珠三角港口群在泛珠三角内无水港优化布局与配置
2016-12-10吴旗韬张虹鸥陈伟莲
吴旗韬,张虹鸥,陈伟莲
(广州地理研究所 / 广东省地理空间信息技术与应用公共实验室 / 广东省创新发展研究院,广州 510070)
珠三角港口群在泛珠三角内无水港优化布局与配置
吴旗韬,张虹鸥,陈伟莲
(广州地理研究所 / 广东省地理空间信息技术与应用公共实验室 / 广东省创新发展研究院,广州 510070)
无水港是国内外港口竞争的最新方向,将完善港口物流网络,促进内陆地区经济发展。基于层次分析法,以泛珠三角区域内各地级市为研究对象,建立无水港布局综合指数模型,分析珠三角港口群在泛珠三角区域内无水港的优化布局。研究表明,在泛珠三角区域内可优化配置 21个无水港,每个无水港服务各省不同区域。基于运输网络的优化,无水港建设主要分布在4条运输通道上,包括广州—昆明运输通道、广州—成都运输通道、广州—长沙运输通道和深圳—南昌运输通道。
无水港;泛珠三角;珠三角;优化模型
随着经济不断发展,沿海港口扩张开始面临交通拥堵、土地约束,以及环境污染等压力,沿海港口开始布局内陆无水港(Dry Port)。无水港是指与海港具有一定距离,与远洋港口通过铁路、公路或内河密切相连的内陆物流集散中心,并提供仓储、报关等增值服务功能。[1]无水港起源于意大利,随后在欧洲和北美不断发展。[2]它具有增加货运量、减少污染、运输便捷、安全性高、降低运输费用等优点,还促进内陆地区经济发展。近年来沿海港口开始加强与腹地之间物流的合作和整合,在腹地布局无水港。无水港成为港口在码头设施、码头航线竞争以外的新竞争方向,成为国内外港口未来发展重点。[3]
国外学者对无水港进行系统研究,总结无水港的概念、功能和类别[4],分析无水港的优势[5],评价其环境效应和影响[6],分析无水港建设中不同利益主体的作用[7],并对国外众多无水港发展进行了案例分析,包括欧洲和北美[3]、北欧[8]、印度[9-11]、马来西亚[12]、俄罗斯[13]、中国[14]等等。国内对于无水港的研究不断增加, 但大部分研究停留在对无水港的介绍和对其经济社会效益的定性化研究方面[15-18]。无水港选址布局是无水港研究的重要方面,国内外学者采用多种方法进行了大量尝试。无水港布局优化研究主要采用2种技术方法。第一是通过系统网络模型,利用港口和内地之间货物流数据,计算最低物流成本状况下无水港布局及网络结构,采用的模型和方法包括轴辐网络模型[19]、蚁群算法[20]、混合整数运算模型[9,21]、双层规划模型[22]等等。第二种方法是构建无水港布局的评价指标体系,借用层次分析法[23-24]、聚类分析法[25-26]等方法,通过计算无水港备选地区的指标,确定无水港的选择及优化布局。两种方法各有利弊:第一种方法是基于物流成本控制进行的无水港布局选择与优化,但此种方法要求掌握港口和各无水港选择地之间完备详细的货物流数据(O-D数据),但货物流数据难以获得且统计不完整,加上不同年份数据的变化,都会对模拟结果产生一定影响;第二种方法是目前采用较多的方法,该方法简单易用,但对实际的货物流及物流网络廊道考虑较少,需要结合物流现状进行优化分析,同时如何构建科学合理的指标体系也会对研究结果产生一定影响。
随着海上丝绸之路建设的不断推进,广东省加快推进珠三角国际物流集散中心建设,积极在泛珠三角区域内布局无水港,加强与内陆地区的互联互通,畅通水陆联运通道。本研究旨在以泛珠三角区域为研究对象,构建指标体系,系统评价区域内各城市作为无水港布局的科学性,优化珠三角港口群在泛珠三角的布局和交通廊道组织,以期为珠三角港口群在布局和建设无水港提供科学依据。
1 研究方法和区域
1.1研究区域
珠三角港口群包括广州港、深圳港等枢纽港,以及虎门港、珠海港、中山港、惠州港等重要港口,是我国最重要3大港口群之一。在集装箱船舶大型化、国际班轮联盟化发展趋势下,珠三角港口成为全球远洋运输的重要节点,累计国际航线320多条,台湾航线50多条,通达全球100多个国家和地区的200多个港口。近年来随着港口竞争的日益加剧,各港口开始加强内陆无水港建设,扩大腹地范围。2014年珠三角港口群集装箱吞吐量超过 4 600万TEU,其中深圳港和广州港集装箱吞吐量分别达到2 403、1 660万TEU,占地区总吞吐量的89%。深圳港和广州港均具有丰富的国际航线和完善的内陆运输网络,是腹地范围内对外远洋运输的最主要港口,因此本文重点以深圳港和广州港为研究对象分析珠三角港口群的内陆无水港布局。
