对沿岸集装箱码头大门的拖车队列进行深入的观察：在大门处造成拥堵的原因是什么外文翻译资料

 2022-03-18 10:03

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对沿岸集装箱码头大门的拖车队列进行深入的观察：在大门处造成拥堵的原因是什么？

摘要

许多港口试图通过增加码头车道和/或使到达拖车的交通高峰变平缓，从而缓解码头的陆地拥堵。他们的方法是基于假设，所有的到达预告都带有适当的文件，使他们能够顺利进入终端。然而，我们的研究表明，陆地交通拥堵部分是由那些携带不合理货物（IDT）的拖车造成的。日本的名古屋港和博多港都通过采用不同的方法消除了IDT，成功地减少了拥堵。我们的调查显示IDT占名古屋港所有到港拖车的12.7％，博多港约占10％。更重要的是，IDT的门服务时间较长，极大地影响了终端门的容量。例如，在名古屋港的放映中心，IDT的平均时间为204.5秒，而适当文件拖车（PDT）的平均时间为165.4秒。开发了一个多服务器排队模型。仿真结果表明，如果消除了IDT，拖车的行程时间可以大大缩短。本文从数值上表明，提出的消除IDT的措施对于减轻拥堵是有效的，因此对于遭受陆地拥堵的港口有用。

关键词: 集装箱码头,拥堵地带交通流量,排队模型

1引言

大多数新近运送的集装箱船，其容量大约20,000个TEU，已经部署在最远的路线上，例如，远东 - 北欧贸易路线。大型集装箱船的引入意味着更多的集装箱正在同时装载/卸载，这加剧了码头拥堵。因此，集装箱运输通常需要等待离岸进港。为了弥补损失的时间，他们必须提高通往下一个目的地的航线的航行速度，为航运公司和托运人增加额外的成本。更糟糕的是，较大的集装箱船在集装箱码头运营中造成了更高的峰值，并产生了广泛的影响（OECD / ITF，2015）。而且，较长距离航线上的较大集装箱船往往会逐渐下降到中程航线。同样，中等距离路线上的中型集装箱船往往会逐渐下降到较短距离的路线，等等。因此，无论货物吞吐量大小，集装箱码头的高峰可能导致世界上任何一个集装箱港口出现陆路拥堵。（Furuichi＆Shibasaki，2015）。因此，港口当局和/或公共部门一直在采取对策来缓解陆地码头拥堵。

博多港口通过增加门道和跨运车的数量以及采取其他措施来缓解陆地拥堵，但这些努力最终以失败告终。然后，港口仔细观察了码头大门处的航班服务行为，发现IDT大大加剧了航班的通行能力。最后，港口引进了IT系统，实现拖车驾驶员行为自愿规范化系统，为到达拖车司机提供陆地拥挤状态信息，并制定了拖车司机必须在登机前一天注册其拖车ID和货柜信息的规则条目。这些对策成功地有效减少了陆地拥堵。另一方面，名古屋港在码头上游建立了筛选中心系统（SCS），作为强制性预门系统以增加码头容量（铃木，2012）。这个系统最初是因为码头区域短缺而遭到引入的，然而，南海意外地造成了陆地拥堵的显着减少。虽然每个港口采取的方法都是完全不同的，作者意识到消除IDT可能是减少陆地拥堵的关键。

因此，作者研究了IDT对终端门电路容量的不利影响，并讨论了如何有效消除IDT。作者首先进行了关于陆地交通拥堵的文献综述，然后在第二部分介绍了对策。第三部分概述了研究的方法。第四部分和第五部分分别介绍了两个成功减少拥堵的博多和名古屋港的案例研究。还对陆上交通进行了数值分析。最后，在最后一节介绍调查结果的总结。

2关于陆地拥堵各种原因的文献综述

在本节中，作者回顾了世界各个港口采取的陆地挤塞措施。陆地拥挤被定义为拖车在目的地码头门口或通往大门的通道上在队列中需要额外的等待时间的状态。作者使用排队论作为概念框架来系统地概述拥堵措施。该理论不仅用于评估拥堵措施的有效性，还可以解释拥堵的原因。在排队论中，下面公式中用rho;表示的利用率是确定拥塞程度的关键指标。

rho;=lambda;smu;

lambda;平均拖车到达率（拖车/秒）。

mu;平均门口服务率（拖车/秒）。

s门道数量。

rho;使用率（％）。

利用率取决于影响拥塞的三个因素：lambda;，mu;和s。使用率在一天内波动，因为拖车到达率每小时都有变化：rho;高峰时段高，非高峰时段低。在繁忙时间高水平的rho;可以解释任何类型的拥堵。当rho;大于1时，拥塞变得非常严重。在这种情况下，队列长度无限延伸，拥塞不会被清除，直到随后的小时。为了防止严重拥挤，rho;在所有小时内必须保持在1以内。

