西南城市群物流网络联系及其结构分析

在国内国际双循环的背景下,西南地区作为中国向南、向西开放的战略通道和国内东西部经济互补的战略支点,发挥着重要的枢纽所用。优化西南区域物流网络,加强国内外贸易联系,对于推动地区经济的高质量发展具有重要意义。本文以西南地区云贵川渝四省(市)47个城市为研究对象,利用熵值法测度各节点城市的物流发展综合水平,使用修正后的引力模型计算47个节点城市之间的物流联系强度,运用社会网络的分析方法对西南城市群物流网络结构以及相互影响关系进行实证分析。结果表明:西南城市群物流网络以成都和重庆为核心向外辐射,物流联系强度由北向南递减;物流网络流向主要是从成渝昆贵四市流向其他节点城市;各节点城市之间联系紧密程度弱,城市分层较为明显。基于此,从核心、通道和口岸三个方面提出西南城市群物流网络的完善建议。

我国内陆省国际物流网络连通性分析——以中欧班列为例

开放性是“一带一路”的基本内涵,但对于中国的内陆省份而言,其传统的国际物流方式主要依赖沿海港口来间接实现,其本身并不具备直接进出口物流功能。在收集内陆港、“一带一路”节点实际数据的基础上,从内陆港与海港间的定向联系及中欧班列开行线路所建立的连接关系的角度,利用复杂网络理论构建了16个内陆省份与“一带一路”节点的物流连通性的指标评价体系。从可达性和重要性这两个维度对内陆省份的国际物流连通性能力及其影响因素进行分析。结果表明:内陆省在“一带一路”国际物流网络中的连通性并不强,但可以通过加强自身内陆港与港口之间的合作关系以及增开中欧班列线路等方式改善其连通性。

需求不确定条件下内河多式联运网络投资优化

文章研究需求不确定条件下内河多式联运网络的投资优化问题,以确定网络上内河港口、航道投资扩建规模和时机。首先构建确定性需求下内河多式联运网络投资优化模型,并结合实物期权理论,提出不确定性需求下内河多式联运网络投资优化模型;其次分别设计求解确定性需求下内河多式联运网络投资优化模型的灵敏度分析下降算法、不确定性需求下内河多式联运网络投资优化模型的最小二乘蒙特卡洛模拟算法;最后在长江内河多式联运网络上开展实证算例研究,以验证模型和算法的有效性和实用性。案例结果表明,模型可有效模拟投资决策过程,且设计算法可高效求解模型。

远程控制船舶内河航行风险评价研究

针对远程控制船舶内河航行风险定量评价问题,提出了一种不确定性建模与船模航行试验相结合的风险评价框架,分为模型构建、量化和验证3个部分。在模型构建方面,模型节点来自内河环境、通信、岸端、船端和风险5个方面辨识的船舶远程控制航行风险因素,根据专家经验和航行试验对初始模型结构进行迭代修正,形成了远程控制船舶内河航行风险评价的贝叶斯网络模型;在模型量化方面,为量化父子节点之间线性或非线性关系提出了条件概率计算方法,在内河连续桥区开展船模航行试验,获取了部分根节点的先验概率、航行事故或险情,以及试验人员对航行风险的评价等数据;在模型验证方面,从情景分析、敏感性分析、对比分析3个角度对模型进行了验证。结果表明:在统计的40起航行试验案例中,触碰/碰撞事故占比最高,试验发现了新的失效模式,即控制冲突、程序错误、信号丢失等;构建的贝叶斯网络模型能够有效评价不同情景下航行风险水平,并辨识了与远程控制船舶内河航行风险相关的重要节点。研究结果可以为实现内河船舶远程控制作业模式提供理论依据,也为内河远程控制船舶航行安全提供研究思路。