泛珠三角由广东省政府于 2003年提出,包括广东、福建、江西、广西、海南、四川、云南、贵州等9个省区,加上香港和澳门特别行政区形成的区域经济圈,简称“9+2”。泛珠三角地区陆地面积为 199万 km2,人口 4.46亿人,占全国总面积20.78%,总人口34.76%。本研究重点探讨经由铁路与珠三角港口联系的无水港布局,由于海南省可通过便捷的海上运输连接珠三角港口,因此在分析过程中,未涉及海南省。同时考虑到香港特别行政区和澳门特别行政区特殊性,未列入研究区域。本研究实际研究范围涵盖泛珠三角的广东省、福建省、江西省、广西壮族自治区、四川省、云南省、贵州省、江西省等8个省区,包括115个地级市(州)。
1.2研究方法
无水港的优化布局涉及众多要素和决策对比,本研究采用层次分析法(AHP)来研究最优的布局。层次分析法在上世纪70年代由Saaty提出,该方法将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统,并分解为多个目标或准则,通过定性指标量化方法分析,得到多方案优化决策。
第一,建立无水港布局评价指标体系。无水港作为港口和腹地之间的纽带,其选址问题涉及到地区交通条件和基础设施水平、地区经济发展水平以及区域政策支持等众多因素。本研究重点基于上述3个因素建立无水港布局综合指数指标体系(表1)。
地区交通条件和基础设施水平是影响物流配送成本及效率的重要因素。区域运输能力是无水港物流配送的重要影响因素,交通运输设施条件决定的地区交通运输区位优势是影响无水港选址的主要因素。(1)地区运输量规模。反映地区运输物流市场的需求供给情况,反映地区运输业的发展水平,以地区货运量衡量,包括铁路货运量、公路货运量和水运货运量。(2)地区交通基础设施。反映地区城市中心与周边区域联系的基础设施状况,良好的外部联系是物流集散的重要基础。从地区高速公路、国道、省道、铁路的线路数量度量。
地区经济发展基础和对外联系是地区对外物流的重要基础,也是无水港布局的决定因素。(1)地区经济发展基础影响该地区适箱货物生成量以及需要运至该地区用于生产和生活消费的货物量。分别采用地区国内生产总值、规模以上工业总产值和地区社会固定资产投资总额来衡量。(2)集装箱的生成和运输是对外贸易的重要产物,跨国公司和跨国投资是带动外贸发展的源泉,是支持无水港有效运营的基础,此指标采用当年实际利用外资额、进口总额和出口总额加以衡量。
无水港建设须符合国家宏观经济与交通运输发展规划的要求,无水港建设应重点选择在国家政策支持地区,为集装箱物流创造更好的外部条件。(1)政策条件。主要从备选城市是否属于全国性综合交通枢纽和是否属于国家级公路运输枢纽来考虑。(2)铁路运输条件,主要从是否属于铁路集装箱办理中心站和铁路集装箱办理站两个层次来考虑。
表1 无水港优化布局指标体系Table 1 the indicator system of dry ports allocation
其次,采用专家打分法确定指标权重。本研究向国内科研机构、广东省交通运输部门和港口管理部门的学者和专家发放43份问卷,让专家用1—9标度衡量每2个指标项间的重要性程度,共回收有效问卷 21份。根据问卷统计得到所有指标项重要性程度的平均值,通过 DPS数据处理系统(Data Processing System)进行计算,得到各参数指标项的权重(表1)。DPS的计算结果表明各权重通过层次单排序和总排序的一致性检验。
第三,对数据进行归一化处理,所有数据均为正向数据,归一化的公式为:
其中,Zi为归一化后数据,且Zi∈[0,1];Ai为指标实际值;Amin为该指标的最小值;Amax为该指标的最大值。
最后计算各城市无水港选择的综合指数。综合指数是对各备选城市各因素的综合,综合指数越大,表明该城市越适合作为无水港。
