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考虑环境成本的中欧贸易多式联运物流路径优化研究

时间:2018-11-14 23:09来源:硕士论文作者:lgg 点击:
本文是一篇交通物流论文,中国的物流术语标准将物流定义为:物流是物品从供应地向接收地的实体流动过程中,根据实际需要,将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等
本文是一篇交通物流论文,中国的物流术语标准将物流定义为:物流是物品从供应地向接收地的实体流动过程中,根据实际需要,将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合起来实现用户要求的过程。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇交通物流论文,供大家参考。
 
第 1 章 绪论
 
1.1 选题背景与研究意义
1.1.1 选题背景
国际贸易和全球经济的态势总是随着科技的发展和复杂的地区因素而变化,而在当下的时代,中国是世界第二大经济体,外贸额从 2002 年的 9120 亿增长到 2012 年的244160 亿[1],在愈加自由化的国际贸易中的地位是不可忽视的。能源消耗的发生于贸易的各个环节,包括生产、装卸、搬运、包装、运输、配送,以及一些隐含的因素,例如由调研和谈判而增加的客运量,这些行为对环境有着更多直接或间接的影响,如空气污染、温室效应、噪音污染、水污染以及侵害野生物种等,其中最主要的本分来自于在包括货车、火车、轮船甚至管道在内的长途运输过程。自 2010 年起,我国作为世界上最大的劳动密集型出口国,也被称为“世界工厂”,已成为全球最大的能源消耗国,可预见的是,在 2013 年由习近平主席发起倡议,并且国家正在大力发展实施的共建“丝绸之路经济带”和“21 世纪海上丝绸之路”,即“一带一路”倡议的推动下,涉及到我国的跨境运输无疑会持续发展,而其所造成的环境影响以及如何节能减排是我国也是全世界关注的问题。“一带一路”倡议旨在连接自欧亚大陆的最东端到最西端,以保持大陆内经济活动的活跃和繁荣,这被视为兴盛于 16 世纪的古丝绸之路的复兴。这一战略的实施覆盖了 65 个国家,即世界人口的 80%,其不仅在于海运和陆运的基础设施建设,而是全面包含了公路、铁路、水运航线、空运航线、管道、电网和电子信息系统的改革和建立措施。在如此庞大的交通运输体系构建中,最受瞩目的运输活动必定是中国与欧盟的交流,因欧盟是中国的最大贸易伙伴,而后者也是前者的第二大贸易伙伴,两个经济体的双边贸易和投资额在近几年中稳步增长。欧盟的数据库显示(表 1-1),自 2006 年起,除 2009 年和 2013 年分别由于全球金融危机和欧债危机导致轻微下降外,十年间每年的贸易增长率大多高于 11%,不过中国对欧盟一直有很高的贸易顺差;其中,包括电子产品在内的机械家电类(HS 编码)占中欧贸易商品的最大部分,占中国出口量的48.2%,进口量的 30.5%[2]。
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1.2 国内外研究综述
传统观点认为海运是国际货运最清洁的方式,《巴黎气候协定》甚至没有重视其国际排放并予以详细的规范。不过,75%的欧洲跨境货运和 40%的内部货运是通过海洋运输的,如果任由事态发展,到 2020 年,来自货船的污染物排放将不断增加并成为欧洲最大的单个污染源[3]。与欧洲的港口相比,中国海港地区的居民遭受更严重的来自海洋运输的空气污染。因为这里的人口密度高于欧洲,货船的进出更频繁,而控制污染的措施没有改善。所以,进一步了解海运活动排放的特性并建立一个详细的海运排放清单是必要的。目前建立详细的海运排放清单的方法分为自上而下法和自下而上法,清单的基础参数分为排放因子、动态数据和静态数据。统计法是一种自下而上的方法,其依靠船型、引擎功率、舰船动力、排放因子和运行时数等大量的数据来实现。2009 年美国和加拿大联合向国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)申请在两国的外海港口建立一个排放控制区(Emission Control Area)并展开了大规模的数据统计活动,因而建立了当时世界上最为详细的自下而上排放清单,并成为此后的几次船舶排放清单更新的基础数据[4]。动力法也是一种自下而上的方法,是通过全程监测船舶的运行状况来确定发动机负荷和工况,进而对不同的工况选择不同的排放因子以确立排放清单。目前利用动力法建立船舶排放清单所普遍使用的数据来源是船舶自动识别系统(AutomaticIdentification System, AIS),该系统设备的安装覆盖了大量船只,在此基础上我国有大量研究者建立了部分港口的排放清单,如香港港(Yau 等,2012)[5]、上海港(Song,2014)[6]、深圳港(杨静等,2015)[7]和天津港(Chen 等,2016)[8]等。
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第 2 章 相关理论概述与研究现状分析
 
