（交通运输规划与管理专业论文）长江内河班轮运输航线优化设置.pdf

i 长江内河班轮运输航线优化设置 摘 要 长江内河班轮运输航线优化设置 摘 要 随着我国国力的增强以及人们生活水平的提高， 国际国内贸易持 续高速增长。水路运输是国际国内贸易的最主要运输方式。一艘船舶 日运营消耗往往高达数千美元，因此，对航线和班轮挂靠日期的稍微 改进，就能节省大量的营运成本。但目前我国内河班轮运输系统还存 在着多家航运公司自行设置航线，运力重叠、港口运量需求不能完全 得到满足等问题。本文拟采用量化方法，以长江内河班轮运输系统总 运营成本最低为目标，对长江班轮运输系统航线设置进行优化分析。 本文先对我国内河班轮运输状况进行介绍， 同时与国外内河班轮 运输发展状况进行比较，并找出我国内河班轮运输存在的问题。在介 绍国内内河班轮运输状况的同时， 对长江干线航道状况分段进行分析 介绍。然后对长江干线各港口的集装箱货运量、长江干线各港口吞吐 量进行分析，并采用组合预测模型，对其未来时期货运需求量进行预 测，得出长江干线各港口货物集装箱运输需求量数据。在考虑到航道 通航能力的基础上，拟选几种主要长江集装箱运输船型，选定十个长 江干线主要港口，对长江班轮航线进行优化设置。 本文以长江集装箱班轮运输系统为研究对象， 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，在保证各港口都被访问、满足其运量需求的基础上，实现整个 班轮运输系统总成本最低，得到内河班轮运输航线的优化设置。 ii 本文选用线性规划方法来解决航线设置优化问题。在求解过程 中，由于数据量比较大，选用 matlab 软件进行求解，得到非整数解， 对所得到的非整数解进行“整数化”调整后，得到长江内河班轮运输 的航线优化设置最后结果。 这种方法可以应用于解决我国内河班轮运输航线设置问题， 实现 总营运成本最低。 关键字：长江，内河班轮运输，航线优化设置，两阶段分析方法 关键字：长江，内河班轮运输，航线优化设置，两阶段分析方法 iii the optimization of yangtzi freshwater liner shipping routes the optimization of yangtzi freshwater liner shipping routes abstract abstract as china national power is becoming stronger and stronger and peoples living condition having been improved greatly, international trade and domestic trade are increasing at a sustained high speed. water way transportation is the main transportation means in the international trade and domestic trade. the running cost of a cargo-carrying ship is as much as thousands of dollars per day, therefore a slight improvement in shipping line plan and the day of visiting a specific port will save a lot of running cost. but at present, the domestic freshwater liner shipping system still has some problems, such as couples of shipping company set shipping lines respectively, transportation ability overlapping ,ports demanding not being satisfied and so on. in this paper, quantizing methods are proposed to discussing and solving the problem of how to set yangtzi freshwater liner shipping routes. in this paper, the status of domestic freshwater liner shipping condition is illustrated first, meanwhile which is compared with foreign countrys freshwater liner shipping developing condition, and problems lay in home freshwater liner shipping are