综合指数的计算公式为:
其中,Ci为第 i个城市无水港布局的综合指数;Zi为第i个因素归一化数值;Gi为i个因素的权重。
1.3数据来源
模型数据来源于正式公布的统计年鉴及相关规划。其中地区生产总值、规模以上工业总产值、全社会固定资产投资总额、实际利用外资、铁路货运量、公路货运量和水路货运量等定量数据来源于《中国城市统计年鉴》,进口总额、出口总额来源于各省统计年鉴。高速、国道、省道、铁路来源于中国地图出版社出版的《中国地图册》2014年版。全国性综合交通枢纽、区域性公路运输枢纽、集装箱办理中心站和集装箱办理站来源于交通运输部网站公布的相关规划。
2 结果与分析
2.1无水港布局综合指数计算结果
从3个指标项计算结果来看,研究区域交通设施基础计算结果中(图1),最高为广州市,其次为成都市和昆明市,从空间分布来看,各省份省会及周边地区的指数都较高,而远离省会的城市该指数普遍较低。从区域来看,珠三角地区是计算结果较高的城市密集地区,其次为长株潭以及海峡西岸地区。从地区发展基础及对外联系计算结果来看(图2),该指数计算结果数值差异较大,计算结果较小的城市数量较多。从空间分布来看,除珠三角地区,各省的省会城市指数一般较大,而其他地区则普遍较小。从发展政策及外部条件计算结果来看(图3),各城市指数空间分布均衡,除部分较边远城市和地区外,大部分地区都具有相对较高的指数分布。
图1 区域交通设施基础分布Fig.1 The result of transport infrastructure index
图2 地区发展基础及对外联系分布Fig.2 The result of economic development and foreign trade index
图3 发展政策及外部条件Fig.3 The results of transport policy index
对上述3个计算结果加权求和,可得到各城市无水港优化布局综合指数(图4)。各城市无水港优化布局的综合指数最大值为76.64,最小值为0.04,平均值为 11.77。从数值的分布来看,数值较大的城市数量较少,仅有31个城市的数值高于平均值,占研究区域城市总数的26.96%。从综合指数的空间分布来看,珠三角地区、海峡西岸地区、长株潭地区具有较高综合指数的城市相对集中,而四川、贵州、云南、江西和广西等省区,综合指数较高的地区较分散,不同等级的城市具有较好的空间组合。
图4 无水港布局综合指数分布Fig.4 The composite index result of dry port allocation
2.2无水港布局优化
无水港作为大型物流基础设施,其服务范围主要为布局城市本身及周边地区,因此无水港的布局既需要考虑备选城市本身的条件,更需要考虑科学合理的空间分布。无水港布局综合指数反映各地区在无水港布局的优先顺序,综合指数越大,无水港优先选择的机率也越大,综合指数越小,该城市布局无水港的机率也越小。但综合指数仅表明各城市布局无水港的潜力大小,无水港的空间布局并不能完全依据综合指数来确定,从无水港布局城市的综合指数的空间分布情况来看,布局指数高的城市多分布在东部地区且比较集中,如果完全按综合指数的排名确定无水港的数量和布局,会造成地区间的不均衡,还会导致重复建设。无水港的优化布局,需要在考虑空间分布基础上进行优化选择,应以每个省份分别进行考虑,在空间上进行服务范围的区分。假设在每个省份布局3个无水港,同时考虑到沿海地市本身具有港口,因此排除广东、广西和福建的沿海城市作为无水港布局的选择地区,按照各省区内备选城市的无水港布局综合指数,得到珠三角港口群在泛珠三角区域内无水港的优化布局。
泛珠三角区域内优化布局21个无水港(图5),其中四川省设置成都市、达州市和内江市3个无水港,云南省设置昆明市、大理市和红河州3个无水港,贵州省设置贵阳市、遵义市和六盘水市3个无水港,广西壮族自治区设施南宁市、柳州市和桂林市3个无水港,湖南省设置长沙市、衡阳市和岳阳市3个无水港,江西省设置南昌市、九江市和赣州市3个无水港,广东省则设置肇庆市、韶关市和梅州市3个无水港。各无水港均可服务各省份的不同地区,以贵州省为例,贵阳市无水港主要服务黔中及黔东南,而遵义市无水港主要服务黔北地区,六盘水无水港的服务范围则涵盖黔西地区、川南及滇东北地区。其中成都市无水港的腹地范围最大,覆盖整个川西地区。