根据措施控制的因素，拥堵措施可以分为三类。第一类是控制拖车到达率（代表lambda;）; （a）通过转向其他模式分散到达拖车的数量，（b）通过终端预约系统（TAS）限制小时到达拖车的数量，以及（c）延长上下班时间。第二类是增加门道数（代表s）。第三类是通过提高门服务率（mu;）; （a）通过引入IT系统缩短登机口服务时间，（b）消除在登机口携带不合适文件的拖车。第三类选项（b）是本文感兴趣的内容。

2.1 控制拖车到达率

2.1.1 通过切换到其他模式来分散到达拖车的数量

第一类选项（a）是通过将一定数量的拖车转移到铁路或内陆/沿海水上运输来减少到达拖车的数量。例如，2002年开发了一条名为Alameda Corridor的32公里专用铁路，将洛杉矶和长滩港口（LA / LB）直接连接到绕过洛杉矶市区的大陆网关终端。它耗资24亿美元，历时20年（阿拉米达走廊交通局，2016年）。 Betuwe线将鹿特丹港与德国西部边境Emmerich连接起来，由160公里专用铁路于2007年投入运营。耗资47亿欧元，自荷兰国会批准该项目以来耗时14年（Koeste＆Rouwendala，2010; Innovation和网络执行机构，2016年）。除铁路项目外，东京港口外港正在开发一个新的码头，以满足日益增长的需求，并将拖车业务分散到离东京市区的离岸码头。该终端预计于2017年开业，成本为1130亿日元。 2012年与高速公路直接相连的道路，耗资2660亿日元，历时20余年（东京港，2016年）。这三个例子表明，尽管从根本上缓解了陆地交通拥堵问题，但物理发展不能成为速效措施。另外，当港口位于潜在通航河道或河流附近而没有巨额投资时，作为模式转换的内河航道才是适用的选择。

2.1.2 通过TAS限制小时到达拖车的数量

第一类选项（b）是TAS，它将到达预告的编号分配给小时隙并控制高峰流量。典型的TAS在加州港口引入。 2003年在加利福尼亚州推出了一项名为Assembly Bill 2650的独特的州法规，它允许码头实施TAS或高峰定价系统，以避免拖车排队时间较长。该法案还规定，如果拖车在候机大门前闲置超过30分钟，则每辆拖车将收取250美元的罚款。 Giuliano和O#39;Brien（2007）以及Giuliano，Hayden，Dell#39;Aquila和O#39;Brien（2008）评估了洛杉矶港口TAS（2105个816万TEU）和长滩（719万TEU）在2015年）。他们得出的结论是，没有证据表明TAS减少了队列长度或交易时间。以下原因说明了为什么TAS导致失败。首先，十三（13）个端口中的九（9）个终端采用了TAS，其运营框架不同。在不同的运营框架中进行每次预约时，拖车司机都感到困惑。其次，优先登机门没有准备好让预约预约人员顺利到达门口。第三，LA / LB的港口在抵达前不少于24小时接受任命，而拖车司机不能通知确切的到达时间，除非他们即将到达大门前。第四，预约不是为了集装箱，而是为了拖车司机，因此造成了超售或不在场。上述情况使拖车司机很难加入TAS计划。

另一方面，加利福尼亚州的港口（2014年为239万标准箱）采取了另一种方法。预约不是为了拖车司机，而是为了避免出现无法预定和超量预定的集装箱。港口在抵达前15分钟接受了预约。港口还推出了自动门系统。因此，该计划在终端上实现了65％的劳动成本降低（Morais＆Lord，2006）。

澳大利亚悉尼的植物学港（2014财政年度为229万TEU）已经开发出TAS系统（Cox，Mahoney，＆Smart，2009; Davies，2009,2013），该系统最初于20世纪90年代在DP World终端和Patrick终端推出。自引入TAS以来，终端运营商和用户之间一直存在争议。新南威尔士州政府就这场争端展开调解。码头运营商强调了TAS的作用，然而，拖车司机和货运代理抱怨TAS的负面影响。他们称终端运营商的时隙分配不明确，并对拖车的迟到大门到达造成压力。最后，作为植物学港口的港务局的悉尼港口公司（SPC）提出了一个新的框架，对拖车司机和码头经营者施加了惩罚。拖车司机因迟到或提早入场而在门口收费。终端运营商也需要在码头周转时间延迟。拖车还配备了RFID记录他们的运动。进口和出口集装箱新推出的港口码头费为每TEU 10澳元10澳元，以补偿运输费用。 SPC还在码头附近准备了拖车停车位，以便拖车能够调整提前抵达大门的时间，并避免延误抵达大门。该计划促进了拖车司机的可靠合作行为。最后，自2011年2月项目启动以来，周转时间减少，陆地拥堵也得到缓解。