2.1 运输和贸易对环境的影响
2.1.1 运输对环境的影响
交通运输活动对环境的影响一般会考虑三个方面[46]:环境胁迫因子(Environmental Stressor),如向自然生态释出的污染物、噪音和外来物种等。每运送一吨货物会相应向生态坏境施加一定量的额外压力,故许多胁迫因子可以运送货物的重量作为度量;环境胁迫因子的总量计算依赖于运送货物的重量以及运送距离,也涉及到运送货物的形态和运输方式等问题;胁迫因子对环境的整体影响是由环境的特征所决定的。受影响的生态系统的物理特征、受到影响人口的密度以及生态系统中是否存在濒危物种等诸如此类的情况直接决定胁迫因子的具体危害以及人类为避免此类危害而投入成本的意愿。环境胁迫因子有很多种类,有一些与运输活动的联系非常迂回,在本文中不做讨论,以下介绍运输对环境的直接影响。空气污染被公认为交通运输对环境最大的威胁,不仅危害人类健康,还会侵害生态系统和城市基础设施。世界卫生组织(World Health Organization, WHO)在 2016 年的报告中指出,全球人口死亡的 23%都与空气污染有关,84%的人口的生活环境都无法达到 WHO 的空气质量标准。氮氧化物(NOx)是主要空气污染物之一,其产生于燃料中含氮化合物的氧化,空气中的 NOx量通常被用作污染程度的指标。NOx的主要危害是扰乱生物的呼吸功能,以及通过酸化反应来逐渐地侵蚀建筑物。另一种主要污染物是微粒物质 (Particulate Matters, PM),最常见的如 PM2.5和 PM10,这是来源于燃料的不完全燃烧以及道路上的扬尘,同样会引起呼吸道问题。
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2.2 中欧贸易通道概况
 
2.2.1 中欧班列
国家主席习近平于 2013 年提出建设“丝绸之路经济带”和“21 世纪海上丝绸之路”战略构想,简称“一带一路”(The Belt and Road Initiative)倡议,其初衷是连接欧亚大陆的最东和最西端,以保持大陆内经济活动的活跃度和繁荣,这被视为兴盛于 16 世纪的古丝绸之路的复兴。这一政策的实施覆盖了 65 个国家,即世界人口的 80%,不仅在于海运和陆运的基础设施建设,而是全面包含了公路、铁路、水运航线、空运航线、管道、电网和电子信息系统的改革和建立措施。“一带一路”实施中最显著的成果是铁路网络的建设,现有的项目包括非洲的“蒙内铁路”、印尼雅万高铁、德黑兰至马什哈德高铁、“中老铁路”以及规模最大的由中国铁路总公司组织规划并由众多沿线国家铁路公司共同运营的“中欧铁路”。中欧铁路班列承运的货物主要是电气设备、机械装置、建筑材料、车辆和服装等,随着富士康和惠普等公司在中国许多城市建厂,电子产品运输逐渐领先。自 2011 年中欧班列首次从重庆出发,中欧铁路在“一带一路”政策的推进下发展迅猛,国家发改委官方数据显示,截至 2017 年 11 月,中欧铁路已开行近 7000 列,辐射范围已达到了中国领土的 3/4,并拥有 35 个国内站点和 34 个海外站点,运行线路共有 57 条,承运的进出口总额高达 170 亿美元。中欧班列采用“干支结合”的开行方式,按货源和出境口岸的不同共分为 3 条通道:西部通道国内干线为陇海线(兰州-连云港)和兰新线(兰州-阿拉山口),从霍尔果斯口岸(阿拉山口)出境,后又分为北线(中东欧方向)、中线(中亚方向)和南线(南欧方向);中部通道国内干线为京广线(北京-广州)和集二线(集宁-二连浩特),从二连浩特口岸出境,支线通往北欧三国、波罗的海三国以及中东欧国家;北部通道国内干线为京沪线(北京-上海)和哈大线(哈尔滨-大连),从满洲里口岸出境,在俄罗斯莫斯科与中部通道汇合。
.......
 