located. with the introduction of domestic freshwater liner shipping, the shipping channel status of yangtzis mainline is showed. then the container transporting demanding of each port along yangtzis mainline and each ports throughput is analyzed, and the forecasting of the ports throughput is done with the optimized combination of forecasting models.，so as to get the data of container transporting demanding of each port along yangtzis mainline. iv on the condition of consideration yangtzi shipping channels traffic ability, yangtzi liner shipping routes setting are optimized with several yangtzi container shipping ships model types and ten main ports along yangtzis mainline selected . in this paper, liner shipping problem of the changjiang river 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 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 yangtzi liner shipping. in the course of solving the linear problem, as to a quite large number of data, the software of matlab is used to get a un-integral number answer, which is adjusted in the way of making the answer to become an integral one. the method can be used to solve our countrys freshwater liner shipping problem, in order to minimize the total freshwater liner shipping systems running cost. key words: key words: yangtzi, freshwater liner shipping, optimization of shipping routes setting, “two-phase” solution method 上海交通大学 学位论文原创性声明 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得 的成果。 除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的作品成果。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结果由本人承担。 学位论文作者签名：黄 勇 日期： 年 月 日 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 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。 本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部 或部分内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。 保密 保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 不保密。 （请在以上方框内打“”） 学位论文作者签名：黄 勇 指导教师签名：高捷教授 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 上海交通大学硕士学位论文 1 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1 课题研究背景 1.1 课题研究背景 长江干线是我国最重要的内河水运主通道，主要通航支流有嘉陵江、乌江、 汉江、湘江、赣江、黄浦江及长江三角洲水网等骨干航道，水运条件十分优越， 水运货运量占全国内河货运量的 40%，在我国内河航运中占有举足轻重的地位。 