全球集装箱航运海运网：空间结构和区域动态外文翻译资料

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全球集装箱航运海运网：空间结构和区域动态

摘要

关于集装箱化的港口和海运研究已经涉及到了全球范围内的交通集中和分散。航运业的全球化，多式联运，技术革命，使得网络推广更加合理化。但是，缺少各个港口间的精确数据关系阻碍了对全球海运集装箱网络的广泛网络理论的应用，这些网络通常通过具体公司或地区的案例研究来检验。本文介绍了1996年和2006年全球班轮航运网络的分析，这是港口层次和班轮服务配置快速变化的时期。虽然它是关于港口系统开发，航运网络和港口选择的文献，但是它是其中之一只对全球集装箱运输网络的属性进行分析。本文通过中心性指标分析了全球网络中港口的相对位置。结果显示，全球航运网络具有一定程度的稳定性。虽然转运枢纽流量和网关流量可能会在网络中的节点之间略微移动，但网络属性在极化网络的主要节点方面保持相对稳定，从而保证了系统的整体结构。另外，定位港口不断变化的中心确认了全球贸易和物流转移对港口层次结构的影响，并表明变化主要是地理位置。

关键词：班轮运输，网络分析，节点区域，港口层次，空间变化

引言

海运网络是最古老的空间互动形式。港口层次结构和海运联系的空间格局可以被视为更为广泛的进程，例如贸易模式和商业周期的区域化和全球化，从而揭示世界的一些政治经济状况（Vigarieacute;，1995）。刘易斯和维根（1999）认为，世界体系的元地理学将从海洋中的盆地，海和海洋角度中得到更好的理解。自从集装箱化出现以来，经过数十年的适应和扩散，全球海运集装箱航运网络已经成为现实（Freacute;mont，2007; Rodrigue和Notteboom，2010）。随着运输成本持续压力（Limao和Venables，2001）以及航运联盟和大型航空公司（Sys，2009年）的增加，集装箱化技术革命逐渐形成了国家，地区和港口城市之间的新形式关系; Slack andFreacute;mont，2009）。调查这些变化将补充关于商品链的空间格局的证据的缺乏（Leslie和Reimer，1999），因为港口不是作为处理船只的个别地方而是作为全球供应链中的关键环节（Notteboom and Winkelmans，2001; Hall和Jacobs，2010）。而主要的航线和港口在很多研究中都有很好的描述，全球海运网络本身的结构和演变尚未完全记录在案。全球航空公司网络的研究却越来越广泛，因为它们间更紧密和重叠的城市系统（Guimera等，2005; Choi et al。，2006; Derudder and Witlox，2009）。尽管近几十年来海内外港口城市的联系减弱，但是海洋运输仍然是全球化的必要条件。它在世界贸易量方面的关键重要性（90％）使其成为分析全球经济及其地理位置的有用前景建筑。同时，海运的空间设计也不仅仅是跟随贸易需求它也有自己的实际安排和网络配置，这些也随着时间的推移而演变。装载中心流量的集中和区域极化并且朝向其他次要港口连接是这样的典型结构案例配置，因此评估技术的各自影响是重要的因素（例如运营商和基础设施，行业变化）和领土因素（例如，地理和贸易接近，社会经济发展）网络，港口层次结构和海洋地区。

本文的其余部分安排如下。 第2节介绍港口的概念系统，港口竞争形成机制综述，港口选择和港口形成机制同时描述班轮服务网络的特殊性和复杂性。第3节，通过研究船只运动数据（1996年和2006年）和分析方法提出了全球班轮服务网络，并结合了这个网络的地理覆盖的一些结果。 第4节基于中心性措施和节点海域的地理格局详细介绍了港口层次结构。 论文最后讨论了对全球经济进一步分析的研究成果及其网络。

2.港口系统和海运网络

2.1港口选择和港口系统的层次结构

在这个链接中通过港口的交通流量是有关路线的实物输出和港口选择的相关角色。解释港口最相关的服务相关和成本因素运输链的主要参与者的选择（例如托运人，海运承运人和在科学文献中确定了港口选择²。因此港口选择成为整体网络成本和性能的功能。 Notteboom（2009b）组合因素在港口的需求情况，港口的供应情况和港口的市场情况。典型的港口选择标准包括：

（a）物理和技术港口基础设施，包括航海可达性（例如草案）;

（b）终端港口基础设施和设备，腹地无障碍和多式联运;

（c）相对于主要航道和腹地的地理位置;

（d）港口效率表示为港口周转时间，终端生产率和成本效率;

（e）港口的互通性（深海和送料航运服务的航行频率）;

（f）内陆运输服务的可靠性，能力，频率和成本;

