碳排放政策下的集装箱水陆联运网络优化与对策研究

The flexibility and economy make intermodal transport the future direction of modern transportation. Meanwhile, carbon emission policies have been proven to be an important mechanism to formulate the green intermodal transport network facing the prominent pollution problem. As a result, it is urgent to find the solution to form environmental-friendly and sustainable intermodal transport network with the aim of low carbon emission. The study aims to present a collaborative research for decision making during the intermodal transport network design, with the perspective of emission policies. First of all, a super transportation network is designed, and then the choice of transportation mode and route is analysed, after which an equilibrium assignment model of intermodal transport network is proposed. Secondly, influence factors of inland nodes location are recognized and an integrated optimization method for nodes location as well as containers assignment is demonstrated. Thirdly, the carbon emission policies are introduced; the intermodal transport network optimization models are presented in context of carbon tax and emissions trading schemes respectively. Finally, the empirical study is illustrated to reveal and assess the influence on intermodal transport network structure of the policies. According to the results, environmentally operation suggestions are proposed for relevant enterprises in the transport network, and low carbon emission – oriented intermodal transport network development strategies are also proposed for governments. The results are of great significance to promote harmonious development of intermodal transport network and environment.

联合运输方式的灵活性和经济性使其成为现代交通运输的发展方向。环境污染矛盾的日益突出促使碳排放政策成为引导绿色水陆联运网络的重要机制。如何在低碳理念导向下，构建可持续发展型集装箱水陆联运网络体系，是亟待解决的重要问题。本项目拟对碳排放政策下的若干水陆联运网络优化问题进行协同研究。首先建立水陆联运超级网络，并解析集装箱对运输方式和运输路径的选择行为，在其基础上构建联运网络配流模型；进一步识别出影响内陆中转节点选址的因素，建立综合节点选址与集装箱货流分配的水陆联运网络优化决策方法；之后引入碳排放约束政策，分别建立碳税征收和碳排放交易制度下的水陆联运网络优化模型；最后以实证分析揭示两种政策对于水陆联运网络结构的影响机理，并评估、比较其作用效果，为企业提出低碳约束下的水陆联运业务经营启示，从政府角度提出低碳导向的水陆联运系统建设发展对策。研究结果对于促进水陆联运网络与环境和谐发展具有重要的现实意义。

联合运输方式的灵活性和经济性使其成为现代交通运输的发展方向。环境污染矛盾的日益突出促使碳排放政策成为引导绿色水陆联运网络的重要机制。本项目应用选址理论、效用理论、交通外部性、可持续发展等理论，系统研究了碳排放约束政策下的集装箱水陆联运网络构建问题。项目研究期内取得了如下主要成果：1）针对内陆中转节点的选址问题，结合对集装箱内陆运输的全过程分析，提出考虑全成本的有容量约束的选址模型，以及进一步考虑碳排放量的多目标选址模型，并分别设计遗传算法和NSGA-Ⅱ算法进行求解；同时展开对内陆中转节点的选址结果效率评价的拓展研究，分析相应影响因素对节点效率的影响作用。2）针对集装箱配流问题，研究了货主对运输方式及路径选择的选择偏好，利用随机效用理论构建了效用函数，并基于交通流平衡分配理论，提出水陆联运网络货流分配模型。3）针对水陆联运网络优化问题，建立了以中转节点选址模型为上层模型，货流分配模型为下层模型的双层优化模型，以描述二者的相互影响的互动关系，并求解出平衡状态的水陆联运网络格局。4）针对碳排放约束政策的实施效果问题，首先估算水陆联运全过程的碳排放量，随后分别将碳税征收政策和碳排放交易制度以合适的成本形式计入模型，解析两种政策对于水陆联运网络格局的影响和作用，并通过主要参数的敏感性分析，为政府和企业提出相应对策建议。在以上研究过程中，共发表期刊论文6篇，会议论文4篇，其中SSCI期刊论文3篇，EI期刊论文1篇，国家自然科学基金委员会管理学部认定A类期刊论文2篇。项目主持人培养在读硕士1人，协助培养毕业硕士3人，在读博士1人。