双循环下中国出口企业选址内迁的机制检验:产品地理网络与高铁建设

当前全球化面临诸多挑战,中国从国内外形势出发提出要构建“双循环”新发展格局,在保持高质量对外开放的同时促进区域均衡发展。基于2000—2015年海关贸易数据、高铁数据和城市统计年鉴,探讨了产品地理网络和高铁建设对出口企业选址的影响。结果表明,产品地理网络和高铁建设对出口企业选址有积极的促进作用,且产品地理网络可促进出口企业选址内迁。该结果在一系列稳健性检验后依然成立。异质性分析表明,二者均对一般贸易、出口到低收入国家和重点产业政策支持力度较大的样本正向影响更大,而产品地理网络对出口企业选址内迁的作用体现在一般贸易、出口到低收入国家和产业政策支持力度较小的样本中。机制检验表明,产品地理网络和高铁建设带来了信息溢出和贸易成本的下降,进而引导企业选址。此外,产品地理网络可以促进市场竞争,提高市场配置效率,但由此带来的企业间低成本模仿会降低出口产品整体质量。研究内容揭示了产品地理网络与高铁建设影响中国出口企业选址内迁的机制,为更好地推动国内国际双循环建设提供了决策参考。

基于复杂网络理论的内河航道网络脆弱性

为掌握内河航道网络特性,提高航道网络维护的针对性和内河航运事故的应急处理能力,缓解突发事件对航道网络造成的不利影响,引入复杂网络理论,对内河航道网络进行研究。基于原始法和对偶法建立内河航道网络模型,对该模型进行网络特性分析,获取航道网的网络特性信息,并对内河航道网络在受到蓄意或随机攻击时网络结构的变化规律进行仿真。以上海市内河航道网为例进行计算,结果表明,基于原始法和基于对偶法的网络模型均具有随机网络特征,基于原始法的航道网络模型在随机攻击情况下,瘫痪前承受攻击的次数约为蓄意攻击下的2倍,蓄意攻击下的脆弱性更为明显;基于对偶法的网络模型在蓄意攻击与随机攻击情况下有更为接近的网络变化性状,两种攻击情况下的脆弱性相似,但蓄意攻击情况下网络变化和瘫痪更为提前。计算结果对上海市航道网络的管理、规划、应急准备具有重要的参考意义。

内河水位对管网系统排水能力的影响模拟

以宁波市海曙区为例,基于Infoworks CS模型,模拟评估不同内河水位下不同设计暴雨重现期时系统的排水能力。结果表明,现状雨水管网基本能够抵御1 a一遇降雨,但在3 a一遇和5 a一遇降雨情况下积水严重。当内河水位在1.36-1.90 m时,对管网系统的排水能力影响不大;当其超过1.90 m后,系统排水能力受到显著影响,模拟地面积水点显著增加,且与历史积水点吻合度较高;研究区域管道重力排水的临界内河水位约为1.90 m。

基于多功能航标的内河管理体系关键技术与实施方案研究

拓展了航标功能,集成各种传感器,探测航标附近航道的水文、天气、污染和航道信息以及航标维护等相关信息,丰富了数字化航道的内涵。利用AIS与无线传感网络构建多功能航标信息无线网络通讯系统,规避了公网的弊端,节省了通信费用,构建了内河的AIS航标服务体系,提高内河助航与海事监管的信息化水平,实时获取航道中风速、能见度、水流速度、航道水深、水面污染状况时空数据,有助于海事监管效率。

基于人工神经网络的CHRIS数据内陆水体叶绿素浓度反演研究

利用BP神经网络和CHRIS高光谱数据反演了富营养化非常严重的太湖梅梁湾地区叶绿素A浓度。首先计算了CHRIS模式2的18个波段与叶绿素A浓度的皮尔森相关系数,选择CHRIS的前5个波段和第13波段的反射率值作为神经网络的输入,以野外测量的叶绿素A浓度为神经网络的输出。实验表明,BP神经网络具有很好的非线性拟合能力,叶绿素A浓度的反演精度相对误差仅为22%,明显优于传统的多项式模型,显示BP神经网络与CHRIS高光谱数据结合的方法在内陆水体水质参数反演领域的应用具有相当的优势。

