基于复杂网络的长三角和粤港澳航运网络韧性评估

新冠疫情等全球重大突发事件凸显了航运网络韧性的重要性。本文基于复杂网络和韧性三角理论构建一种定量评估港口群航运网络韧性的方法。该方法将航运网络韧性评估过程分为初始、破坏、恢复和稳定这4个阶段,采用节点度值、中间性、强度和随机排序这4种不同的攻击和恢复模式,并以网络独立路径数、网络效率和网络连通度这3个特征作为衡量港口群航运网络韧性的关键指标。本文以长三角和粤港澳港口群为例,利用2023年上半年的船舶靠港数据构建两个港口群内部航运网络,并对比分析两个航运网络在4种不同攻击和恢复模式下韧性指标的变化情况。结果显示,长三角航运网络规模远高于粤港澳航运网络但较均衡,而粤港澳航运网络枢纽作用更加明显。长三角航运网络的网络独立路径韧性和网络效率韧性优于粤港澳内部航运网络,前者为8.4和11.8,后者为7.9和10.2,而长三角航运网络的连通度韧性为8.3劣于粤港澳航运网络的9.5,并且两个网络在度攻击模式下韧性最差。长三角航运网络应重点加强港口之间的连通性,以及如皋港等中间性较高港口的中转能力,粤港澳港口群需强化维多利亚港等强度较大港口的枢纽能力和通道冗余性,以提升港口群航运网络韧性水平。

长江荆南三口水系调蓄能力演变及其与水系结构的关联性

基于1955年、1978年、1990年、2008年、2016年5个时期的河网单位面积槽蓄容量和单位面积可调蓄容量、河网槽蓄容量和可调蓄容量4个指标参数,对比分析了三口地区水系调蓄能力时空变化,运用相关分析法剖析了水系结构与调蓄能力的关系.结果表明:①河网槽蓄容量由1955年的9548.52万m3减至2016年的7049.01万m3,减少了26.17%;河网可调蓄容量由1955年的4696.39万m3逐渐减至2016年的2461.13万m3,共减少47.59%.②河网单位面积槽蓄容量和河网单位面积可调蓄容量具有明显的等级差异,单位面积可调蓄容量以低等级河流(1、2、3级)减少幅度最大,而4级和5级河流的调蓄能力各指标参数减少值相对较低.③在5个时期中各水系区河网槽蓄能力和可调蓄能力均呈不断下降的态势,其中以藕池河水系区衰退程度最大,河网单位面积槽蓄能力和单位面积可调蓄能力最弱的是虎渡河水系区.④水系调蓄能力与河网结构特征、河流水文连通、水系连通度、水系连通性均在0.01水平上,呈显著正相关.

长江三角洲集装箱班轮网络空间格局及其演化

以长江三角洲为案例区,以1996~2013年为研究期限,选取1996、2002、2007、2013年4个重点年份,分别从班轮航线、班轮密度、空间联系3个方面分析长江三角洲集装箱班轮网络的空间格局与演化,共涉及74家船公司、10 726条集装箱班轮航线。研究表明:18 a来长江三角洲集装箱班轮网络空间结构趋于集中,与箱流的空间结构变化呈现相反趋势;上海港集装箱班轮航线数量、班轮密度领先于其它港口,国际枢纽港地位不断强化,宁波港虽在班轮航线、班轮密度增速方面超越上海港,但班轮网络组织能力明显落后于上海港;长江沿线基本形成以上海港为枢纽港,太仓、南京、张家港和南通港为干线港、其它港口为支线港的集装箱班轮运输网络;上海港和宁波港的关系已由原来主要依托沿海班轮支线联系的喂给关系演化为依托国际班轮航线联系的竞合关系。

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.

内河航运综合信息服务系统网络架构研究

在全国高速公路光纤联网背景下,探讨内河航运综合信息服务系统的网络架构问题。参考ITU采用的相关研究方法,内河航运综合信息服务系统的网络架构由国省骨干通信网、省内骨干通信网、终端节点接入网和航运要素感知层等层次组成。全国高速公路信息通信系统联网工程的实施,能够为内河航运综合信息服务系统前三层网络,尤其是骨干网提供资源支撑。以珠江为例,对该网络架构的实际应用场景进行分析。

大力发展海河联运 完善浙江水运网络系统

就浙江省如何发展海河联运港区,完善浙江省水运网络系统进行了探析。浙江省"港航强省"战略的实施,将进一步完善浙江省的内河航道网络,逐步加强沿海港口的建设,海河联运港区是将内河航道网络与沿海港口连接的重要节点,海河联运的实现与发展将进一步突出与发挥水路运输的优势。各沿海港口建设海河联运港区,发展海河联运不仅有利于完善浙江省水运网络系统和港口集疏运系统,还可以降低货物集疏运成本、减少对环境的污染以及降低对城市的干扰。

