上海港集装箱货运量预测及拼箱作业节点建议

0 引言
上海在建设国际金融中心及国际航运中心的战略引
收稿日期 ：2011-04-27 作者简介 ：贾凤娇（1988-），女，辽宁盘锦人，同济大学硕士 研究生，主要研究方向 ：交通运输规划与管理。
领下，经济规模和城市功能不断升级，经济总量持续快 速增长。据统计，2010 年，上海港实现集装箱吞吐量 2 906.9 万 TEU，位列全球第一。货物吞吐量的提高势必 引发更大量的货运交通需求，使得上海城市道路的拥堵 问题日益严重。如何更好的使用现有资源，通过一些集 约化的货运组织手段，减少货运交通对城市道路交通系 统的影响，是一个值得关注的问题。
预测具有层次、结构关系的模糊性及动态变化的随机性，
将 2004 ～ 2010 年集装箱货运量实际值、预测值及
适宜采用灰色理论模型进行未来年集装箱货运量预测。
灰色理论预测 GM(1, 1) 模型的主要方法如下 ：
（1）设 x(0)(n) 表示第 n 年集装箱货运量，生成集装箱
货运量原始时间序列 x(0) = {x(0)(1), x(0)(2), ···, x(0)(n)}。
1998.
2000.
152
2011.7
TRAFFIC 物
流 & TRANSPORTATION
1 港口货运集疏运现状 分析
表 1 港口集装箱集疏运结构变化（2004-2009）[3]
万 TEU
港口集装 公 - 水中转吞吐量 水 - 水中转吞吐量 铁 - 水中转吞吐量 年份
箱吞吐量 集疏运量 集疏运比例 集疏运量 集疏运比例 集疏运量 集疏运比例
洋山港货运车辆均需通过东海大桥，外高桥港及其
运量，预测结果如表 5。
他内河港口货运车辆（主要货源地为上海浦西、江苏及
表 5 未来年预测港口集装箱货运量
万 TEU 浙江）需通过北部过江隧道进行疏港交通组织，此部分
年份
2015 2020 2025 2030 集装箱约占总集装箱数量的 60%。故本研究将上海港分
根据上海市第四次交通 调查数据表明，2008 年上海 集 装 箱 吞 吐 量 74% 来 源 于 长 三 角， 其 中， 上 海 本 地 占 28%， 江 苏 占 37%， 浙 江 占 9% ；国内其他地区吞吐量占
2004 2005 2006 2007 2008 2009
1 455 1 808 2 171 2 615 2 801 2 500
方便地处理非等时间步长的数据，特别是针对一些内部信
将历史数据代入模型，得到灰色预测模型为 ：
息部分确知、部分信息不确知的系统，可揭示系统规律， 并根据拟合结果对未来进行预测。上海港口集装箱货运量
xˆ(1)(t + 1) = 26 620.4 × e0.07t - 25 065.4 再根据 xˆ(0)(t + 1) = xˆ(1)(t + 1) - xˆ(1)(t) 求出预测值。
预测集装箱货运量 3 872 5 495 7 798 11 066 为洋山港（以下使用“洋山港”）及外高桥港等非洋山港
注 ：本研究预测货运量未考虑港口服务能力限制及货运政策调 区（以下使用“非洋山港”）。通过北部过江隧道货运车
控的影响。
辆中存在大量拼箱货运车辆，通过东海大桥车辆均为整
2.2 上海港集装箱货运对道路交通影响分析
0.4% 0.3% 0.4% 0.4% 0.4% 0.3%
21%，国际中转吞吐量约占 5%。上海港口集疏运结构变 化如表 1[3]。
- 1 (x(1)(1) + x(1)(2))
1
2
采用趋势外推法拟合上述数据，可得 2015，2020， 2025，2030 年公 - 水集疏运比例如表 2。
（4）设 B = 2
渐向小批量多批次的方向发展，鉴于货物无法装满整箱 的情况下平均成本较高，拼箱越来越受到生产加工企业 的青睐。通过相关的 17 家较大的拆拼箱企业的调查，结 果显示，目前整箱集装箱比例约为 80%，拼箱集装箱比 例约为 20% ；每个拼箱平均需要 10 个唛头，每个唛头需 要 5 t 的散货车运输。
经检验，模型基本合格，可用于预测未来年港口货
箱货运车辆。
2.2.1 出口集装箱比例及各港区分担比例预测
由此预计 2015 ～ 2030 年采用公—水集疏运方式的
上海统计年鉴中上海港集装箱进出口的统计数据及
出口集装箱占集装箱吞吐量的百分比见表 6。
装箱量比例及未来年外高桥港区和洋山港的集装箱分担比 ；再次，针对未来年产生的集装箱货运需求，
着重分析未来年集装箱货运对上海疏港道路（主要为北部过江隧道、东海大桥）的交通影响 ；最后，
借鉴日本成田机场原木物流园区的货运组织方式，提出在沪宁和沪杭方向分别设置一个货运集散点，
作为集装箱拆拼箱作业区的建议。
2 上海港口货运预测与分析
2.1 进出口集装箱货运量预测 本文主要采用灰色预测模型方法对未来年江浙沪集
装箱货运量进行预测。该方法理论可靠，方法简单，可以
上海港 2004 ～ 2010 年港口集装箱吞吐量数据如表 3。 表 3 上海港 2004 ～ 2010 年港口集装箱吞吐量 [3] 万 TEU
年份 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 集装箱吞吐量 1 455 1 808 2 171 2 615 2 801 2 500 2 909
流 & TRANSPORTATION
S1 = 537
S2 = 213.6
C = S2 / S1 = 0.39 P = P{|e(k) - e-|<0.674 5S1} = P{|e(k) - e-|<362.2} = 1>0.95 其中 ：S1 为原序列 x(0)(n) 的标准差，S2 为残差序列 的标准差，e- 为残差的平均值。
[2] 交通部规划研究院 . 项目工程可行性研究方法与改善 [G] . [4] 广州市人民政府 . 广州市中心区交通改善实施方案研究 [R] .
