魯陽



摘 要:中國于2013年提出"一帶一路"倡議,影響了現有的航運服務網絡。本文提出了一種經濟性和有效性評價模型,分析以比雷埃夫斯港口作為樞紐港對漢堡、鹿特丹等現有樞紐港的影響。利用中歐貨運物流的真實數據計算比較航行時間、港口吞吐量、燃料消耗、碳排放和運輸成本幾項指標來獲得新海上絲綢之路對中歐航運網絡的影響。
關鍵詞:一帶一路;比雷埃夫斯港口;評估模型
1 介紹
中國政府于2013年啟動了“一帶一路”倡議,該計劃主要是一項區域經濟一體化計劃,覆蓋65個國家,這些國家人口占世界的70%,占國內生產總值(GDP)30%,占世界能源儲量75%。它旨在與歐洲加強合作,改善和重建"一帶一路"貿易走廊沿線的交通網絡。21世紀的海上絲綢之路將穿越南海、印度洋和地中海,覆蓋東南亞和南亞,并延伸到撒哈拉以南非洲。陸路和海上航線最終將中國橫跨亞洲和非洲,與歐洲連接起來。
隨著"一帶一路"(OBOR)倡議的提出,許多中國班輪船公司開始更加注重亞洲和歐洲之間的物流重組。根據這一舉措,有一個重要港口對目前的運輸網絡產生了重大影響,即比雷埃夫斯,它不僅覆蓋南歐和地中海地區,而且包括東歐地區和西歐樞紐港的腹地(Yang等,2017)。比雷埃夫斯可能會取代一些現有的樞紐港口,例如位于亞得里亞海的高海的意大利港口,特別是如果比雷埃夫斯通過鐵路與歐洲中心相連(Fardella? E等,2017年)。 因此,中遠于2016年與比雷埃夫斯港務局簽署了特許協議,持有67%的股份。中遠集團將投入大量資金用于比雷埃夫斯的建設,"使比雷埃夫斯成為南歐最大的中轉港"。在此背景下,運輸活動將相應發生變化,因此有必要探討“一帶一路”倡議如何影響現有服務,如果比雷埃夫斯被視為“一帶一路”戰略的樞紐港,有什么好處。本文旨在評估將比雷埃夫斯作為中歐航運網絡樞紐港的影響。本文創建一個評估模型,分析中歐貨物流的真實數據定量比較比雷埃夫斯和當前的樞紐港。從航行時間、港口吞吐量、燃料消耗、碳排放和運輸成本幾個方面進行分析最后得出新海上絲綢之路對中歐航運網絡的影響。
2 文獻綜述
近期中外學者對于"一帶一路"倡議的影響進行了很多研究。yang等(2017年)通過考慮改善新亞歐大陸橋鐵路服務和布達佩斯-比雷埃夫斯鐵路,建立了亞歐航運服務網絡的雙層規劃模式。Orestis 等人(2017 年)評估了使用“一帶一路”戰略的影響,并預測了對船隊、利用率、港口吞吐量和碳足跡的影響。華武(2016)提出,目前絲綢之路沿線的鐵路網面臨著東部地區“開放但受阻”和對西部地區覆蓋有限等挑戰。曾慶紅(2017)強調,“一帶一路”倡議并不只關注歐洲,但是對歐洲產生巨大影響。Sheu和Kundu(2017)也試圖評估“一帶一路”戰略對國際物流網絡的影響。為了了解船舶航線和調度的相關發展。Notteboom(2010)通過對歐洲港口結構和腹地進行描述來評估“一帶一路”的影響。Aldis等人(2014)采用單體法、統計分析法、專家法和案例研究法來研究拉脫維亞里加海港("新絲綢之路"北部分支)的開發為中國西北部到歐洲的貿易路線創造的機遇。
以上文獻從新港口和政策等不同方面評估了“一帶一路”倡議對中國與歐盟貿易的影響。在“一帶一路”的倡議下,隨著新的運營方式的出現,許多新的運輸路線已經穩定。它不僅給中國的發展帶來了無限機遇,也給歐洲帶來了很大的好處。
隨著物流業的發展,物流業對環境的影響越來越大。因此,環境保護也是物流業發展中應注意的重要問題。因此,燃料消耗和二氧化碳排放是本文的關鍵因素。各國學者也對此進行了大量研究。Wang等(2013)對油耗優化問題的數學解方法進行了帶有批判性的文獻綜述以幫助船運公司降低油耗。 Davarzani? H 等(2017)研究了過去和現在關于"綠色港口和海上物流"的相關文獻來確定未來的研究潛力和發展方向。Tai H? H 等(2015)考察了國際集裝箱運輸船因慢速航行和采用每日頻率策略而減少的NOx,SO2,CO2,HC和PM含量。Lee C Y等(2013)表示慢速航行是降低油耗的有效方法。Psaraftis H N等(2015年)表明,國際航運占排放量的很大一部分,航行速度是影響C排放和經濟效益的重要原因。 Psaraftis H N(2010)也對“綠色海上物流”進行了許多研究。
“一帶一路”倡議吸引了不同領域的許多專家學者來研究它。比雷埃夫斯是海上絲綢之路建設的重要港口之一,但以往文獻中關于系統評估比雷埃夫斯各種數據的比較文獻很少。因此,本文對此前的研究與比雷埃夫斯的各項指標進行了比較和對比,顯示了比雷埃夫斯在中歐貿易中的重要地位和成為中歐貿易樞紐港的必然趨勢。
3 問題建模
3.1 符號說明
現在,我們描述論文中使用的符號。為船只的數量,為平均速度。分別作為使用當前的運輸方式的費用和使用新運輸網絡的費用,為燃料成本,為租船成本,為通行費,為鐵路成本,為轉運成本, C 為油耗量。
3.2 假設
通過蘇伊士運河需要2天時間。
所有歐洲內陸地區都可以通過鐵路從比雷埃夫斯港口進行運輸。
假定比雷埃夫斯可以實現與歐洲當前樞紐港口具有相同的運輸能力。
3.3 參數計算
(1)總計成本:燃油成本、租船成本和鐵路運輸成本之和。因此我們得到了計算公式如下:
(2)時間租船費用:本文以Arc4級5000標準箱巴拿馬集裝箱船為例,租金為每天20,000美元。