长江流域海铁联运模式下港口集疏运物流网络研究

为加快构建长江流域综合立体交通走廊,提出以海铁联运模式为主的港口集疏运物流网络。根据复杂网络的中心性理论选取度中心度、中间中心度、接近中心度和特征向量中心度构建城市物流连通性评价指标,结合收敛相关算法对城市进行分类,筛选出长江流域海铁联运物流网络的枢纽城市;建立以物流成本最小化为目标,考虑枢纽城市铁路运输规模效益的整数规划模型,以模拟退火算法求解该模型,构建以南京、武汉、重庆、株洲、鹰潭为枢纽的海铁联运物流网络。研究发现,铁路运输的单位成本随运输规模和运输距离的提升而降低;与各城市不经枢纽的单一运输模式相比,货物由海铁联运物流网络运输可获得更大的运输规模效益,使其产生的运输成本更低,可节省约20.5%的物流成本。

江海联运网络优化——以宁波舟山港为例

为高效准确地找出某地江海联运可发展运输网络,提出了江海联运网络优化模型。首先模拟江海联运应用的现实条件和运作方案,构建江海直达、江海中转和江海直驳三种江海联运模式的成本模型;其次建立效用选择模型,计算和比较某港与其竞争对手的费用、时间、安全和稳定的综合效用;最后建立网络优化模型筛选出可行的江海联运需求路线。以宁波舟山港为例,结合厦门港至武汉港的杂货运输案例进行仿真分析,证明宁波舟山港可作为江海联运中转主选择港,并进一步得到所有宁波舟山港可被选择的江海联运线路,集成为宁波舟山港江海联运网络优化表。

基于智能算法的河港码头混凝土碳化深度预测

由于混凝土碳化所引起的河港码头构件材料性能劣化是导致其整体结构发生耐久性失效破坏的主要原因之一,混凝土碳化深度的预测以及结构物服役寿命的评估是河港码头运行维护过程中的关键。然而,基于Fick第一定律的传统碳化深度预测方法所得结果的精度与实测样本容量的大小呈正相关,当实测样本值有限时,其预测精度难以保证。为此,针对有限样本支撑下河港码头混凝土碳化深度预测难、精度低等问题,提出了一种基于人工智能的计算方法,用以更加精确地预测河港码头混凝土的碳化深度。该智能算法包括BP神经网络模块与樽海鞘群算法(SSA)模块,SSA模块负责修正BP神经网络模块的设置参数,完成BP神经网络设置参数的自适应优化;BP神经网络模块主要负责利用SSA模块得到的设置参数对样本进行训练及测试,两者交叉融合,实现对河港码头混凝土碳化深度的精确预测。对融合BP神经网络和SSA的算法流程及实施步骤进行了详细描述,并通过试验实测数据验证了智能算法预测混凝土碳化深度结果的精度及可行性。

苏州市某河网区水污染负荷研究分析

通过对苏州市某河网区上游来水、生活污水、降雨径流及河道底泥的污染现状调查和分析,研究各污染源对水体污染的影响。结果表明:上游来水与降雨径流产生的污染负荷高,污染贡献突出;降雨径流对COD污染超标贡献约占70%;上游来水对氨氮的污染超标贡献最大,约占98%;河道排口污染的水量虽小(约占总水量1.4%),却是TN和TP污染的唯一来源,对COD的污染超标部分贡献占比可达30%;河道底泥淤积、内源污染严重,影响河道水质。研究结果可为苏州河网区河道水质提升工作提供参考。

跨世纪的徐州市水运网建设布局研究

简单回溯徐州市水运发展历程，剖析其存在问题及原因，综合评价其战略地位和基本条件，根据航道及水运发展的基本原则，着重提出了跨世纪的市域航道建设与布局的“一个中心，两大通道，三片循环，四面出口”总格局．

近代川江水路交通网络的层级体系

水路交通网络的形成总是从点——线——面的拓展开始。到航运交通发展到一定程度的时候,水路交通网络在面上的拓展趋于饱和,转而开始寻求水路运输的更高效率。此时的水路交通网络则开始分化出不同的交通层级以优化交通效率。以近代川江水路交通网络为例,其就分化出分别以乡镇场市、商业城镇、商埠城市为主要节点的三个不同层级的水路交通网络。也正是川江水路交通网络层级的形成,使得川江航运中追求航运可达性和航运效率的矛盾得以缓和。川江水路交通网络的三个层级也与川江流域中市场的层级相契合,并且经济越发达的地区其交通网络的层级越为明显。

长三角地区集装箱航运网络演化与效应

文章以长三角地区为案例区，选择74家知名船公司，应用赫希曼-赫芬达尔指数、偏移-分享和港口枢纽度模型，分析了1996年以来长三角地区航运网络演化过程及其效应。研究表明：近20年来长三角地区航线空间结构趋于集中；远洋航线、近洋航线一直集中于上海、宁波港，但宁波港的增速是上海港的3倍，近年来呈现出由上海港向宁波港转移的趋势；太仓港在沿海航线、长江支线方面增速最快，与南京港一起成为长江沿岸的枢纽港；港口问航线的争夺一直很激烈。最后，文章探析了航运网络演化对长三角地区港口地位、港口等级、港区设施的影响。

基于社会网络分析的港口竞合关系模型

采用聚类分析与社会网络分析相结合的方法,构建港口竞合关系分析模型,通过对社会网络分析(SNA)中心势、中心度、中间性的分析,对竞合港口进行合理分层,识别出港口竞合关系关联强度、不同层次的核心港口及中介型港口,并以此作为制定港口竞合关系发展战略的依据.对珠三角港口群的分析验证了该模型的有效性.