图5 无水港布局及其服务范围Fig.5 The optimal location of dry ports and hinterland
2.3无水港运输通道优化
无水港与珠三角港口的网络连接主要借助于现有的铁路干线,以距离为优先选择,所有无水港都经过铁路与珠三角港口联系,并通过铁路向港口输送集装箱或者将集装箱通过铁路运输到各地区。在无水港服务地区选择中,按照最近距离方法,将无水港周边地市作为无水港的服务区域。优化后得到4条珠三角港口的无水港运输通道(图6),内陆无水港均分布在此4条运输轴线上。
广州—昆明运输通道由广州通过肇庆,并经由南宁到达昆明,并可以进一步延伸至大理州和红河州。该运输通道共连接5个无水港布局城市。该运输通道主要依托南昆线、黎湛线、广茂线等铁路,未来更可以依托罗岑铁路的建设和通车,进一步缩短运输距离和时间。该通道主要承担广州港与西南广西南部以及云南省的集装箱运输,具有极大的发展潜力。目前,该通道建设已初具雏形,广州港已经建立“昆明无水港”,已使昆明到达广州港的集装箱货运时间从原来的7d缩短到现在的54h,同时实现昆明货物出港“一关通”。广州—成都运输通道由广州通过肇庆市、柳州市,并联通贵阳市,经由重庆市最终到达成都市,该通道还延伸至攀枝花市和桂林市2个无水港。该通道共涉及9个无水港布局城市,是所有通道中连接城市、潜在服务区域最广的大通道。该通道主要依托成渝线、渝黔线、黔桂线、焦柳线、广茂线等铁路,未来更可以依托柳肇线的开通建设缩短集装箱运输时间和距离,以节约成本。该通道主要服务广西北部、贵州、四川等地区,并可以辐射重庆市,是珠三角港口拓展服务范围至大西南地区最重要通道,该通道线路较长,服务空间大,而且区域内布局众多经济较发达城市,是未来最具增值潜力的无水港运输通道。广州—长沙运输通道由广州通过韶关市,经由衡阳市,连接长沙市,并可延伸到岳阳市,并具有连接到湖北省的发展潜力。该通道经过4个无水港布局城市,主要服务粤北及湖南市场,是辐射华中地区乃至华北地区的重要集装箱运输通道。该通道主要借助京广铁路进行集装箱运输,由于该通道目前已经建设有京广客运专线,因此铁路货运能力有极大提升,是珠三角港口提高内陆集装箱运输市场的重点地区。目前该通道已开通广州至长沙的铁路集装箱班列。深圳—南昌运输通道由深圳通过赣州市,连接南昌市,并可延伸到九江市和梅州市。该通道涉及4个无水港布局城市,主要服务江西省,更可向北辐射到安徽省乃至华北地区。该通道主要借助京九铁路进行集装箱运输,可服务京九沿线区域。
图6 无水港运输廊道优化结构Fig.6 The optimal structure of dry ports network
3 结 论
无水港作为沿海港口的内陆货物的集散点,是沿海港口与内陆联系的纽带和重要节点。无水港建设将增加沿海港口的货运量,拓展港口的腹地范围,提升内陆对外物流的便利程度,是国内外港口服务网络延伸和建设未来重要的发展方向。本研究以珠三角港口群为例,利用层次分析法,构建无水港布局综合指数指标体系,计算泛珠三角区域内城市的无水港综合布局指数,并在其基础上对无水港布局和运输网络进行优化分析。
(1)从无水港综合指数的计算结果来看,珠三角地区、海峡西岸地区、长株潭地区具有较高综合指数的城市相对集中,而四川、贵州、云南、江西和广西等省区,指数较高城市分散分布,不同等级的城市具有较好的空间组合。
(2)根据无水港综合指数,泛珠三角区域内可优化布局 21个无水港,包括昆明市、成都市、贵阳市、长沙市、南昌市、南宁市等省会城市,还包括各省内经济较发达、区位较好的其他城市,如桂林市、郴州市、衡阳市、韶关市等城市。
(3)根据无水港的布局,可以优化无水港的运输通道,包括广州—昆明运输通道、广州—成都运输通道、广州—长沙运输通道和深圳—南昌运输通道共4条运输通道。每条运输通道利用现有的铁路网络,连接不同的无水港,形成珠三角港口群与内陆无水港的海陆联运通道。
