摘 要

随着我国经济的不断增长，集装箱运输在货物运输中占据重要的地位。长江航道作为天然的黄金水道，具有丰富的自然资源，广阔的发展前景，对长江各航段进行合理的航线配船，关系到航运企业实际经济利益，也与我国资源的合理利用密切相关。

本文通过查阅相关历史文献，搜集长江流域各航段基础设施信息，长江流域主要船舶类型及参数，结合长江各航道水文条件，选取长江干支线多个代表性港口，设计多组各代表港口至洋山港的直达、中转运输方案，通过以必要运费率为评价指标，比较各航线的必要运费率，求出各航线最优航线方案，并对各最优方案进行相关参数的敏感性分析。

关键词：集装箱船舶；长江航线；典型航线；必要运费率

ABSTRACT

As China's economy continues to grow, container transport occupies an important position in the transportation of goods. As a natural golden waterway, the Yangtze River Fairway has abundant natural resources and broad prospects for development. The rational distribution of ships on each leg of the Yangtze River is related to the actual economic interests of shipping companies and is also closely related to the rational use of China's resources.

This article reviews relevant historical documents, collects information on the infrastructure of the various segments of the Yangtze River basin, and the types and parameters of the major ships in the Yangtze River basin. In combination with the hydrological conditions of the Yangtze River, we select several harbors along the trunk line of the Yangtze River and design multiple groups of representative ports to the ocean. Shangang’s direct and transit transportation plans are based on the necessary freight rate as an objective function to compare the necessary freight rates for all routes to obtain the optimal ship allocation plan for each route, and perform sensitivity sensitivity of relevant parameters for each optimal route.

Key Words:Container Ship，Yangtze River Route，Typical route，Required Freight Rate

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1研究背景与研究目的 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究目的及意义 2

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 3

1.3研究内容及主要思路 4

1.3.1研究内容 4

1.3.2研究主要思路 4

第2章 集装箱班轮航线概述 7

2.1集装箱班轮航线概述 7

2.1.1集装箱班轮航线的类别 7

2.1.2集装箱班轮航线的基本特点 9

2.2长江航道集装箱运输概述 10

2.2.1长江航道基本特点 10

2.2.2长江航道水文特点 11

2.2.3长江航线现状 11

2.2.4长江流域集装箱船舶类型及相关信息 12

第3章 长江集装箱船舶典型航线方案设计 15

3.1长江航线集装箱船舶运输方案设计 15

3.1.1长江航线集装箱船舶运输方案设计 16

3.1.2港口间里程表 17

3.2方案设计相关参数 18

3.2.1船舶运营总成本 18

3.2.2船舶的往返航行时间 21

3.2.3评价指标 22

第4章 航线方案决策分析选择 23

4.1各典型航线方案分析 23

4.1.1重庆至洋山港方案分析 23

4.1.2宜昌至洋山港方案分析 24

4.1.3武汉至洋山港方案分析 24

4.1.4长沙至洋山港方案分析 25

4.1.5南京至洋山港方案分析 26

4.2敏感性分析 26

4.2.1载箱量敏感性分析 27

4.2.2船舶造价敏感性分析 29

4.2.3燃油价格敏感性分析 31

第5章 总结与展望 34

5.1总结 34

5.2展望 34

参考文献 35

致谢 37

第1章绪论

1.1研究背景与研究目的

1.1.1研究背景

长江是中国的第一长河，其全长约6300km，由一条干流及多条支流组成，其干流从发源地-青海省的唐古拉山脉至上海出海口共流经11个省、自治区及直辖市。长江在世界长河中排第三位，其流域具有庞大的运能，较低的占地资源和污染，并且具有能耗低的特点，具有“黄金水道”的美誉。另外，长江也是名副其实是的绿色大通道，长江对于沿江的资源与环境的矛盾问题起到了很好的缓解作用，并且促进了低碳经济的发展，长江对于沿江的城市高效绿色发展和环境保护起到了重要作用。

近年来，长江流域的经济发展势头十分迅猛，作为长江航道主要运输业务的集装箱运输也得到了飞速的发展，长江流域的集装箱运输量越来越多，然而长江流域的集装箱班轮运输在某些方面缺少整体的规划，长江航道的部分航线及配船方案并不合理，会造成运输成本增加以及运力遭到浪费等情况。长江连通着我国的东西部的水路运输，是连通东西部物流的大动脉，对长江流域区域经济发展起到了举足轻重的作用。虽然长江航道水路运输不断得到发展，但是其航运能力却利用地不够充分。作为世界第三大河流的长江，通航里程比美国的密西西比河长60％，而运量却只有密西西比河的20％^[1]。

长江集装箱运输自1976年开始发展以来,对于江苏浙江上海和长江流域对外交流起到重要的作用。目前,长江各航段及干支线使用船型均不相同，根据各航道条件的限制，内贸支线代表船型为200TEU，内贸干线代表船型400TEU，长江上游直达船选择250~400TEU船型，中上游各口岸直达船选择400~600TEU船型，南京以下集装箱近洋运输选择600TEU船型，太仓以下集装箱近洋运输以1000TEU船型为主^[1]。通过集装箱运输江海直达的特点，为了减少运输成本，在长江中上游的各主要港口的货物选择中转再运输，选择单箱成本更低的大型直达集装箱船舶。

1.1.2研究目的及意义

随着全球贸易迅速发展，集装箱运输量迅速增加，长江航线的集装箱吞吐量逐年增长，为了适应这种快速发展的现状，如何将船舶合理地配置，提高集装箱的运输效率，减少船舶的亏舱，提高船舶舱位的利用率，使船公司利润最高、成本最低成了不得不研究的话题，在“一带一路”以及长江黄金水道建设的背景下，为了促进长江航线集装箱运输的快速发展，不断提高集装箱的货运量，提高集装箱的运输效率，减少驳船、班轮的换港，降低长江各港口码头的拥堵率，如何合理地安排船期，了解天气状况，避开恶劣天气，减少不必要的停留变得越来越重要。

