国际集装箱运输链选择行为模型与应用研究

Road dominates the inland transport of international container in China, and railway accounts container port collection and distribution traffic for only about 1.2%. This is adverse to the low-carbon transport system construction. The vital task of promoting railway-water combined transport is to transfer road international container traffic to railway, and this needs to study and master the International Container Transport Chain Choice Behavior of shippers, forwarders and shipping lines （referred to decision makers）. To deal with the problems such as difference between these decision makers, the influence of random preference, perception and habit to their choice behavior, the correlation of different transport chain, and the non-fully compensation of transport chain attributes, this study, based the theory of utility maximization, introduces latent variable to develop a latent variable model, and cutoff variable to develop a non-linear utility function. Then the Mixed Logit model will be established, and combing Shuffled Halton and Modified Latin Hypercube Sampling Method, the parameters will be estimated by use of LIMDEP software. By comparing the precision and applicability of above models, the optimal models will be picked out to reveal the mechanism of decision maker's international container transport chain choice behavior. The research findings can provide a tool to pre-evaluate the effects of railway-water combined transport policy and facility planning, and will be helpful to make decision of improving railway-water combined transport organization.

目前我国国际集装箱内陆段运输主要靠公路，铁路集疏集装箱港口的比例仅占1.2%左右，不利于低碳交通体系建设。推进铁水联运发展的重要任务是将国际集装箱内陆段运输中的公路运量转向铁路，其关键是要研究和掌握货主、货代、船公司的运输链选择行为。本课题针对货主、货代、船公司之间的差异性、随机偏好特征、运输链之间的相关性、运输链特性变量之间的非完全补偿性、决策者认知和习惯对选择行为的影响等问题，基于效用最大化理论，引入潜变量建立潜变量模型，引入阈值变量建立非线性效用函数，在此基础上构建国际集装箱运输链选择行为模型- - Mixed Logit模型，应用内嵌变序Halton和MLHS随机抽样结合的极大模拟似然法，借助LIMDEP软件对模型参数进行估计，比较确定预测精度和适用性最优的模型，揭示决策者的运输链选择行为机理。其成果可为出台铁水联运政策、规划铁水联运设施提供预评工具，为改善铁水联运组织提供决策参考。

鉴于目前我国集装箱内陆段主要通过公路运输的不合理集疏运体系，本研究旨在研究货主和货代在内陆段运输链选择时对不同因素所表现的偏好，据此出台相应对策以促进公路运量转向铁路。首先，基于对南昌-上海、上饶-宁波、蚌埠-上海、义乌-宁波等内陆段货运通道公铁水运输链费用和时间的比较，总结得到铁路运输链流程繁多、收费结构复杂、运输链时间较长和服务质量不稳定等因素是造成托运人较少选择铁路的主因。此外，提出了一套计算各运输链CO2排量的测算方法，并得出南昌与上海两地间公铁水三种运输方式的CO2排放量分别为64.58kg、22.92kg和18.25kg。然后，对不同主体如货主和货代在运输链选择时表现的偏好差异进行了分析，如货主追求的目标是满足时间要求下的费用最小化，而货代则追求满足货主时间和费用等要求下的利润最大化。进一步的，针对运输链选择过程中存在的托运人态度和感知差异、运输链时间上限阈值、同类和不同类托运人选择行为异质性等实际问题，构建考虑潜变量的ICLV模型、阈值模型、混合logit模型和分类模型以提高模型对上述实际问题的解释能力，并使用极大模拟似然估计法确定模型参数。结果表明，与传统模型相比，上述四类模型均能更加真实地反映托运人选择行为。更为具体的，当铁路运输链时间低于时间上限阈值时，运输链时间的进一步压缩不能显著提升铁路运输链分担率；而当运输链时间高于时间上限阈值时，铁路运输链竞争力将显著降低。此外，货主和货代表现出不同的选择偏好，与货代相比，货主更关注运输链费用、方便性和可靠性，而货代更注重运输链时间。最后，针对不同货运通道，从时间、费用和可靠性等角度提出铁路运输链服务水平改善对策，并根据较优模型定量评估实施效果。结果表明，如在上饶至宁波货运通道中，费用同比例降低所带来的铁路竞争力提升比时间更有效；而在蚌埠至上海货运通道中，铁路运输链时间的压缩更能提升其分担率。