自 1976 年起，长江水系水路集装箱运输经历了试验、起步和发展三个阶段。 航线由单一的内贸航线发展到今天的国际航线、内支线、国内航线协调发展，集 装箱箱型由国内的 5 吨箱型发展为统一 20 英尺和 40 英尺国际标准集装箱， 运输 方式由顶推船队运输为主发展到以自航船运输为主。2002 年，长江水系集装箱 吞吐量为 138 万 teu，主要港口完成集装箱吞吐量 126 万 teu，同比增长 35.5%； 其中长江下游主要港口集装箱吞吐量约为101万teu占整个长江水系主要港口吞 吐量的 81%；中游约 15.3 万 teu，约占 12%;上游 9.1 万 teu，约占 7%。集装箱 运输己成为我国长江货物运输的新的经济增长点。 在三峡一期工程完工后， 重庆至宜昌航段的航道由原来的二级航道变为一级 航道，单船载重量可提高到 500010000 吨，航道单向下水年通过能力将由目前 的 15002000 万吨提高到 5000 万吨。水流速度减缓，不仅使船舶上下水航行时 间缩短，同时也使得每千瓦小时拖载量从过去的 1.6 吨增加到 3.8 吨，船舶每千 吨公里的平均油耗从以前的 26kg 降到 7.66kg，降幅达 70，平均运输成本也因 而降低 3537。三峡工程的竣工，改善了内河航道通航条件，尤其是上游 航道情况，这更有利于长江内河集装箱班轮运输的发展。 这种得天独厚的有利条件， 吸引了众多的集装箱班轮运输公司加入长江内河 班轮运输，众多的班轮运输公司开辟了许多的班轮航线。班轮公司为了竞争的需 要，竞相开设覆盖整个长江运输水域的航线数条，造成航线的重复设置；同时， 上海交通大学硕士学位论文 2 长江流域港口众多，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，以及港口货物压港 现象。 本文基于上述问题分析，对优化设置长江集装箱班轮运输航线进行了研究， 希望能够解决目前我国内河班轮运输的航线设置混乱问题。 1.2 课题研究的意义 1.2 课题研究的意义 长江干线横贯我国东、中、西三大经济地带，支流沟通南北，腹地广阔，是 连接西南、华中和华东地区的水路交通运输大动脉，也是我国最重要的水运主通 道，在流域经济发展和对外开放等方面起到了积极的促进作用，在全国内河班轮 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，同时是我国内 河班轮运输的指引者、领导者。 通过分析现阶段长江内河班轮运输中存在的问题，提出解决方案，这对我国 内河班轮运输航线设置具有一定的实际指导意义， 有助于加快我国内河班轮运输 的高质量高水准发展，有利于国民经济的快速发展，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 研究内容及研究方法 1.3 研究内容及研究方法 本文以长江集装箱班轮运输系统为研究对象，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，在保证各港口都被访问、满足 其运量需求的基础上，实现整个班轮运输系统总成本最低，得到内河班轮运输航 线的优化设置。这种方法也可以应用于解决我国内河班轮运输航线配置问题，进 而实现总营运成本最低。 上海交通大学硕士学位论文 3 第二章 内河班轮运输发展状况介绍 第二章 内河班轮运输发展状况介绍 2.1 我国内河集装箱班轮运输发展状况分析 2.1 我国内河集装箱班轮运输发展状况分析 2.1.1 我国内河集装箱班轮运输发展历程 2.1.1 我国内河集装箱班轮运输发展历程 中国是世界上面积最大的国家之一，山高水长，河湖密布，具有发展河运的 优越条件。全国河流总长约 43 万公里，长度在 1000 公里以上的大河有 15 条。 湖泊众多，面积超过 100 平方公里的大湖有 12 个。湖泊总面积超过 8 万平方公 里。中国河流可分成外流和内流两种河流，外流河流以注入太平洋的河流最多、 流域面积最广，它们大都是我国最重要的通航河流，如长江，珠江、淮河、钱塘 江、黄河、黑龙江等。纵观全球内河集装箱运输历史，我国内河集装箱运输虽然 起步较早，但远远没有显现出国际集装箱运输的活力与生机，其发展也远远落后 于国际集装箱运输，40 年以来的起落沉浮，没有质的飞跃，直到 1996 年我国内 河集装箱运输才真正进入新的发展阶段。按照发展过程，中国内河集装箱运输的 发展大致可分为四个发展阶段 18 。 尝试阶段 1956 年 5 月 1 日，中国首次利用铁路箱试着开展了水路与铁路的集装箱联 运，铁、交两部共同制定了水陆联运试运办法。但由于当时货源不平衡、空箱率 高、设备不适应水陆集装箱联运及组织衔接等方面的问题，试运期仅仅持续了三 个月。1960 年，国家科研项目“水陆联运集装箱一条龙运输研究”试验制造了 4 个 1. 25 吨的集装箱，仅仅在北京天津进行一次往返试运后就告终止。1972 年，当时国际上集装箱运输正处于起步发展阶段，其优越性很快就得到了国内运 输业的关注，并且引起了有关部门的重视。