第 3 章 环境成本影响下的多式联运路径优化模型的建立和求解.....22
3.1 多式联运路径优化问题分析 .... 22
3.2 条件假设和变量描述 .......... 25
3.3 多式联运的成本分析和计算 .... 27
3.3.1 费用成本 .............. 27
3.3.2 时间成本 .............. 29
3.3.3 环境成本 .............. 30
3.4 环境成本影响下的多式联运路径优化模型建立 ............ 34
3.5 环境成本影响下的多式联运路径优化模型求解方法 ........ 35
3.6 本章小结 ........ 41
第 4 章 考虑环境成本的中欧贸易多式联运路径优化案例分析.......42
4.1 案例背景概述 .... 42
4.2 成都至伦敦、维也纳多式联运的相关数据及计算分析 ...... 44
4.3 问题求解与结果分析 .......... 47
4.4 本章小结 ........ 50
 
第 4 章 考虑环境成本的中欧贸易多式联运路径优化案例分析
 
4.1 案例背景概述
欧盟数据库[67]显示,按照国际贸易标准分类(SITC),2016 年我国向欧盟出口包括电子元器件、计算机、消费电子产品等在内的办公与通信设备数额达 1024 亿欧元,占我国向全球出口该品类产品总数额的 36.05%;同时,在我国向欧盟出口的全部产品中,该品类占比 29.7%,在中欧贸易中地位举足轻重。我国四大电子信息产业集群分别为珠三角区域、长三角区域、环渤海区域和部分中西部地区,本文选取位于西南内陆地区的成都市作为中欧贸易多式联运路径优化研究的起始点。成都市我国最早重点建设的三个电子工业基地之一,也是全球重要的电子信息产业基地,同时也是我国重点打造的“国际性综合交通枢纽”和重要的国际贸易口岸城市。成都双流机场是我国最繁忙的枢纽机场,而新开工的天府国际机场建成后将是继上海、北京后我国第 3 个拥有两座 4F 级国际机场的城市。考虑到地理位置的典型性,本文选取伦敦和维也纳作为中欧贸易多式联运路径优化研究的目的地。英国是我国仅此于欧盟的第二大贸易合作伙伴,两国2016年的双边贸易额达到743亿美元,其中主要产品是机电类、纺织类和化学品。伦敦作为其首都是欧洲最大的城市,也是全球最重要的金融中心之一。它被最繁忙也是历史最悠久的铁路的网络贯穿,并且拥有 6 座机场,其中坐落在城市西部的希斯罗机场拥有的国际航线数量全球第一。2017 年 1 月,首列中欧班列(义乌-伦敦)自阿拉山口出境,历时 18 天抵达终点柏京(Barking)站,打通了我国与英国的全新物流通道。图 4-1 所示为成都和伦敦的地理位置以及两地之间的部分节点,节点间用不同样式的连线表示不同的运输方式,图中仅标识出几条较为显著的路径而并不是全部可行方案。
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总结
 
经济贸易在发展的同时不断影响着人类的生存环境,物流作为其中最重要的环节之一,对环境污染和温室效应负有不可推诿的责任,所以有必要讨论如何采取措施以控制运输过程产生的诸多环境问题。本文在此背景下,研究环境成本对多式联运路径优化的影响,主要成果如下:
(1) 通过大量查阅大量关于运输排放、多式联运、多目标优化的文献,研究航空运输、水路运输和陆面运输排放的气体污染物 CO2、NOx和 PM 量化方法,并结合环境税的概念构成环境成本,将其结合多式联运的费用成本和时间成本构建以三者共同最小化为目标的多目标优化模型,并研究如何利用非支配排序遗传算法 NSGA-II 对模型进行求解。
(2) 在案例分析部分,选取成都、伦敦和维也纳作为中欧多式联运的始发点和两个目的地,利用实际运输数据对多目标优化模型进行分析,分别考虑多式联运管理者、经营者和消费者在决策过程中的偏好,利用算法编程求解得到三者各自角度的最优方案,得出多式联运有利于降低各类成本尤其是减轻运输产生的环境污染的结论,另外,将运输的排放纳入多式联运的成本中对路径选择的确有显著影响。
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参考文献(略)
(责任编辑:gufeng)
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