无水港的布局和建设是系统工程,需要考虑经济、环境、投资和产业等众多问题和要素,本研究构建的无水港布局综合指数指标体系反映泛珠三角各城市布局无水港的合理程度,而在各省市建设无水港,还需要进行系统的谋划。特别是考虑到无水港建设需要大量的投资,因此在泛珠三角区域布局无水港时,需要分期分步建设。分期建设中可以综合考虑各城市无水港布局指数高低,指数较高的城市可以优先建设无水港,指数较低的城市在未来条件成熟时再进行无水港建设。无水港建设中还需要内陆城市的积极配合,因此在无水港优化布局中,需要结合各内陆城市建设无水港的积极性和支持政策框架,联合珠三角港口和内陆城市联合建设无水港,采取灵活多样的无水港建设模式,推进无水港更快更好布局。珠三角港口群内各港口还可以相互协作,建设共同服务不同港口的内陆无水港,从而降低沿海港口建设内陆无水港的成本。无水港建设中要加强区域统一通关程序和政策的制定,简化通关程序,建立陆海联运的通关程序,借助“互联网+”建设高效的无水港信息服务支撑系统,更好提升无水港对外贸易货物运输的便捷性。探索保税港区和自贸区优惠政策向无水港延伸,以珠三角的政策高地为龙头,充分发挥政策优势,大胆先行先试,将优惠政策向内陆无水港传递,提高内陆对外开放水平,推动珠三角和泛珠三角在我国“一带一路”战略中发挥更大作用。
[1]吴旗韬,张虹鸥,叶玉瑶.集装箱船舶大型对港口体系的影响[J].水运管理,2010,32(3):22-24.
[2]RODRIGUE J P,NOTTEBOOM T.The terminalization of supply chains:reassessing the role of terminals in port/hinterland logistical relationships[J].Maritime Policy & Management,2009,36(2):165-183.
[3]RODRIGUE J P,NOTTEBOOM T.Dry ports in European and North American intermodal rail systems:Two of a kind? [J].Research in Transportation Business & Management,2012,5:4-15.
[4]ROSO V,WOXENIUS J,LUMSDEN K.The dry port concept: connecting container seaports with the hinterland[J].Journal of Transport Geography,2009,17(5):338-345.
[5]JARŽEMSKIS A,VASILIAUSKAS A V.Research on dry port concept as intermodal node[J].Transport,2007,22:207-213.
[6]ROSO V.Evaluation of the dry port concept from an environmental perspective:A note[J].Transportation Research Part D:Transport and Environment,2007,12(7):523-527.
[7]RODRIGUE J P,DEBRIE J,FREMONT A,Gouvernal E.Functions and actors of inland ports:European and North American dynamics[J],Journal of Transport Geography,2010,18(4):519-529.
[8]BASK A,ROSO V,ANDERSSON D,Hämäläinen E.Development of seaport–dry port dyads:two cases from Northern Europe[J].Journal of Transport Geography,2014,39:85–95.