原交通部水运局借用 297 个铁路 3 吨集装箱投入上海/大连、 南京/南通/大连、 上海/南通(江海联运)三条航线试运。 上海交通大学硕士学位论文 4 在这次试运过程中，集装箱作为一种成组工具在港口装、拆箱，货主免费使用箱 子，运费按所装货物实际重量和等级计收。这种尝试阶段终因国民经济发展水平 低、资金缺乏，以及在计划经济环境下货主承受能力差等原因，随着集装箱陆续 报废而结束。 起步阶段 1973 年交通部组织水运所研制 5 吨水陆联运集装箱，于 1976 年 4 月首先在 长江开辟第一条班轮航线：武汉沙市航线。后来又相继开辟了武汉上海 (1980 年因上海十六铺码头改建而中断)、武汉宜昌、武汉黄石、以及沙市 宜昌航线等。1977 年广州海运局研制了 2 吨集装箱，投入华南沿海货轮运输。 1979 年交通部投资建造国家标准 5 吨集装箱 1000 个，投入北方沿海客货班轮运 输。同期，长江航务管理局将两艘 800 吨货驳改造成集装箱专用驳船，投入长江 货物运输。进入 19 世纪 80 年代，水路集装箱运输在沿海和长江均有不同程度的 发展。 长江集装箱运输主要利用专用驳船开辟班轮航线，但由于货源、资金和管理 体制等方面原因， 长江集装箱运输于 1985 年中断。 19 世纪 80 年代末， 即在 1986 年至 1989 年，全国共开辟航线 17 条，集装箱的水运量和港口吞吐量平均每年以 5%的增幅递增。在此期间，交通部根据运输发展的需要制定了水路集装箱运费和 港口装卸费收标准，规范了各运输环节的收费行为，在一定程度上促进了水路集 装箱运输的发展。但是由于需求不旺和主要资源都偏重国际集装箱运输等原因， 造成这阶段的水路集装箱运输在发展速度、 运输方式与运输船队规模等方面并没 有明显的突破。1985 年，中国水路集装箱港口吞吐量完成 9. 5 万箱，货重 26 万吨，而 1990 年却只完成 7. 3 万箱，货重 20 万吨。 徘徊阶段 在这一阶段，针对水路集装箱运输发展存在的众多问题，交通部于 1990 年 11 月在温州召开了全国水路国内集装箱运输工作会议，提出了积极开拓、重点 发展具有优势的集装箱航线多方面筹集资金、从提高后的运价中提取造箱资金、 向货主收取集装箱的使用费、扩大租赁业务、开展多种服务等办法，以保证造箱 和修箱有足够资金。此会议对水路集装箱运输起到一定的推动作用，但由于对市 场发展方向整体把握不够准确，国内集装箱运输仍徘徊不前。同时水路集装箱运 上海交通大学硕士学位论文 5 输在刚有所发展时，却又受到来自于公路和航空运输发展的严峻挑战，分流了水 上运输的客源、货源，直接冲击到客货班轮运输。由于很多客轮运输航线亏损， 航运企业整体效益下降，开始逐步撤线或减少运力的投入，这给主要依靠客货班 轮捎带集装箱的水路集装箱运输带来致命的打击， 致使利用客货班轮捎带集装箱 的运输航线只剩下大连/天津、大连/烟台、大连/上海三条。国内集装箱的运输 处于停止或萎缩阶段，再度走入低谷。 1995 年全国主要港口完成集装箱吞吐量 16 万 teu，货重 51 万吨，其中 5 吨箱 13 万个。主要分布在上海、广州、大连、 温州和海口等港口， 而同期国际集装箱港口吞吐量己经达到610万teu， 货重4100 万吨。 发展阶段 在这一阶段，实现了水路集装箱运输的一个质的飞跃。改革开放以来，由于 外贸运输需求旺盛，而且外贸运输与国际运输水平要求差距太大，所以从中央到 地方到相关企业都把资源和精力放在了国际集装箱运输方面， 从某种程度上忽视 了内河集装箱运输的发展。贸易的格局和运输方式变化不大，发展水平仍然相对 落后，对运输质量的需求不高，所以内河集装箱运输没有随着国际集装箱运输的 发展而发展。直到近几年来，由于地区产业结构的调整、贸易方式的改变和企业 改革，物流在生产和流通中作用的加强，货主对运输服务的需求大大增加，使内 河集装箱运输的广泛开展成为可能。加之国际集装箱运输市场竞争十分激烈，资 源没有得到充分利用，为开展内河集装箱运输的发展提供了充分的资源、良好的 机遇。随着沿海经济的发展，贸易中的中、高值货物交流日益活跃，全集装箱船 运输这类货物时具有明显优势。为顺应这一需求，广州港货运公司率先在 1993 年 11 月开辟了一条上海/广州全集装箱班轮航线。最初使用 5 吨箱，随着货运量 的增加，又逐步使用 10 吨箱，并从 1996 年开始使用 20 英尺、40 英尺国际标准 箱，取得了较好的经济效益，为在逆境中求发展的内河集装箱运输找到了一条新 路子，也指明了件杂货集装箱化运输这个未来发展方向。到 1996 年底，外贸政 策调整、国际集装箱发展过热造成了运力过剩、运输结构发生变化，为发展水路 集装箱运输提供了绝佳机遇，使发展水路集装箱运输的条件基本成熟。针对市场 的需求，航运企业把握时机，积极地做出运输决策调整。目前集装箱货源丰富的 区域差不多遍布了沿海的所有港口，同时还向内陆延伸，己构成贯穿南北，深入 上海交通大学硕士学位论文 6 长江的“t”型网络。