“21世纪海上丝绸之路”集装箱航运网络可靠性研究
发布时间：2020-05-27 10:53
【摘要】：“21世纪海上丝绸之路”是我国重要的国家战略。海上丝绸之路的建设将影响沿线国家的产业布局、贸易流向及物流网络的演变。集装箱班轮航运网络作为海上丝绸之路经济贸易的重要依托载体具有十分重要的作用。而目前航运网络结构受网络中节点自身的属性特征以及外部和内部等多种风险因素影响,所以整个航运网络系统可靠性差,难以提供高效的航运物流服务。因此本文基于该问题从连通性和时间两个角度研究了“21世纪海上丝绸之路”集装箱航运网络的可靠性。首先本文基于复杂网络理论,以航线为边,港口为节点借助UCINET软件抽象出有向的航运网络结构图。利用网络的统计属性特征指标研究、分析“21世纪海上丝绸之路”集装箱航运网络节点个体特征、整体结构特征,并归纳总结。其次在对“21世纪海上丝绸之路”集装箱航运网络结构特征分析基础之上,指明节点失效概率与节点属性特征之间的关系,指出网络的可靠性不能单独依靠节点属性特征来判断,还要考虑节点失效概率的大小。因此文章对网络中的节点失效概率进行了评估。通过查阅、整理文献,构建指标体系,并对比不同的评估方法确定采用熵权法结合证据推理模型对节点失效概率进行评估,利用IDS软件对评估模型求解,确定了网络中76个节点的失效概率,并依据失效概率值判断出节点失效的先后顺序,为后续研究做好充足准备。接着在确定节点特征属性和节点失效概率后,对集装箱航运网络的可靠性问题进行了研究分析,描述了当前航运网络存在的问题。通过分析问题发现,航运网络可靠性不断下降,主要表现在网络的连通性能下降及时间准班率不断降低。所以本文确定从连通性和时间两个角度研究航运网络的可靠性能。考虑各种风险因素的影响,分别针对连通可靠性和时间可靠性建立了仿真模型,并依据节点特征属性确定了不同的仿真策略。与此同时又提出基于节点失效概率的仿真策略,区别于传统策略。最后依据不同的仿真策略制定求解算法。通过构建的可靠性模型评价航运网络在一定时期提供航运物流服务的可靠程度、航运网络运行状态及预测未来网络阻塞或延迟状况。紧接着利用构建的模型对实例进行仿真研究,通过模拟节点失效探究在不同仿真策略下,航运网络的连通可靠性和时间可靠性的变化情况,对仿真结果的变化情况进行深入研究、分析,并总结不同仿真策略下节点失效对仿真结果即网络连通可靠性和时间可靠性的影响。发现节点选择性失效比节点随机性失效对航运网络可靠性造成的威胁大。此外在选择性失效策略下,当节点失效时,因节点自身的特征属性和节点失效概率不同,导致航运网络的连通可靠性和时间可靠性表现出明显的差异性。依据这种差异性结果对航运网络中的关键节点进行了识别。最后对分析的结果进行归纳总结,并依据分析结果从连通可靠性和时间可靠性两个角度分别提出了相应的措施建议。用来提升“21世纪海上丝绸之路”集装箱航运网络的可靠性以及高效稳定地促进航运网络的发展。图36幅,表22个,参考文献93篇
【图文】：
Ｆｉｇｕｒｅ邋３－２邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｎｏｄｅ邋ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ邋ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ逡逑（３）度值分布不均，呈无标度特性逡逑根据航线数据计算出各港口的度值见图３－３。海上丝绸之路航线网络的平均度逡逑值为２．９７４，表明平均每个港口约有２．９７４条航线。但是，由图３－３可知，度值在逡逑０－５之间的港口较多，占总港口数目的６９．７３％，其中度值为２的点比重为３９．４７％，逡逑度值在６－１２间的港口数目比重为１７．１１％，度值较高的点比重为１０．５３％，其中新逡逑加坡和巴生港的度值较高分别为３６和２６，表明“２１世纪海上丝绸之路”航线大部逡逑分经过新加坡和巴生港，因两者处于马六甲海峡附近，港口地位十分重要。平均度逡逑值则主要靠新加坡港、巴生港、上海港等这些度值较高的港口拉高平均值。度值分逡逑布不均，，若发生突发或破坏事件，网络不连通的可能性加大，运营效率也将快速降逡逑低。逡逑２１逡逑
图３－３港口度值散点图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－３邋Ｓｃａｔｔｅｒ邋ｐｌｏｔ邋ｏｆ邋Ｐｏｒｔ邋ｄｅｇｒｅｅ逡逑如图３＿４所示，为各个节点度值的概率分布图，符合幂律分布函数，相关系数逡逑＃＝０．６３６５，拟合程度较高。从图可看出随着节点度值的增加，概率值在下降，说逡逑明网络中一些节点个数虽然只占少数，但却有大量的边与其相连，而且这些度值较逡逑大的节点联系也相对频繁。如新加坡、巴生港、上海、宁波等港口之间联系紧密，逡逑呈现富人俱乐部特性。另一方面也说明节点越活跃当有新的节点出现时首先选择逡逑该节点进行连接。逡逑０．３邋；逡逑ｍ逡逑０．２５邋Ｉ逡逑０．２邋＾逡逑０．１５邋｜逡逑０．１邋＼逡逑０．０５邋！逦、？．逦＿逡逑0丨逦S肧缅巍鲭浮縰囧危湾昔担饺希赌蹋丁彦义希板危靛危保板危保靛危玻板危玻靛危常板危常靛危矗板义贤迹常春皆送缃诘愣确植煎义希疲椋纾酰颍邋澹常村澹模椋螅簦颍椋猓酰簦椋铮铄澹铮驽澹睿铮洌邋澹洌澹纾颍澹澹箦澹椋铄澹螅瑁椋穑穑椋睿珏澹睿澹簦鳎铮颍耄箦义先绫恚常彼疚诘愣戎蹬琶笆叩母劭凇５闳攵瓤捎美幢硎靖媒诘闶芷渌义辖诘阌跋斓某潭
本文编号：2683423
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