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陳偉傑，趙楠，張婕姝，等. AIS數據在集裝箱港口服務效率的應用研究[J].地球信息科學學報,2022,24(1):153-164. [ Chen W J, Zhao

N, Zhang J S, et al. Research on service efficiency of container ships at port based on AIS data[J]. Journal of Geo-inform

ation Science,

2022,24(1):153-164. ] DOI:10.12082/dqxxkx.2022.210144

引

言

港口是物流供應鍊中的核心環節，港口服務效率會決定整個物流供應鍊的效率。傳統的港口服務效率通常采用港口數據進行評判，如采用DEA模型，選取泊位、堆場面積、橋吊數量等作為投入變量，以集裝箱吞吐量、貨物吞吐量作為産出變量進行讨論，此類研究往往隻關注港口自身的數據，投入産出比高則港口資源配置效率高。對于港口而言，港口資源充分利用則意味着港口盡可能“滿負荷”運轉，然而在港口“滿負荷”運轉的情況下，船舶在港大概率需要進行等待，對船舶資源利用是一種浪費，因為船舶隻有在海上航行才能帶來經濟效益，忽略船舶因素而考量港口單方面的效率評價是片面的。因此，本文提出了一種基于AIS船舶軌迹數據的港口服務效率計算框架，從船舶視角反映港口的服務效率。

本文利用集裝箱船舶AIS數據、港口地理信息等海事大數據，采用滑動窗口算法、射線法等數據挖掘方法判斷船舶在港内的狀态，估算出反映港口服務效率的AWT/AST（船舶在港等待時間/船舶在港服務時間）指标，從船舶的時間維度對港口服務效率進行評價。并以上海港、甯波港、深圳港和釜山港為例，采用2018年全球5600餘艘集裝箱船舶的AIS軌迹數據，量化評價四大亞洲集裝箱港口的服務效率，對泊位作業時間、等待作業時間以及港口服務效率等核心指标進行詳細分析和讨論。研究結果表明：①船舶抵港泊位作業時間近似正态分布，正态分布均值在14～18h之間，船舶泊位作業時間集中在10～30h之間；②船舶泊位作業時間與船舶船型大小成正相關，船型越大則泊位作業時間越長；③32%的船舶抵達上海港會發生等待時間，體現上海港集裝箱碼頭整體處于供不應求的狀态；甯波港整體服務效率較高，船舶發生等待事件較少；作為區域性樞紐港，釜山港近洋區域性運輸頻繁使得釜山港抵港船舶頻率較高；④洋山四期集裝箱碼頭為自動化碼頭，其港口裝卸工藝與其他碼頭不同，但其碼頭作業效率與其他碼頭相比并未高很多。

将船舶AIS數據應用于港口服務效率的研究也存在一定的局限性。港口是一個複雜的系統，除了本文研究的泊位、錨地和船的信息數據外，還有貨物、橋吊、堆場、集卡等其他信息數據，如何将港口、船舶和貨物等信息進行匹配，綜合評價港口的服務效率，指導港口、船舶和貨物等資源均得到充分利用是下一步研究的方向，也希望更多港航研究人員和地理學家能夠繼續從事這些有意義的研究。

本文所采用的AIS船舶數據來自于上海國際航運研究中心港航大數據實驗室。港航大數據實驗室成立于2015年3月，是2015年上海國際航運中心建設50項重點任務之一，被評為“2017年上海市促進現代航運服務業創新示範項目”，并被列入“上海航運中心建設十三五規劃”的信息化建設目标之中。港航大數據實驗室搭建了适合港航領域大數據存儲和分析的實驗環境、研究并掌握了國際領先的港航大數據分析關鍵技術和應用方案。

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陳偉傑

作者介紹

陳偉傑 助理研究員

上海海事大學交通運輸工程經濟與管理專業博士。主要從事AIS港航大數據、港口發展以及航運中心建設的研究工作，參與航運、港口、航運中心建設等各類科研項目20餘項，獲得過省部級決策咨詢獎項。

趙楠 高級工程師

交通運輸規劃與管理工學博士，上海海事大學高級工程師，碩士生導師，上海國際航運研究中心副秘書長、港口發展研究所所長，上海生産力學會副秘書長，系統工程學會港航經濟專委會副秘書長。專注于港口領域的研究工作以及航運政策研究。主持和參加省部級以上項目十餘項，主持和參與各類科研項目近百項。獲得各類省部級及以上獎項五項，包括上海市哲社獎一等獎和決策咨詢獎一等獎，中國港口協會科技進步獎二等獎。牽頭負責組織研究編制《全球港口發展報告》，于2014年開始牽頭研究基于AIS大數據的港口效率評價方法，并每年定期公開發布。撰寫各類專著、教材十餘本。參與交通運輸部關于世界一流港口、港口費收價格改革的重要項目研究。

張婕姝 教授

上海海事大學交通運輸規劃與管理專業博士，上海海事大學教授，上海國際航運研究中心秘書長。長期從事國際航運中心發展戰略、港航政策、自貿港區建設等重大理論和實踐問題研究。深度參與上海國際航運中心建設，長期跟蹤上海國際航運中心發展動态，在這一領域已具有較高的知名度。主持航運、港口、航運中心建設等各類科研項目100多項，為交通運輸部、國家發改委、上海市交通委、海南省交通廳、廈門自貿委等多地政府部門提供過決策咨詢服務，多次獲得省部級決策咨詢獎項。

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本文采自 地理信息科學學報

本文頭圖來源：航運評論“航運光影攝影大賽”，未經許可不得轉載或以其他方式使用上述作品

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