随着货源的不断开发，长江干线港口的货量已逐步上升， 周边地区的货源也逐步增多。 当前中国集装箱运输市场货源的结构具有以下几个特点：第一，货源数量的 季节性强，运量波动较大，给船东船期调整带来困难。第二，运输时间过长和服 务质量不高，这种状况一定程度上导致了目前长江内河班轮运作的不规范，各船 公司为争取客户而大打价格战，在这种情况下，长江集装箱运输在稳定已经开发 的货类的基础上，必须扩大长江干线经济腹地范围，加大揽货范围，使货种结构 逐步向轻泡货、高附加值货、冷藏箱和特种箱转化。这将优化货运结构、增加收 益、加速中国集装箱运输业从外延伸向内延伸发展转变，这是集装箱运输进一步 生存与发展的优势所在。 1996 年 12 月第一条集装箱班轮航线：上海/南京航线的开通，拉开了中国 采用国际标准从事内河集装箱运输的序幕， 象征着中国内河集装箱运输与国际接 轨，随着中国国民经济产业结构的调整和国际集装箱运输发展的日益成熟，国内 货主对运输质量、时间和价格要求的不断提高，中国内河集装箱运输进入了一个 崭新的发展阶段和持续高速增长的黄金时期，具有强大的生命力。 目前，我国开展内河集装箱运输的地区主要是在长江、珠江和京杭运河江南 运河段。 长江水系尤其是长江下游的三角洲地区是中国内河集装箱运输最活跃的 地区之一，那里分布有上海港、宁波港、南京港、张家港港、南通港、连云港港、 镇江港、温州港、江阴港、海门港等众多港口，航线由原来单一的内贸航线发展 到今天的内支线、外支线和内贸航线协调发展，集装箱箱型由国内的 5 吨集装箱 统一为 20 英尺和 40 英尺国际标准箱， 运输方式由顶推船队运输为主发展到以自 航船运输为主。20 多年来，长江水系水路集装箱运输从无到有，从小到大，从 内贸到外贸，内河到海上，已经初具相当规模。 2004 年全国内河港口万吨级及以上泊位中，集装箱泊位 155 个。2004 年我 国内河港口集装箱吞吐量完成 498 万 teu。我国内河集装箱运力持续增长，船舶 集装箱位由 2001 年的 8815teu 增加到 2004 年的 3. 27 万 teu。 随着我国内河集装箱运输的加速发展， 港航企业之间通过协商达成了许多共 识，合作伙伴关系进一步加强。在船公司之间，也通过互租舱位等形式在主要航 线上开展合作经营。我国规模较大集装箱运输经营人不仅提供单一的水路运输， 上海交通大学硕士学位论文 7 还活跃于以多种运输方式为特征、实行一票到底的多式联运服务，并开始着手为 客户提供包括采购、加工、仓储、配送等在内的全方位现代物流服务，计算机、 互联网等先进信息技术已广泛应用于我国内河集装箱运输的各主要港航企业以 及内河集装箱运输的各个环节，同时内河集装箱运输的管理水平也有所提高。 总体来讲，我国内河集装箱运输还处于发展时期，仍存在诸多缺陷和不足， 随着市场的不断规范，政策法规的不断健全，航道等级的不断提高，船型不断标 准化，我国内河集装箱运输必将迎来新的飞跃。 2.1.2 我国内河集装箱运输发展的主要特点以及存在问题分析 2.1.2 我国内河集装箱运输发展的主要特点以及存在问题分析 （1）内河集装箱运输市场仍处在培育和完善的过程中 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 三角洲地区的内河集装箱运输已经发展到一定规模，国际航线、内支线、国内航 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， 建立完善的内河集装箱运输体系尚需时日。 （2）内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，也使内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，在三峡工程的建设、长江口治理二期工程、长 江航道的整治、洋山深水港建设、珠江水系航道的整治、广州港和深圳港的迅速 发展等影响下，长江和珠江的内河集装箱运输显得很有后劲。因此，在未来的一 定时期内，内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内河港口的发展 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。内河港口的外部发展环境不可能在短期内得到改变，而港口下放和经营 机制的改革，则是通过提高企业内部活力，来促进港口企业的新发展。当然，这 上海交通大学硕士学位论文 8 必然导致内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的方式和手段会更灵活多 样；另外内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，不规范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，南京以上港口 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 30-40%。同时，空箱率较高，营运成本较大。