基于改进A~*算法的内河水网航线规划及应用

为避免船舶搁浅、撞桥等事故的发生,研究针对复杂内河水网的航线规划算法及其应用模式。根据航道通航条件,设计内河水网的有向拓扑网络,并从添加航道约束条件、优化代价函数和估价函数三个方面对A^*算法进行改进,实现针对不同船舶参数的最优航线规划。结合船舶助航APP研究航线规划算法的应用方法,并以东莞水系为场景进行算法测试。结果表明,改进的A^*算法能够很好地应用于内河水网的航线规划,而且可在手机移动终端高效运行。研究的航线规划算法和应用模式对保障复杂水网的船舶航行安全具有重要的意义。

水网地区内河航道岸线综合利用规划研究

内河航道岸线综合利用规划是涉及内河航道两岸港口、产业、综合交通、城市发展和水资源综合利用的综合性规划。针对水网地区内河航道布局特点,提出内河航道岸线功能的分类方法、岸线综合利用规划的思路和原则,以及各类岸线的控制要求。最后以昆山市内河航道网岸线综合利用规划为例,对水网地区内河航道岸线综合利用规划的方法进行了阐述和应用。

上海港集装箱内河集疏运网络优化

对上海的内河网络做了比较全面深入的分析研究.首先,把上海内河航运网简化成网络结构图,把比较关键的航道交汇点抽象成结点并分配相应的集装箱数;其次,结合“一环十射”规划综合分析航道运输能力,力图与实际情况相符合;最后,采用Dijkstra算法计算出各节点到目的港区的最短途径,分析计算结果与各河段的运输能力,修正运输途径以得出航运系统比较满意的内河运输集疏运网络方案.

基于多模型融合的内河船舶航行轨迹预测方法

内河航运是现代综合运输体系的重要组成部分,实时和高精度的船舶轨迹预测方法能够有效规避水上交通事故、增强船舶自动化与智能化监管能力。针对现有内河船舶轨迹预测方法精度不高的问题,以提高船舶轨迹短期预测精度为目标,综合使用待测船舶近期船舶自动识别系统(AIS)数据和历史AIS数据,基于轨迹与航速和航向间的内在联系以及内河航道特点,构建了面向航速和航向预测的时域卷积网络模型、船舶轨迹动力学方程模型、自适应双隐层径向基函数网络等模型,提出了基于多模型融合的船舶轨迹预测方法。实验结果表明,所提方法轨迹预测精度有明显提高,并能满足实时性要求。

基于SCE-UA算法的河网水系水闸调度模拟

建立福州市江北城区内河水系水动力水质耦合模型,利用SCE-UA算法对水闸调度参数进行优化。结果表明,SCE-UA算法可用于水文模型参数的率定和河网水系水闸调度系统优化参数的识别。在待优化的区域单独建模,将生态补水规划模拟计算结果为优化区域提供边界,结果使模型计算时间大大减少。将优化后的参数代入原模型进行检验,效果令人满意。

内蒙古高原典型草原内陆河流域径流的时序演变特征

高原内陆河在我国半干旱地区社会经济发展的区域水资源开发利用过程中起到了重要的支撑作用,认识其演变特征及进行模拟对于流域的可持续发展具有重要的意义。以内蒙古高原典型草原内陆河流域——巴拉格尔河流域为研究对象,基于1959-2015年的水文、气象和社会经济等数据,采用双累积曲线法、累积距平法、改进的M-K趋势检验法和小波变换法对流域径流序列的变化特征进行了解析,并通过细化降水特征因素影响和以社会经济指标量化人类活动影响,运用统计相关检验法筛选径流时序演变模拟的主要输入要素,以改进的BP神经网络实现了水文年、季尺度下径流的时序演变模拟。结果表明:巴拉格尔河流域径流量在年、季尺度下呈现显著减少趋势;径流变化的突变年份为1998年,在这之前受到气候变化为主的影响,而在这之后为加入人类活动的双重影响;年、枯水季径流序列均存在6a和30a周期,而丰水季径流在分析序列内无明显周期变化;降水指标中的降水量、降水天数和降水次数,气候因素中的蒸发和相对湿度,以及人类活动的所有指标是与径流显著相关的影响因素;在无法实现分布式水文模拟时,改进的BP神经网络可以较好地模拟该流域径流的时序演变过程。