(3)通行費用:通過蘇伊士運河時,船舶需支付運河費用。蘇伊士運河的運費是根據船的蘇伊士運河凈噸位 (SCNT) 計算的。本文參照中遠“天里河”5000標準箱集裝箱船,總噸位為54005GT。計算確定蘇伊士運河每次收費312,300美元。
(4)平均速度:5000TEU船設計速度一般為23節。然而,考慮到燃料成本節約和環保問題,我們采用慢速航行法,平均速度在15至23節之間是計算過程中的可行,本文根據平均速度范圍計算船只數量。
(5)燃料成本:根據燃料世界統計數據,IFO380的平均價格為363.50USD/t。影響油耗率的因素很多,包括航行距離、載重量、航行水環境等。燃料成本基于諾特博姆(2006年)在可行速度范圍內的速度和消耗曲線。 在 ny 港口呼叫時,每天需要 10噸。每個呼叫需要兩天時間。
(6)CO2排放:根據IPCC《2006年國家溫度室氣指南》,將CO2排放系數轉化為3.16的CO2排放系數(從一噸國際排放系數,3.16噸CO2出現)。
(7)轉運成本:假定轉運成本和轉運時間是線性關系。由于我們假設每次調用的時間是固定的,因此轉運成本也是固定值。根據經驗,將其設置為 50USD/TEU。
4 兩中通道的對比分析
比雷埃夫斯港的運營對中歐物流網絡的影響越來越大,中國與世界各國的貿易也逐漸增多,中國提出的一帶一致倡議為中歐貿易注入了新的活力。中國對比雷埃夫斯港的收購,打開了歐洲的大門。隨著匈牙利鐵路的建立,從中國運來貨物進入蘇伊士運河,進入地中海。他們可以通過希臘比雷埃夫斯港換裝為鐵路運輸到達歐洲內陸。
4.1當前中國與歐洲之間的貿易
目前,中歐海上貿易主要通過中馬六甲-蘇伊士運河-歐洲航線。 為了進行比較,以蘇伊士運河路線為例,介紹了目前的班輪服務。
該物流網絡掛靠的港口如下:
上海-寧波-南沙-蘇伊士運河-費利克斯托韋-漢堡-鹿特丹-蘇伊士運河-香港-上海
如表1所示,可行的解決辦法需要13至18艘船只。隨著船只數量的增加,租船時間增加,而燃料成本減少。二氧化碳排放量從170.13萬噸持續下降至10.87萬噸。同時,隨著通過蘇伊士運河的航行次數減少,通行費成本也有所下降。總體而言,使用 17 艘船進行運輸時,總成本是最低的。從環境角度來看,最大限度地增加船只數量可最大限度地減少消耗,從而減少排放。
運輸時間也是需要考慮的一個重要條件。因此,我們將計算東向方向和西行方向到達每個港口的時間,如表 2 和表 3 所示。我們計算17艘船的中轉時間,航速為17.0節。
4.2 “一帶一路”作為運往歐洲的替代服務
“一帶一路”倡議將改變現有的物流路線,比雷埃夫斯取代在北歐的所有港口,抵達比雷埃夫斯港的貨物將通過鐵路運輸到歐洲內陸。一帶一路物流網絡掛靠的港口如下:上海-寧波-丹瓊-佩萊帕斯-比雷埃夫斯-丹瓊-佩萊帕斯-高雄上海。
使用第 3 節中描述的計算方法,我們得到以下結果:
如表4所示,可行的解決方案需要10到14艘船。 使用12艘船進行運輸是最佳解決方案。 如果僅考慮環境因素,則14艘船的結果最佳。 其他參數的趨勢與當前服務的趨勢相同
4.3 對比結果
遵循約束條件,從所有可能的結果中,這意味著考慮平均速度在15到23節之間的結果(如表1和4所示)。為了使總成本最小,17或12艘船分別是最佳解決方案。結果表明,隨著距離的縮短,船只的數量減少了,從而降低了燃油成本,降低了定期租船成本。與最佳情況相比,平均速度從17.0節(當前服務)增加到17.7節(“一帶一路”服務)。盡管總成本降低了,但這可能會對服務產生負面影響并導致更高的燃料成本。每年的二氧化碳排放量從1112.6減少到83.900萬噸。此外,結果表明,慢速航行確實可以降低燃油消耗,從而控制了二氧化碳的排放。
如表2和表3所示,通過現有服務將貨物從上海運到鹿特丹需要36天。相應地,運輸線需要21天,鐵路需要10天,大大節省了運輸時間。
5 結論
5.1 結論
建立“一帶一路”海上絲綢之路對經濟和生態保護都具有深遠的意義。 我們通過改變船只數量并在合理范圍內控制速度來計算不同情況下的參數值,然后得出最佳情況。 從以上計算過程可以看出,使用新航線時,所需船只數量大大減少,將減少二氧化碳排放量和燃料消耗,為保護生態環境做出重要貢獻。 對于最佳情況,由于距離短而節省的總運輸成本足以支付鐵路運輸到內陸港口的成本。
5.2 前景
為了簡化計算進度,我們的結果基于許多假設,可以在以后的研究中加以考慮。首先,在本文中,我們假設所有貨物都可以立即轉運,但事實并非如此。 當貨物運輸時,轉運成本包括倉儲成本和裝卸成本,我們在本文中只考慮處理成本。其次,在計算油耗時,參考前人的計算方法,粗略估計計算參數值,所得結果不太準確,在今后的研究中可以進一步提高。 最后,我們不考慮比雷埃夫斯港的貨運能力,這是中國改善比雷埃夫斯基礎設施的一大挑戰。
參考文獻:
[1]Tang K , Li Z , Li W , et al. China\"s Silk Road and global health[J]. The Lancet, 2017, 390(10112):2595-2601.
[2]Yang D , Pan K , Wang S . On service network improvement for shipping lines under the one belt one road initiative of China[J]. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 2017:S1366554517302909.