（g）领航，拖船和海关等辅助服务的质量和成本;

（h）港口管理和管理的效率和成本（例如港口费）;

（i）物流增值活动（例如仓储）和港口社区的可用性，质量和成本系统;

（j）港口安全/环境与安全;和

（k）港口信誉。

港口选择和供应链决策的总体结果导致具体港口系统货物流量分配。在发展中寻找规律港口层次结构主要是从大陆的角度考虑港口愿意扩大腹地覆盖面的陆上运输通道负责人。早些作品提供了空间模型（Taaffe et al。，1963; Rimmer，1967; Ogundana，1970）表明港口系统货物集中度增加的趋势。原始的海上范围概念（Vigarieacute;，1964）和港口系统（Robinson，1976）由邻近的一些相邻的海港组成，通过土地相互依赖和海运流量。然而，大多数学者主要继续关注内陆地区，由于港口的多式联运和物流链的发展Klink 1998; Robinson，2002）以及陆路运输与海上运输成本较高（Notteboom，2004）。交通的性质和表现通常由情况来解释陆基运输和城市系统内的港口（Ducruet等，2010c）

虽然周边港口的发展（Hayuth，1981）和离岸中心有一个货物分配到二级港口的海运目的（Slack和Wang，2002;Notteboom，2005），它们的出现已经从腹地的角度解读了港口区域化进程导致区域负荷中心网络的形成（Notteboom和Rodrigue，2005）。由于路径依赖和权变模型仍然有重要的地方偏离一般港口系统的发展（Notteboom，2006a，2009a）

港口系统的定义往往局限于沿海形态，地理位置邻近和行政边界（Ducruet et al。，2009a，2009b）。 从来没有港口系统已经超越从港口间联系的海洋角度界定。在目前的集装箱航运环境空间格局中这提出了物理因素和地理邻近性是否仍然发挥作用的问题。 海事概念区域和港口区域在文献中保持相当的描述性和模糊性（Ducruet，2009），可能受益于其他全球研究使用的类似方法的应用网络（参见Derudder和Taylor，2005），允许定义一致的港口以及引导港口的识别。仔细看看目前的组织在应用特定的网络分析工具之前，班轮运输网络是必要的。

2.2班轮服务网络的设计与运行

班轮航运在过去30年的发展已经超过世界贸易的增长卷。 海运这个非常活跃的分支机构的活动如图1所示，基于年度集装箱港口吞吐量。 除了吞吐量的持续增长量，我们也观察到全球港口系统集中度的平行增长，尽管近几年略有下降，特别是2008年金融危机之后直接影响流量和分布。 但是有这些猜想的变化，班轮运送仍然建立在一系列特定的网络配置上。

集装箱运输具有港口到港口服务，线路捆绑的复杂组合服务和钟摆服务，这些服务连接形成广泛的航运网络。集装箱业务中的港口层级与航运公司的设计本质上相关于这些班轮服务网络在服务频率，船舶等服务变量方面能力，船队组合，船舶速度，港口呼叫的数量和顺序（Fagerholt 2004;Notteboom 2006c）。 班轮服务设计不仅是运营商特定运营的功能因素（即成本较低），也包括托运人的需求（例如过境时间）和支付意愿为了更好的服务。

在过去二十年中，增加的货物供应量已经带动了运营商和战略联盟发展，其中包括通过引进新类型来重塑班轮航运网络主要关于东西走廊的班轮服务（见图2）。最大的船只经营在有限数量的港口呼叫的多停靠港口行程。欧远贸易提供一个很好的例子。大多数运营商和联盟从远东运行到北欧坚持继续线路捆绑行程与每个主要的直接电话市场。尽管观察到的路线上的呼叫模式有多样性，但运营商选择每循环多达五个区域港口。航运线显著增加了平均水平从2000年的4500 TEU到早期的7500 TEU的路线部署船舶规模的这种规模上升给平均数量带来了下行压力在远东 - 北欧贸易中每个循环的港口呼叫：1989年的4.9个港口，3.84英里1998年10月，3.77，2006年2月3.68次，2009年12月3.35次。

马士基航运，MSC和CMA-CGM是真正的全球班轮运营商之一在二路路线存在。他们的网络是基于具体的交通流量枢纽 ，通过使用较大的船舶，提高了生产效率，3项新业务模式和航运线之间的合作。 集装箱班轮公司一直非常活跃，在他们的班轮服务网络的战略位置，以确保（半）专用终端容量。 图3概述了全球班轮的战略港口马士基航运网络。 运输线也依赖于通过操作进行横向整合协议（例如船舶分享协议，租船协议，财团和战略联盟）以及兼并和收购。 联盟结构（参见大联盟，新世界联盟和CYKH）为其成员提供轻松访问更多的循环或服务相对低成本的影响，并允许他们共享终端。