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。 （5）存在主要问题 第一，班期不准、运输时间较长且没有保证。由于没有对长江集装箱班轮运 输进行整体规划，而是由各船公司自行设定航线，造成运力重迭，于是出现货量 不足，空箱率高等现象。长江内贸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及挂靠港，而且这种现象屡见不鲜，以至各船公司的内贸班 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，同 时也影响了长江班轮运输的外在名誉，使货主对长江班轮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，许多船东及其代理不能及时与 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及赔 偿金额不及时答复，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、进而对长江内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。 因此，各船公司应在班期的准时性、航线设置的合理性、索赔配合方面多做 努力。同时，提高员工素质，增强货运意识，把客户的利益作为最高利益，切实 为客户着想，让客户真正认同接收内贸集装箱运输方式。 上海交通大学硕士学位论文 9 2.2 国外内河班轮运输状况介绍 2.2 国外内河班轮运输状况介绍 2.2.1 欧洲内河集装箱运输的产生与发展 2.2.1 欧洲内河集装箱运输的产生与发展 欧洲内河密布，几大河流由东向西流经许多国家，而且入海河河口密集，使 得靠近海洋的河口港和内河港可以充分利用优越的水利资源和地理优势， 拥有自 欧洲的广泛腹地。同时，由于内河集装箱运输价格低廉、转船便捷，而深受货主 青睐。早在 1969 年莱茵河上就出现了第一条内河集装箱运输航线 19 。 在欧洲范围内，莱茵河完成的运输量最大，运输枢纽站数目众多，集装箱运 输业起步早，而且比较发达。起初内河运输只是专们对那些运输速度要求不高、 价值不大而且笨重的商品提供运输服务， 但是自从有私人船舶在莱茵河上提供集 装箱运输服务以来，越来越多的国际运输企业改变以往的运输方式，使用集装箱 进行内河水路运输。内河航运部门也改变过去的形象和职能地位，树立了门到门 运输高价值商品的新型形象。这一方式起初只限于莱茵河一带采用，后来扩大到 其它河流和小运河。每年欧洲内河航运完成 6 亿吨的吞吐量，其中将近 2/3 的吞 吐量与荷兰港口有关。西欧内河航运系统主要在 5 个国家得到充分重视和发展， 这几个国家分别位于中欧、东欧和多瑙河流域。仅在荷兰，内河航运部门每年的 营业额就达 10 亿美元，并为 1 万多人提供就业机会，在西欧织成了一张极大的 集装箱枢纽网。这些枢纽站集中在莱茵河沿线，小河流沿岸也有，一些运河枢纽 站也已经建成或正在筹建之中，这些枢纽站的规模从 50 多万 teu 到 1 万 teu 不 等。大枢纽站在设备上可以与海港枢纽站相媲美，小枢纽站设备很简单但相当便 宜，当然操作费用也相当低。底斯堡枢纽站被公认为一个真正一体化的枢纽站， 用驳船装卸沿海集装箱，再用火车和汽车运输，与其它方式比较，其运费率比铁 路运费低 10%，比公路低 30%，而且货物的发送和到达都很准时。该港作为商品 集散中心，不仅是荷兰的国际贸易门户，也是整个欧洲的物资流通基地，对整个 欧洲的经济发展起着十分重要的作用。以德国为例，其经过鹿特丹的进出口货物 量几乎超过了国内港口的总吞吐量。 上海交通大学硕士学位论文 10 比利时斯凯尔德河上的安特卫普港，距北海约 75 公里。港区伸展范围 20 公里，水深 12 米。多年来，水深条件的限制已经成为安特卫普港保持大港地位 的严重制约。由于河港位置条件的限制和缺乏理想的新港址，该港把港口建设的 重点放在开挖深水航道上。1997 年 7 月 1 日由佛拉芒大区政府牵头并出资的疏 导工程将斯凯尔德河的最大吃水增深为 15 米，使大型船舶能通过世界上最大的 berendrecht 船闸 (500 米长、68 米宽、17 米深)进入港区。安特卫普港水深、 航道条件不及鹿特丹港而仍然保持地区枢纽港地位，得益于便捷的集疏运网络。 19 世纪 80 年代，安特卫普港投巨资修建人工运河连通斯凯尔德河与莱茵河。进 入 19 世纪 90 年代，他们把集疏运系统建设的重点放到提高系统的效率上。为了 加强港口和经济腹地的联系，一些重要的基础建设项目都将建成。目前，安特卫 普港与比利时的其它一些内河以及欧洲的内陆水运网相连， 每年有 52000 艘次内 河驳船到达。港口与腹地之间有直达集装箱航线，便利的铁路、公路、内河和近 海运输网为客户提供了快速的中转服务，成为全世界贸易的一个重要门户。经过 几十年航运企业自身不懈的努力， 莱茵河已成为世界上内河集装箱运输最发达的 地区，为鹿特丹、安特卫普等港提供了极为方便的集疏运条件。 