本文对长江的集装箱运输典型航线进行系统分析研究，可以为长江航线集装箱运输，航线选择起到建议作用，为长江航线集装箱运输的更加迅速，畅通，更高的效率提供建设性建议，有利于提高长江集装箱运输整体效率，降低运输成本，缩短运输时间，增加整体效益；有利于进一步完善长江航线方案选择，适应长江流域经济社会发展对集装箱运输的需求，促进长江流域经济的不断发展。

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

随着世界经济的不断发展，经济全球化，国外关于内河航运的研究在很早就得到了重视，并从中获得了很大的收获，内河资源丰富的欧美国家已经基本实现了内河航运渠道化，船舶类型系列化。欧美国家在长期的研究建设中，积累了很多内河集装箱运输组织，基础设施建设，航线优化，航线配船等的经验。国外的学者在很早之前就已经对远洋航线班轮配船优化问题进行了研究，很多研究成果已经运用到实际运营中，并从中获得了较好收益，主要从航线优化和配船优化两方面进行了研究分析。

在船队调度与优化方面，Wijsmuller等针对一个现有船队，通过对未来市场预测，建立了一个主要用于贷款决策优化与班轮船队规划问题的船队更新模型^[2]。Cho和Perakis 以运营成本最小和船队资本成本最小为双目标函数值，运用了混合整数规划模型，优化了船舶的配置、航线班期的设定以及投资决策等问题^[3]。Dantzig和Fulkerson研究了营运于一系列既定船期的油轮数量最少以及每艘油船的调度安排，并用线性规划方法求解，解决了船队规模和短期调度等问题^[4]。

在航线优化方面，Matthew G. Karlafis等通过研究集装箱船队从中心港到几个辅港之间的拣货与分货的最优路线问题。建立了一个涉及拣货、分货限制等因素的路径优化模型，并用混合遗传算法来求解^[5]。Bendall和Stent针对干线港与支线港的航线模式提出了航线优化设计的模型^[6]。

1.2.2国内研究现状

随着航运事业的不断发展，我国的经济水平不断提高，我国的发展进入“新常态”以及“一带一路发展战略的提出”，国内学者对于班轮航线配船优化进行了一些研究，靳志宏,李娜,韩骏等基于集装箱物流这一行业发展背景，以航速和运营船舶数量为决策变量，构建运力过剩时集装箱班轮航线运力配置数学优化模型．结合问题的特性开发禁忌搜索算法对模型进行求解^[7]。徐天芳，胡丽娜研究了国内集装箱班轮运输现状,分析了运量、运力的现状和发展趋势,提出了国内集装箱班轮航线配船的数学模型,提出了两点往返型航线,环型航线和钟摆型航线运量、运力平衡方法,为沿海集装箱运输公司投放运力提供参考^[8]。苏绍娟、王呈方、王丽铮根据航运公司关于如何合理安排船队建立了关于船队规划的模型，并分析了传统船队规划方法的优缺点,采用改进的离散粒子群算法进行大规模的船队规划计算研究，通过实际例子表明了提出的算法适合多阶段规划数学模型^[9]。郭海涛，施洪建利用excel中线性规划应用软件对关于船队以最低营运成本为目标函数的数学模型进行求解分析，并通过应用实例对模型和求解的有效性进行了验证，提高了船舶的资源合理配置^[10]。

在集装箱班轮航线配船方面的研究，国内外的学者已经做了许多研究，并且在某些方面也取得了成绩，有的研究也用在了实际生产中，但在内河集装箱运输方面的研究却很匮乏，且研究方向主要是内河与沿海港口方面的江海直达研究，对内河集装箱运输还需要更深层次去挖掘。在长江航线配船方面，杨忠振首先设计了长江航道各航段的抗阻函数，然后基于 Frank-Wolf 法设计遗传算法对其进行求解优化而得到的集装箱航线网络呈现“大船在中间，小船在两边”的形态。这种形态与之前研究的长江航道“小船上游走，大船中下游”的配船原则是不相同的^[11]。长江集装箱运输是我国内河运输的重要组成部分，蔡正荣对长江集装箱运输及发展进行研究，对集装箱港口情况，集装箱船公司情况以及集装箱的运量完成情况统计分析^[12]。涂滨镟根据政政策、环境、能耗以及经济的特性对长江航道上四川省集装箱运输先装进行分析并建立了相应的评价模型对其进行评价，然后，以能耗和和经济的双目标，建立了运输航线优化模型，最后应用优化模型进行了优化实例分析。对四川长江集装箱班轮运输航线优化进行了较为系统的研究^[13]。张莹通过两个阶段的分析方法，对长江内河小型罐装集装箱船运输系统进行研究，选用软件进行求解，得到长江内河小型集装箱船的航线优化设置最后结果^[14]。

1.3研究内容及主要思路

1.3.1研究内容

本文基于长江航线集装箱船舶典型航线为研究对象，按照＂对现状分析、去发现问题、设计方案、对方案进行分析、选择最佳方案＂的研究思路，首先通过对长江航线集装箱如何配船的发展环境、发展现状进行分析梳理、然后找出长江航线集装箱运输存在的问题，再而分析产生问题的原因，接着根据指标提出几组航线方案，最后对各个方案进行研究分析从而选出最佳的航线方案思路来分析问题，以便为长江航线集装箱运输的更加迅速，畅通，更高的效率提出建设性意见。