路貨運(yùn)站班次開行狀態(tài)

4 結(jié)論

本文首次提出共享模式下的港口群陸側(cè)海鐵協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)策略優(yōu)化研究, 即在港口群經(jīng)濟(jì)腹地范圍內(nèi), 海鐵聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通, 且各鐵路貨運(yùn)站及空箱資源均為共享狀態(tài)下的海鐵協(xié)同空箱調(diào)運(yùn)策略. 本研究突破了港口陸側(cè)空箱調(diào)運(yùn)傳統(tǒng)作業(yè)模式下, 港口腹地內(nèi)的鐵路貨運(yùn)站只對(duì)所屬港口提供服務(wù)的限制, 為船公司提供了一種新的空箱調(diào)運(yùn)思路, 使得對(duì)港口群陸側(cè)空箱資源的優(yōu)化配置更為合理. 并且通過(guò)建立空箱調(diào)運(yùn)的多周期混合整數(shù)規(guī)劃模型, 以長(zhǎng)三角范圍內(nèi)的港口群為例, 驗(yàn)證了該策略的可行性; 案例計(jì)算結(jié)果顯示, 共享模式下海鐵協(xié)同的空箱調(diào)運(yùn)策略可為船公司減少22.88%的陸側(cè)空箱運(yùn)營(yíng)成本. 合理的內(nèi)陸空箱資源配置對(duì)于滿足港口空箱需求有著至關(guān)重要的作用, 因此對(duì)船公司和港口群內(nèi)的各港口而言, 通過(guò)共享港口群經(jīng)濟(jì)腹地內(nèi)的鐵路貨運(yùn)站和空箱, 不僅最大程度地降低了港口群內(nèi)的空箱調(diào)運(yùn)成本, 提升了空箱資源周轉(zhuǎn)效率, 更對(duì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“公轉(zhuǎn)鐵”提供了全新思路.

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A sharing mode based synergy of sea and rail for repositioning of inland empty containers within port clusters

XU Huafeng, WANG Yuhong, HONG Cheng*

( Faculty of Maritime and Transportation, Ningbo University, Ningbo 315832, China )

Incorporating the sea-rail integrated transport service network with low carbon emission, the authors propose a sea-rail synergistic strategy for inland empty container repositioning by adopting the “sharing mode”. It assumes that, within the port cluster and its hinterland, all railway freight transport capacity and empty container resources can be shared upon requests. In order to meet the demand of empty container in ports, the objective function of empty container repositioning cost is defined, while a multi-period mixed integer programming model is established to optimize the allocation scheme of inland empty container resources among ports and port-station corridors. Through the examples given hereby in the ports and their corresponding hinterland railway freight stations in the Yangtze River Delta, the effectiveness of the model has been verified. The results show that, with the contribution of sea-rail synergistic strategy, the empty container repositioning cost in the “sharing mode” can be saved by more than 20% of the initial one for the shipping companies. Research findings suggest that, based on the proposed sharing mode, the optimized resource allocation of inland empty container and rail freight transport capacity will not only improve the turnaround efficiency and reduce its repositioning cost, but also prove to be a great facilitation of modal shift from road to rail.

empty container repositioning; sea-rail intermodal transport; synergy; port cluster; sharing mode

2021?11?03.

寧波大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版）網(wǎng)址: http://journallg.nbu.edu.cn/

浙江省“錢江人才計(jì)劃”D類資助項(xiàng)目（QJD1802022）.

徐華鋒（1996－）, 男, 湖南郴州人, 在讀碩士研究生, 主要研究方向: 集裝箱運(yùn)輸優(yōu)化. E-mail: huffie_xu@163.com

U169.62

A

1001-5132（2022）03-0081-08

（責(zé)任編輯 章踐立）