2.1.3 延长门口时间

第一类的选项（c）是通过延长门口时间来分散到达拖车的数量，这特别意图通过激励将到达拖车从高峰时段转移到非高峰时段。 Cao，Golias和Karafa（2013）为纽约/新泽西港口纽瓦克港集装箱码头（2014年577万TEU）开发了一种交通仿真模型，并得出结论认为，延长闸门时间是缓解陆地拥堵的有效措施。

另一方面，朱利亚诺和奥布莱恩（2008a，2008b）指出，门口小时延长可能导致装卸业务的码头和门口运营成本相对较高。因此，终端运营商或运输线优选白天运行时间。同时，LA / LB的港口引入了PierPASS计划，该计划在2005年7月的高峰时段对收货人（货物采购人）交通缓解费（TMF）在拖车的入口或出口处施加限制。 TMF费用为每TEU 50.0美元。 （该计划最初由终端运营商设计和提出，作为避免新法案的反建议，新州法案是为了加强功能失调的TAS而在州议会提出的，该法案包括建立一个新的公共权力机构门口的交通并罚款给终端运营商，因为他们的大门前有空转的拖车）。延长门口时间的额外运营成本由收货人收取的TMF补偿。收货人可以选择是否在白天以费用或夜间运送集装箱，而无需支付费用。拖车司机不能在没有支付费用的情况下在白天运送集装箱。当PierPASS于2005年7月推出时，所有十三（13）名终端运营商都加入了该计划。该计划迄今已成功运行。通过支付TMF进出码头的集装箱数量为2,155,359个标准箱，相当于2014年港口总吞吐量的约15％。此外，16％的频繁呼叫者制造了四（4）或2015年12月每天更多举措（PierPASS，2016）。

2.2 增加门道的数量

第二类是增加门道以动态适应高峰时段的交通。但是，根据某些港口的劳务合同协议，不允许灵活运营门道以适应高峰时段的交通。不利的是，如果车道数量全天不变，而不考虑高峰时段的交通量，则终端不能充分利用其门口容量。 Guan和Liu（2009）开发了一个多服务器排队模型来分析陆地拥挤和量化队列中的拖车成本。该模型的开发是为了平衡闸门运营成本和与等待时间过长相关的拖车成本。他们指出，TAS似乎是减少陆上交通拥堵的最可行方法，可充分利用闸口容量。

2.3 提高门服务率

2.3.1 通过引入IT系统缩短登机口服务时间

第三类选项（a）是通过引入IT系统来增加门禁能力。 IT系统实现了港口活动的信息集成，为用户提供实时的物流信息。例如，洛杉矶港的TraPac终端引入了带有GPS，OCR和RFID的IT系统，并且由于TAS导致失败（Morais＆Lord，2006），因此将码操作转换为RTG系统。在IT系统引入之前，每天拖车的数量大约为1500-1800个，随着IT系统的运行，拖车数量增加到7500个。因此，拖车的等待时间平均从六（6）小时减少到十（10）分钟。由于萨凡纳港口（2015年有367万个标准箱，九个泊位）在美国全天提供实时集装箱信息给用户，上门服务时间减少了30％，并缓解了陆地拥堵（Maguire，Ivey ，Lipinski，＆Golias，2010）。博多港于二零零零年推出一个名为#39;HiTS#39;（博多港口物流IT系统）的IT系统（二零一四年有八十六万个标准货柜单位，两个码头），其中拖车司机可于二零零零年取得集装箱交付订单状况及交通挤塞情况进入道路并通过快速登机门信息通知终端。此外，港口在2001年推出了为期一天的预先登记信息登记规定，所有拖车必须至少在登机口前一天登记其拖车识别码和集装箱识别码。这一规定也减少了门口的交易时间，避免了不必要的交通（Motono，Furuichi，Kimoto，＆Suzuki，2014）。

2.3.2 在大门处消除拖带不合理货物的拖车

第三类选项（b）是消除IDT，这需要明显更长的门服务时间。交通研究委员会（TRB）（2011年）指出，“所有交易中约5％导致麻烦的机票，每个人在休斯顿港，圣佩德罗湾和纽约港口的几个航站楼交付时间增加约1小时和新泽西州”， Motono等人（2014年）在印度钦奈港进行了一项调查，该港口长期遭受港口内外交通拥堵，并且发现只有一半的进口集装箱拖车司机载有适当的文件。他们还发现，IDT分别占名古屋港和博多港拖车的12.7％和10％。

据我们所知，只有TRB（2011），Wada和Tsuchida（2013）以及Motono等人（2014）指出，IDT是造成陆地拥堵的原因之一。然而，这些研究都没有提出消除IDT作为缓解陆地拥堵的措施。对这种措施的有效性进行定量分析还没有进行。

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