[9]NG A K Y,GUJAR G C.The spatial characteristics of inland transport hubs:evidences from Southern India[J].Journal of Transport Geography,2009,17(5):346–356.
[10]NG A K Y,GUJAR G C.Government policies,efficiency and competitiveness:the case of dry ports in India[J].Transport Policy,2009,16(5):232–239.
[11]NG A K Y,TONGZON J L.The transportation sector of India’s economy:dry ports as catalysts for regional development [J].Eurasian Geography and Economics,2010,51(5);669–682.
[12]JEEVAL J,CHEN S L,LEE E S.The challenges of Malaysian dry ports development[J].The Asian Journal of Shipping and logistics,2015,31(1):109-134.
[13]KOROVYAKOVSKY E,PANOVA Y.Dynamics of Russian dry ports[J].Research in Transportation Economics,2011,33:25-34.
[14]LI Y H,DONG Q L,SUN S W.Dry port development in China: current Status and future strategic directions[J].Journal of Coastal Research,2015,73(1):641-646.
[15]吕顺坚,董延丹.我国无水港的发展[J].水运管理,2007,29(8):20-22.
[16]王刚.内陆无水港建设与发展模式探索[J].港口经济,2009(3):27-30.
[17]杨静蕾,李蕊.国际无水港建设经验及其启示[J].中国海洋大学学报(社科版),2010(3):40-43.
[18]梁红波.无水港虚拟一体化联动发展模式研究[J].中国港口,2014(5):26-28.
[19]吴旗韬,张虹鸥,叶玉瑶.无水港的功能及网络组织形式[J].水运科学研究,2010(4):34-37.
[20]宋向群,张鹏,郭予坚.基于蚁群算法的港口集装箱运输网络径流优化[J].大连理工大学学报,2007,47(6):853-857.
[21]CRAINIC T G,DELL’OLMO P,RICCIARDI N,et al.Modeling dry-port-based freight distribution planning[J].Transportation Research Part C,2015(55):518-534.
[22]封学军,王伟,张艳口.区域海港群—无水港系统布局优化模型及其算法[J].河海大学学报(自然科学版),2013,41(6):525-530.
[23]BIAN K A.Application of Fuzzy AHP and ELECTRE to China Dry Port Location Selection[J].The Asian Journal of Shipping and Logistics,2011,27(2):331-354.
[24]吴闽.基于 AHP多层模糊综合评判的无水港选址研究[J].交通科技,2014(2):176-178.
[25]张兆民.模糊 C2均值聚类在内陆无水港选址中的应用[J].上海海事大学学报,2008,29(4):34-38.
[26]王莹,王健.AHP—Fuzzy在无水港发展潜力评价中的应用[J].铁道运输与经济,2010(4):65-70.
The Optimization of Dry Port in Pan Pearl River Delta
WU Qi-tao,ZHANG Hong-ou,CHEN Wei-lian
(Guangzhou Institute of Geography/Guangdong Public Laboratory of Geospatial Information Technology and Application/ Guangdong Institute of Innovation and Development,Guangzhou 510070,China)
Dry port has become a very important part of globalization and a cornerstone in port competitiveness.Based on analytic hierarchy process method, this paper established the dry port index system to evaluate the potential location of dry port of the port system in Pearl River Delta and 115 cities in Pan Pearl River Delta was selected as the case study.The results show that the optimal location of dry port is 21 in the research region, and each dry port serves for different areas in different provinces.There are 4 optimal transport corridors for the dry port logistic network, including Guangzhou—Kunming transport corridor,Guangzhou—Chengdu transport corridor, Guangzhou—Changsha transport corridor and Shenzhen—Nanchang transport corridor.
dry port;Pan Pearl River Delta;Pearl River Delta;optimal model
F551
A
1673-9159(2016)05-0001-07
10.3969/j.issn.1673-9159.2016.05.001
2015-10-08
国家自然科学基金项目(41301132);中国博士后科学基金项目(2013M530065,2014T70116)
吴旗韬,男,1982年生,博士,副研究员,研究方向为交通与区域发展。