[3]OrestisSchinas, Arnd, Grafvon, et al. Assessing the impact of the maritime silk road[J]. Journal of Ocean Engineering and Science, 2017.
[4]Fardella E M , Prodi G . The Belt and Road Initiative Impact on Europe: An Italian Perspective[J]. China & World Economy, 2017, 25(5):125-138.
[5]He, Huawu. Key Challenges and Countermeasures with Railway Accessibility along the Silk Road[J]. Engineering, 2016, 2(3):288-291.
[6]Jiuh Biing Sheu, Tanmoy Kundu,Forecasting time-varying logistics distribution flows in the One Belt-One Road strategic context, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, Volume 117, 2018,Pages 5-22,ISSN 1366-5545, https://doi.org/10.1016/j.tre.2017.03.003.
[7]Notteboom T E . Concentration and the formation of multi-port gateway regions in the European container port system: an update[J]. Journal of Transport Geography, 2010, 18(4):0-583.
[8]Bulis A , Skapars R . Development of “New Silk Road” Northern Branch through Seaport of Riga in Latvia[J]. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2014, 150:1222-1229.
[9]Shuaian Wang,Qiang Meng,Zhiyuan Liu. Bunker consumption optimization methods in shipping: A critical review and extensions[J]. Transportation Research Part E,2013,53.
[10]Davarzani H , Fahimnia B , Bell M , et al. Greening ports and maritime logistics: A review[J]. Transportation Research Part D Transport & Environment, 2016, 48:473-487.
[11]Tai H H , Lin D Y . Comparing the unit emissions of daily frequency and slow steaming strategies on trunk route deployment in international container shipping[J]. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2013, 21:26-31.
[12]Lee C Y , Lee H L , Zhang J . The Impact of Slow Ocean Steaming on Delivery Reliability and Fuel Consumption[J]. Social Science Electronic Publishing, 2015, 76:176-190.
[13]Psaraftis H N , Kontovas C A . Balancing the economic and environmental performance of maritime transportation[J]. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2010, 15(8):458-462.
[14]Harilaos N. Psaraftis, Christos A. Kontovas. Green Maritime Transportation: Speed and Route Optimization[M]. Springer International Publishing, 2016.
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