在过去的几十年中，大量的枢纽支线集装箱系统和短途海运网络应运而生，以应对不断增长的数量并与其他港口连接（Rodrigue和Notteboom，2010）。转运和中继/布线的经济性导致建立中转枢纽，终端全部或部分由运营商或港口经营者拥有。在某些情况下，中间枢纽在离岸地区经常在具有隐含的当地货物基地的小岛屿上开发（Rodrigue和Notteboom，2010年）。离岸中心的发展并不排除传统门户港口的转运活动，例如西中地区港口系统，中心港口和其他港口之间的区别已经变得模糊（Gouvernal et al。，2005）。纯转运中心的位置通常比纯网关港口更为不稳定：一旦网关港口的流量就足够了，集线器就被绕过，甚至可能变得冗余（Wilmsmeier和Notteboom，2010）。转运枢纽的位置仍然很重要，因为它们降低了与主干线的偏离距离（Zohil和Prijon，1999）。几乎每个港口的中心地位（邻近起点/目的地市场）和中介（插入运营商网络）仍然存在微妙的组合（Fleming and Hayuth，1994）。

1. 方法和线路运输网络特性

在最近对海运网络分析科学文献的综述中，Ducruet等（2010a）强调了实证研究的稀缺性和分散性，这些研究被分类四个主要方法：

运营商网络的地理覆盖：港口的区域或全球分布基于服务数据的个体运输公司的网络（例如，Coscon，马士基）揭示其战略选择（Rimmer和Comtois 2005;Freacute;mont，2007; Bergantino

和Veenstra，2007）;

 网络连接：基于其拓广的给定网络的特性参考空间分析和图论，如Joly（1999）的先驱研究，显示了基于芦苇区的全球海洋系统的三极组织区域一级的其他作品（McCalla，2004; Ducruet等，2010b）;

 网络效率：对港口选择过程进行建模并搜索最优解。例如，转运枢纽降低整体运输成本的位置（Zeng and杨，2002; Song et al。，2005;泰，2005）;

 复杂网络：全球层面上网络层次结构的描述将其属性与小型世界和无规模网络的一般模型进行比较Deng等，2009; Hu和Zhu，2009; Kaluza等，2010）

本文希望进一步解释网络结构，港口层次结构影响他们的动力 它对网络的可视化至关重要作为一个整体和新兴的区域模式。 这是基于很少使用的数据源记录每日船只移动，比服务数据更精确，因此更多代表班轮运输的现实性和复杂性。

3.1数据概述

用于构建全局线性网络的方法定义了港口间连接通过港口之间的船只流通365天的港口通行。从而，网络中的节点（顶点）是港口，网络中的链路（边缘）是通过血管运动实现的连接（表1）。 1996年和2006年被选中，因为1996年标志着巴拿马后的巴拿马型船只的出现（例如，6140 TEU于1996年推出）和战略联盟的形成运输线2006年，在快速发展的时期引进了前10,000多台TEU船集装箱增长主要是由于中国在世界经济中的影响。数据是从Lloyd的海事情报部门（LMIU）4获得，确保了世界上大部分的舰队适用于所有类型的船只。获得的数据库占据了大约92％和98％1996年和2006年分别是世界船队的集装箱船。有趣的是，容量船队的规模以及船只运动的数量已经增长得比港口和运营商数量，平均船舶容量从1906 TEU增长至2413TEU。这些证据证实，不断增长的船只和交通工具，水平和垂直地保持在手中综合公司。

全球网络基于船舶特性，呼叫港口和船只进行建模动作。第一个结果是由加权和非有向链接组成的全球网络在港口之间，可以以两种不同的方式进行分析。一方面是船只循环创建基于连续的呼叫港口的直接联系（GDL）图。从港口A到港口B，从港口B到港口C）。另一方面，可以说两个如果它们属于相同的班轮服务或循环，则港口也连接，尽管它们不是相邻电话;所有链接（GAL）的图形因此增加了间接联系（即从港口A到港口C）。在GDL中，勒阿弗尔和东京从未通过直接链接连接，而在GAL，这种连接可能发生在摆锤或世界范围内的服务中。的GAL是由每艘船的循环创建的所有单独完整图的重叠。相同现实的这两个维度（GDL和GAL）可能表现出不同的特征网络结构和港口层次结构。为了揭示其结构性质每年观察的两个图表，我们应用常规措施图论理论，最初应用于Kansky（1963），Haggett的运输网络和Chorley（1972）和Garrison和Marble（1974），从复杂的系统理论

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