在欧洲，前苏联也是开展内河集装箱运输最早的国家之一。前苏联拥有世界 上最大的内河航道网，总长在 250 万公里以上。仅伏尔加河流域就有总长约 21. 3 万公里的 7000 多条河流。前苏联一直都非常重视内河航道网的建设，早在二 战前，就在人工运河和改造伏尔加干线方面进行了规模巨大的工程，建成了白海 波罗的海运河和莫斯科伏尔加运河航线。到 1940 年人工运河已达到 4200 公里。1941 年伏尔加河的通航水深增加到 2. 6 米。二战后加快内河基础设施建 设，1952 年投入使用的列宁伏尔加顿河运河将前苏联欧洲部分周围的海港(包 括波罗的海、白海、黑海、亚速海、里海等海域)通过内河航道相互连接起来。 1964 年投入使用的伏尔加河一波罗的海运河将前苏联中央和南方广大地区同西 北地区联结起来，并实现各海港之间的直达运输，至此基本建成了四通八达的内 河网络。 对内河航道的改造使前苏联内河船舶的尺寸、 功率、 载重量和航速逐步优化。 船舶吨级由内河网络建成前的不足 1000 吨发展到 3000 吨以上。 航道条件的改善 同时也促进了内河运输的集装箱化发展。 社会主义管理模式使前苏联内河集装箱 上海交通大学硕士学位论文 11 化水平决不逊色于西方，19 世纪 80 年代前苏联大多数内河港口就拥有集装箱专 用码头，内河集装箱船舶畅通穿行于航道网上，实现海港和内陆之间水路交通的 紧密衔接。 2.2.2 美国内河集装箱运输的产生与发展 2.2.2 美国内河集装箱运输的产生与发展 美国开展内河集装箱运输的地区主要集中在密西西比河和五大湖流域 21 。 美国内河航道全长约 3 万公里，其中有近 2 万公里为密西西比河水系航道。密西 西比河由北往南，流经 31 个州。联邦政府于 1830 年首次对该河上游航道进行大 规模清障、炸礁等整治，后来分别在 1878 年和 1907 年批准了 4. 5 英尺水深和 6 英尺水深航道综合整治工程，并于 1930- 1940 年对航道进行进一步整治，使 全段航道基本达到 9 英尺水深。 目前维护水深为 9 英尺， 航道宽为 300 英尺。 1825 年五大湖区伊利运河的开通，使纽约港逐渐成为大湖流域重要的出入门户。 随着集装箱运输方式在美国水路运输中的广泛采用， 内河集装箱运输发展迅 猛，成为纽约等河口集装箱大港的主要集疏运方式之一，虽然美国大陆桥和公路 运输十分便捷，内河集装箱运输仍然以其运量大、价格低的优势在沿河流域运输 格局中保持着相当的市场占有量，并具有相当强大的竞争力。美国内河集装箱运 输主要采用分节驳顶推船队运输。 2.2.3 国外内河集装箱运输发展的主要特点 2.2.3 国外内河集装箱运输发展的主要特点 综览西欧莱茵河、前苏联伏尔加河、美国密西西比河和五大流域内河集装箱 运输的发展，我们可以总结国外内河集装箱运输发展的主要特点，论述如下 22 。 与铁路、公路运输方式进行了明确的分工。为减轻卡车运输对大气的污染 和节约发展陆上运输所占用的土地资源，鼓励采用水运。欧洲各国做出规定，在 200 公里范围内以采用公路运输方式为主，而 200400 公里以内采用铁路运输 为主，400 公里以上则采用内河航运为主。目前莱茵河从北海集装箱枢纽港至上 游 1000 公里的运距范围内开展了集装箱运输。 上海交通大学硕士学位论文 12 开展河海直达集装箱运输。 无论是在西欧莱茵河还是在俄罗斯伏尔加河组 织河海直达集装箱运输，使其成为内河集装箱运输重要的运输组织形式之一，这 种运输组织形式与河海联运相比， 减少了中转环节、 加快了集装箱货物运送速度， 可提高运送效率，获得较好的经济效益。 集装箱船型标准化、系统化，营运组织多样化。无论是莱茵河，还是伏尔 加河和密西西比河集装箱船型已经标准化、系统化，其中以西欧莱茵河集装箱船 标准化、系统化最为引人注目。由于以莱茵河为主干的航运网络布局覆盖了欧洲 地区 10 多个国家，没有船舶标准化、系统化就无法实现国际间的通航，更谈不 上提高船舶营运效率。在营运组织方式上，多采用集装箱自航驳运输为主，滚装 船运输、集装箱驳船队相结合的营运组织方式。 内河集装箱运输成为沿海国际集装箱枢纽港主要集疏运方式之一。 连接西 欧沿海国际集装箱枢纽港的内河、铁路、公路组成港口集装箱内陆集疏运系统， 共同承担沿海国际集装箱枢纽港的内地集疏运任务。例如，每天在莱茵河都有集 装箱班轮往来鹿特丹、 安特卫普和汉堡国际集装箱枢纽港与莱茵河沿岸集装箱港 口之间；同时，在平行于莱茵河铁路上，每天平均有“绿网”集装箱火车列车和 “红网”集装箱火车列车运行于沿海国际集装箱枢纽港与内地集装箱办理站之 间。由这三种运输方式组成沿海国际集装箱内陆运输集疏运系统。 采用多种专业化码头模式。 以莱茵河为代表， 与载运集装箱的船舶相协调， 主要有三种码头运营模式：一是集装箱专用码头。这种专业化集装箱码头一般在 莱茵河中下游沿岸集装箱吞吐量较大的港口中得以建造， 集装箱专业化码头岸线 一般配置“岸边式”集装箱起重机或“岸边桥吊”；二是滚装船码头，也主要分 布于莱茵河中下游港口；三是多用途码头，主要建于莱茵河中上游支流港口，这 类码头集装箱吞吐量较小，码头岸线一般配备“多用途门座式”起重机。 