1996.
1995.
[3] 周伟，王选仓 . 道路经济与管理 [M] . 北京 ：人民交通出版社， [5] 王炜，过秀成，等 . 交通工程学 [M] . 南京 ：东南大学出版社，
1 080 1 316 1 463 1 657 1 745 1 492
74.2% 72.8% 67.4% 63.4% 62.3% 59.7%
369 487 700 948 1 046 1 000
25.4% 26.9% 32.2% 36.3% 37.3% 40.0%
6.4 5.3 8.4 10.3 10 7.5
tБайду номын сангаас
（2）构造 1-AGD 序列。应用公式 x(1)(t) = Σ x(0)(t), t = 1, k=1
2, ···, n 对原始数列 x(0) = {x(0)(1), x(0)(2), ···, x(0)(n)} 进行一次
残差进行对比，见表 4。
表 4 集装箱货运预测与实际数据对比表
万 TEU
年份
x(0)(2) Y = x(0)(3) ，
··· x(0)(n)
··· - 1 (x(1)(n - 1) + x(1)(n)) 1 2
为待估计的参数向量， = ，
中的瓶颈。
利用最小二乘法得出
本研究将着重分析 2020 年集装箱货运车辆对上海市 北部过江通道及东海大桥的影响。
= (BTB)-1BTYn，求解微分方程，得到模型 ： xˆ(1)(k + 1) = xˆ(0)(1) - e- k + 。
- 1 (x(1)(2) + x(1)(3))
1
，
表 2 港口集装箱公 - 水中转量集疏运比例预测值 万 TEU
年份
2015
2020
2025
2030
集疏运比例 56.63% 54.31% 52.65% 51.15%
上海市第四次交通调查结果显示集卡日均交通量为 229 万当量车公里，高速公路的周转比重约为 70%，其中， 外环线占 21%，郊环线占 19%。全市 75% 的集卡到发量 集中在长江口附近港区 [3]，尤其是北部过江隧道及洋山 港东海大桥附近集卡车辆需求较大，极易成为疏港道路
TRAFFIC 物
流 & TRANSPORTATION
上海港集装箱货运量预测及拼箱作业节点建议
□ 贾凤娇，段征宇，程小云 ( 同济大学 交通运输工程学院，上海 201804)
摘 要 ：首先，分析了上海港港口集疏运现状，并采用灰色预测模型对上海港口未来年集装箱货
运量进行预测 ；其次，结合上海港历年的进出口集装箱比例及上海港总体规划，预测未来年进出口集
关键词 ：灰色预测模型 ；港口集装箱货运量 ；集装箱作业点
中图分类号 ：U169
文献标识码 ：A
文章编号 ：1671-3400(2011)07-0152-04
Prediction of Shanghai Port Container Freight and Recommendations of Lcl Operation Point
JIA Feng-jiao, DUAN Zheng-yu, CHENG Xiao-yun (School of Transportation Engineering, Tongji university, Shanghai 201804, China)
Abstract: The current situation of gathering and distributing transportation in Shanghai port is analyzed and the future freight volume of containers of Shanghai port is forecasted by using grey prediction model. Secondly, according to the import and export container ratio in past years and the general planning of Shanghai port, the import and export container ratio and the share ratio for Yangshan port and other ports container in future years are predicted. Thirdly, aiming at the freight traffic demand of container in future years, the influence is emphatically analyzed, of container freight traffic on the port corridor, mainly on northern cross-river tunnels and DongHai Bridge. Finally, Based on the experience in freight organization of Japan narita logs logistics park, the suggestion that set up freight hubs in the direction of shanghai-Nanjing and Shanghai-Hangzhou direction respectively, is put forward as the operation place for LCL container. Keyword: GM(1, 1); Port container freight volume; Container node
2008
2 801
2 372
428.70
列应满足 dx(1)(t) + x(1)(t) = ，其中， 为发展灰数， 为 dt
2009 2010
2 500 2 909
2 544 2 729
-44.31 180.21
内生控制灰数。
根据模型检验标准对模型拟合程度进行校验。
2011.7
153
TRAFFIC 物
实际值
预测值
残差
2004
1 455
1 455
0.00
2005
1 808
1 923
-114.95
2006
2 171
2 062
108.62
累加，得到新的时间序列 x(1) = {x(1)(1), x(1)(2), ···, x(1)(n)}。
2007
2 615
2 212
403.09
（3）根据 GM(1, 1) 理论模型构造方法。新的时间序