为解决目前长江集装箱运输组织模式不符合“大船配大线，小船配小线”的问题，通过调查长江集装箱运输现状，综合考虑航线、船型、运量和服务频率等因素，提出集装箱运输轴辐式网络模型。模型以总成本最小为目标，最终选取武汉港为枢纽港，即以武汉港—上海洋山港为轴，其他各港口到武汉港为辐。研究结果表明，较传统运输组织方式而言，新的轴辐式网络运输组织方式广义总成本（包括运输成本和时间成本）节约15%，具有良好的经济效益。

关键词：

水路运输； 轴辐式网络； 枢纽港； 集装箱航线

中图分类号： U695.22

文献标志码： A

Hub port choice of Yangtze River container shipping based on hubandspoke network

YU Fengyi

（School of Ocean， Yantai University， Yantai 264000， Shandong， China）

Abstract：

To solve the problem that the current container shipping organization mode of Yangtze River does not comply with the principle that "large ships with long lines， small ships with short lines"， the container shipping situation of Yangtze River is surveyed， the shipping lines， ship types， freight volume and service frequencies are considered， and then the hubandspoke network model of container transport is proposed. The object of the model is to minimize the total cost. As a result， Wuhan Port is chosen as the hub port， which means that the axis is the line between Wuhan Port and Shanghai Yangshan Port， and the spokes are the lines between Wuhan Port and other ports. Compared with traditional mode of shipping organization， the new mode of hubandspoke network can reduce the total cost （including transportation cost and time cost） by about 15%， and is of excellent economic benefits.

Key words：

waterway transportation； hubandspoke network； hub port； container line

0引言

长江集装箱运输结合了水路运输运量大、成本低和运输高效便捷的特性，具有显著的规模经济优势。长江集装箱船从中上游的重庆港、泸州港、岳阳港、武汉港和芜湖港等出发，前往上海洋山港（多以出口为目的），此类航线多以直达运输为主。受三峡船闸通行能力和中游航道“瓶颈”的限制，从上游出发的集装箱船载重量普遍偏小，其中大部分都达不到经济船型的要求，不符合集装箱航线组织中“大船配大线，小船配小线”的基本规律[1]；并且，由于长江中上游始发港口分散，各航线货源很难集中，集装箱船大型化很难得到货量支撑，航运规模经济效应未能充分发挥。通过轴辐式网络，可以有效解决以上问题。轴辐式网络模型是一种进行网络化运输组织优化的有效方式。轴辐式网络系统的最大优势在于枢纽港之间可以产生折扣成本，从而产生规模运输效益。

轴辐式网络模型的优化效果建立在规模经济的基础上，而集装箱运输组织大型化同样是规模经济理论的应用，二者具有极大的相似度。WANG等[2]使用成本最低函数关系来确定船舶的选取和指派，函数关系中考虑了转运中的各种约束条件对轴辐式运输网络的影响。MA等[3]将港口群中每个港口的转运成本都通过轴辐式网络模型进行成本核算，挑选成本最低的港口作为主枢纽港。LEE等[4]采用基于货流的目标成本函数计算轴辐式网络成本，并依据各链轮上货流量的变化调整航运距离和时间。赵宇哲等[5]着重研究了国际海运集装箱港口的布局问题，在使用轴辐式网络模型的基础上，使用线性优化与非线性神经网络相结合的求解方法，确定最优枢纽港的选址。徐国平等[6]通过对比轴辐式网络和直达航线两种运输方式的成本，确定了轴辐式网络规模经济的临界值，并据此提出适合轴辐式运输系统实现的区域经济条件。综合来看，已有的研究很少关注内河集装箱运输，而且也没有对轴辐式运输的优化方案进行具体的成本测算。

本文将轴辐式网络模型应用于长江集装箱运输，以区域内总成本最小化为目标函数，选取最优化的枢纽港，以降低此区域内的总成本和总能耗，提高长江集装箱运输的经济效益和社会效益。

1轴辐式网络模型构建

1.1轴辐式网络概述

軸辐式运输理论中的“轴辐”是一个节点路径系统。货物从不同的出发地到达不同的目的地，或者从相同的出发地到达不同的目的地；货物在“轴辐”系统中都必须先到一个中间地点进行转载，然后享受优惠的直达式运输服务，目的是为了集中交通流量，实现规模经济效益。“轴辐”系统原理见图1。endprint

理论和实践表明，轴辐式运输组织方式的最大特征是货物运输在干线上高度集聚，从而使货物单位运输成本降低。即使运输链路稍长，轴辐式运输组织方式也有利于整个运输网络成本的降低[7]。

1.2模型假设条件

（1）以现有的既定发船班次作为各集装箱港口的服务频率；（2）各集装箱港口的服务频率是港口运量和船舶