基于InfoWorks ICM模型的城市排水管网与内河耦合模拟

在城市内涝模拟中,通常通过设置排水管网边界水位将河道纳入考虑范围,这种方法不适用排水管网流量对城市内河影响显著的情境。以C市J区中部为例,利用Info Works ICM模型,模拟不同设计暴雨重现期时,城市排水管网与河道之间的相互影响。结果表明,当排水管网出流量对河道影响显著时,会导致管道接入内河处上游的流量和流速下降,降低河道的排涝能力:节点H2处上游流量下降1.6m3/s左右,流速下降0.58m/s左右。同时内河水位的上升也会导致排水管网处于淹没出流状态,重现期从1a增加到10a,管段66的淹没出流开始时间提前10min左右,淹没出流结束时间推迟2 h,淹没时长增加,最大淹没水深也随之增加。因此在城市排水管网建模进行内涝分析时,需要全面考虑排水管网与河道之间的相互影响,建立排水管网与河道耦合的模型。

调水引流改善平原河网水环境质量模拟

为科学定量地评估引调水工程对平原河网地区城市内河水质的改善效果,以张家港市中部水系为例,运用MIKE11构建了河网水动力水质耦合模型,模拟了沿江水利枢纽和内河节制闸不同的调度方式对城市内河水质的影响,利用水质浓度改善率探究了水利调度改善城市内河水质的程度。结果表明:增加沿江水利枢纽引水天数对改善城市内河水质有显著作用,但随着引水天数的增加,NH_3-N浓度改善率日均提升幅度逐渐降低;内河节制闸调度工况对改善城市内河水质起到一定的促进作用,实际调水引流工作中可作为一种辅助措施。

一种基于无线自组网的内河航标装置设计

在内河航道中航标起着保证航道和船舶安全的作用。由于气候和水文的变化航标容易出现偏移等现象,导致无法正确标记航道位置,如果航标维护人员不及时进行纠正,会影响内河航道船舶的航行安全。设计了一种基于无线自组网的内河航标装置,该装置具有防偏移和防碰撞取证等装置。航标间使用无线自组网进行数据通信,并可通过各种通信方案来及时上报相关故障。

基于复杂网络的内河船舶碰撞事故致因分析

为了探明内河船舶碰撞事故致因内在联系,基于船舶碰撞事故调查报告,从人-机-环-管视角构建事故致因复杂网络模型。运用“2-4”模型从人-机-环-管视角识别和提取事故致因,采用事故树方法分析调查报告中碰撞事故过程,提取内河船舶碰撞事故致因链,利用复杂网络理论融合多事故致因链,构建包括36个节点、123条边在内的事故致因网络,计算致因网络拓扑特征参数,定量分析内河船舶碰撞事故致因之间相互作用。研究结果表明:疏忽瞭望、错误估计碰撞危险、安全管理不到位、船员不适任、船与船通信信息不足、未及时行动是内河船舶碰撞事故的关键致因。同时,内河船舶碰撞致因网络是1个无标度网络,且具有小世界特性,表明事故致因之间连锁效应明显,管控上述关键致因可有效预防碰撞事故。研究结果可为预防内河船舶碰撞事故、提高内河航运管理水平提供参考。

基于船联网的内河船舶装载量远程监测系统

基于江苏省智能航运信息综合服务(船联网)平台建设,为满足内河运输船舶远程装载量监测及营运能效分析需求,采用吃水传感器探测船舶吃水,同时结合数据采集电路等硬件设计,以及数据滤波算法、装载量计算、传感器安装方案等关键技术研究,研发了内河船舶装载量远程监测系统,实现了实时采集船舶装载量和横倾、纵倾状态数据,并可与现有船舶远程能耗监测系统单独或合并应用,更准确地考核船舶营运效益,为提升船舶的能效设计指数(EEDI)和能效营运指数(EEOI)提供参考。