上海交通大学硕士学位论文 13 第三章 长江航道和干线港口状况分析 第三章 长江航道和干线港口状况分析 3.1 长江航道状况分析 3.1 长江航道状况分析 长江是我国第一大河流，全长 6300 多公里，流经全国十一省、市、自治区， 流域面积 180 万平方公里，占全国总面积的 18，可以说，长江水系是我国通 航水道最长、 流域面积最大的水系， 其中长江干线是我国最重要的内河水运通道， 主要通航支流有嘉陵江、乌江、汉江、湘江、赣江、黄浦江及长江三角洲水网等 骨干航道，水运条件十分优越，水运货运量占全国货运量的 40，在我国内河 航运中有着举足轻重的地位。目前内河水系拥有三级航道 1363 公里，四级航道 约 1329 公里，五级航道约 1655 公里，2003 年主要航道现状见表 1。 表 1 2003 年长江水系主要航道现状表(公里) tab.1 the condition of changjiang aquosystems main channel in 2003 分级航道里程 航道 合计 一级 二级 三级 四级 五级 长江干 线 2837.6 1140.1 623.5 1044 / 30 嘉陵江 716 / / / 164 552 湘江 511 / / 319 / 192 汉江 613 / / / 508 105 赣江 69 / / / 69 / 合计 6109.8 1140.1 623.5 1363 1328.5 1654.7 数据来源：长江航务局统计资料 长江干线全长 2837. 6 公里，其中上游水富至宜昌段航道长 1074 公里，中 游宜昌至湖口段长 898 公里， 下游湖口至长江口 865.6 公里。 长江干线各段流量、 含沙量、水位幅度等水文特征互不相同，上下游相差很大，导致上下游的通航条 上海交通大学硕士学位论文 14 件有较大差异。长江干线航道多为双向航道，但还存在部分单向控制航道，单向 控制航道主要分布在长江上游宜宾至宜昌段，共有 49 处，随着三峡库区的形成， 单向控制航道最终减少到 24 个。长江干线上有架空管线、水下管线和索道 295 处，己建和在建桥梁 35 处，对长江干线航道影响和制约的跨河建筑物主要是桥 梁，目前影响最显著的是南京长江大桥，2003 年长江干线航道现状见表 2。 表 2 2003 年长江干线航道现状 tab. 2 the condition of changjiangs mainline channel in 2003 里程 航道维护尺度（m） 河段 km 航深 航宽 弯曲半径 水富宜宾 30 1.8 40 300 宜宾兰家沱 301.8 1.8 40 400 兰家沱娄溪沟 68.9 2.5 50 560 娄溪沟重庆 13.3 2.7 50 560 重庆宜昌 660 2.9 60 750 宜昌临湘 416 2.9 80 750 临湘武汉 207.5 3.2 80 750 武汉安庆 402.5 4 100 1050 安庆南京 306 4.5 100 1050 南京浏阳口 311.6 10.5 200 1050 浏阳口一长江口 120 8.5 300 1050 数据来源:长江航务局统计资料 3.2 长江水系集装箱港口布局分析 3.2 长江水系集装箱港口布局分析 以长江干线、长江三角洲江南水网以及湘江、赣江等主要内河港口构成的长 江水系内河集装箱港口体系，在我国内河集装箱运输中占有极其重要的地位。这 些港口包括:重庆、涪陵、万州、宜昌、荆州、南昌、武汉、黄石、长沙、株洲、 城陵矶、九江、安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山、南京、镇江、扬州、泰州， 江阴、张家港、南通、常熟、太仓等。 上海交通大学硕士学位论文 15 进入新世纪以来，长江航运发展势头强劲，改变了上世纪九十年代以来增长 较慢的状态(年均增长 5-6%)， 货运量及港口吞吐量均以两位数的速度增长。 2003 年，长江主要港口集装箱吞吐量达 140 万 teu，同比增长 32 5 。 其中，长江下游(南京以下)沿线有上海、南京、张家港、南通、镇江等五个 主要集装箱港口组成的集装箱港口群。 它是长江下游地区的战略性基础设施和外 向型经济的重要支撑。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，具有连接内河、 长江、南北沿海以及远近洋运输的作用。目前，我国集装箱生成量的 95%集中在 沿海及其邻近地区。今后，长江沿岸地区将成为我国集装箱生成量较为集中的又 一重要地域。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上海港为中心， 南京、张家港、南通和镇江等四港为侧翼的集装箱港口地域组合雏形。 长江下游集装箱港口体系的多功能潜力还将不断拓展。 随着集装箱泊位的不 断建设和集装箱运量的迅速攀升， 长江下游集装箱港口体系的吸引力与反向辐射 力显著增强，多功能潜力