集装箱码头空驶卡车行程问题：潜在替代解决方案的探索

《Sustainability》：The Empty Truck Trips Problem at Container Terminals: An Exploration of Potential Alternative Solutions Samsul Islam, Noorul Shaiful Fitri Abdul Rahman and Quazi Sakalayen

　　

全球港口正因容量限制和长期运营低效承受日益加剧的压力，然而内陆运输能力的很大一部分仍严重未得到充分利用。本研究针对现有研究缺乏关于空驶卡车运输整合视角的空白，综合了海事物流与供应链协作领域的跨学科解决方案。基于资源基础观的理论驱动方法，研究人员系统探索并分类了包括底盘交换码头、街道周转策略与协作物流网络在内的多种概念。通过对学术与行业相关研究的大量综合，研究人员构建了一个可应用于港口战略制定的车辆运营层级框架。研究结果表明了可持续港口容量管理的战略路线图，展示了代码共享与协作运输管理等类比如何被成功适配以减少未利用行程。研究人员得出结论，从碎片化运营转向整合的多学科战略对于优化内陆运输链至关重要。本研究通过首次为空驶卡车问题提供统一框架，为港口当局与海事利益相关者提供了强大的战略工具包，以提升全球供应链中的运营韧性、资源效率与长期可持续性，做出了重要的原创性贡献。

《集装箱码头空驶卡车行程问题：潜在替代解决方案的探索》论文解读

研究背景与意义

港口作为供应链管理的核心节点，承担着全球90%以上的货物运输任务，其中公路集卡运输占比显著，例如鹿特丹港的集卡行程占总行程的60%。然而，当前港口普遍面临陆侧基础设施容量短缺的严峻挑战，而海洋通道被认为拥有近乎无限的容量。在此背景下，单纯增加集卡数量会加剧污染与拥堵，因此提升现有车辆的利用率成为关键路径。长期以来，空驶行程问题在零售与公路货运领域被广泛关注，数据显示泰国46%的卡车行程为空驶，美国小型承运商的空驶里程占比高达22%，欧盟国家平均为25%，英国食品供应链中卡车空间利用率仅52%。这一问题在海运领域尤为突出，2003年鹿特丹港43%的集卡行程为空驶，单车平均载重仅为2.3标准箱（Twenty-foot Equivalent Unit，TEU），远低于4 TEU的设计容量。尽管已有研究指出非结构性机制（即不依赖物理设施扩建的运营优化）的重要性，但现有文献多局限于单一孤立视角，缺乏对空驶问题的整合性分析框架。为此，研究人员开展本次研究，旨在填补这一空白，为港口提供可持续的容量管理方案。该论文发表于国际期刊《Sustainability》。

研究方法

研究人员采用理论驱动的文献综述法，以资源基础观为核心理论透镜，将集卡视为“有形资源”，协作策略视为“组织能力”。研究遵循三阶段系统性文献检索策略：第一阶段通过Science Direct、Emerald等商业数据库筛选标题与摘要；第二阶段扩展至Scopus、Web of Science及会议论文集；第三阶段回溯参考文献以挖掘相关研究。检索时间跨度为2000年至2024年，关键词涵盖“空驶卡车行程”“港口短驳”“共享运输”“代码共享”“协作运输”等，并通过定性筛选确保入选文献具备可衡量的结果或与资源利用有明确理论关联。研究人员将文献分为海运与非海运两大类，其中海运类进一步细分为集中式视角、分散式视角及其他创新概念，非海运类则提取共享运输、协作运输管理（Collaborative Transportation Management，CTM）、协作物流网络（Collaborative Logistics Network，CLN）及代码共享协议等跨学科概念进行类比迁移分析。

研究结果

2.1 空驶卡车行程

历史数据与近期行业报告均证实空驶问题的持续性。2020年代某些海运走廊的空驶里程仍占总短驳运输的20%至35%，受疫情后供应链波动影响，若不干预，预计到2030年港口相关排放将增长40%。

2.2 海港空驶卡车行程

海运领域的空驶问题更为尖锐。荷兰2005年集装箱货运空驶里程占33%，2009至2010年为25%。低利用率直接导致港口拥堵、转运时间延长与货物处理成本上升，而集卡作为主要运输模式，也是主要的环境排放源。

2.3 减少空驶以提升运输容量

港口容量扩张的替代方案分为结构性机制（扩建设施）与非结构性机制（提升现有设施利用率）。结构性机制需巨额投资，而非结构性机制通过先进技术应用、业务流程改进（Business Process Improvement，BPI）等提升资源利用效率，其中减少空驶是核心路径之一。

2.4 本研究的主要贡献

现有集装箱码头相关研究多聚焦于泊位分配与岸桥调度，缺乏对微观层面空驶里程缓解策略的整合。本研究首次将分散的运营综述整合为专门针对空驶问题的统一框架，填补了研究空白。

2.5 减少空驶作为三重底线战略

减少空驶通过承运人（Carrier）与托运人（Shipper）的结构化协作，在经济、环境与社会三个维度产生可衡量的效益。

2.6 经济可持续性：成本效率与资产利用

空驶直接侵蚀承运人利润并推高托运人成本。协作物流实践可降低运输、劳动力、安全与资产利用成本。共享集卡利用使多个托运人分摊燃料、司机工资、车辆折旧与维护等固定与可变运营成本，提升装载率并降低单位运输成本。案例研究显示，挪威木材行业通过减少15%的回程行程，实现了6%至7%的总运输成本下降。

2.7 环境可持续性：车辆行驶里程与减排

空驶增加了无产出的车辆行驶里程（Vehicle Miles Traveled，VMT），加剧燃料消耗与温室气体排放。卡车共享与协调运力利用通过整合货物减少冗余移动，若不加干预，2005至2030年间货运相关VMT预计增长160%。减少VMT可直接降低二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物与硫氧化物排放，并缓解交通拥堵。

2.8 社会可持续性：劳动力稳定与系统容量

协作卡车共享机制促进更稳定可预测的运输路线，减少空驶调运，有助于降低司机流失率——这是长期面临劳动力短缺行业的重大问题。在系统层面，减少空驶在不新增基础设施投资的前提下有效提升运输容量，尤其适用于面临容量约束的大型集装箱港口。

3.1 文献分类

研究人员将解决方案分为集中式视角（单一企业优化，如带回程的车辆路径问题Vehicle Routing Problem with Backhauls，VRPB）与分散式视角（多利益相关方协作，如内陆运输链协作），并探讨了底盘交换码头（Chassis Exchange Terminal，CET）、街道周转（Street-Turn）、无水港（Dry Port）等具体概念。

3.7 底盘交换码头（CET）概念

CET通过底盘交换与接驳管理缩短集卡周转时间，提升双向运输利用率，但需占用大量土地用于堆存带轮集装箱。

3.8 街道周转策略

该策略将进口重箱拆空后的空箱直接调配给出口客户，而非返回港口空箱堆场，可减少集卡移动次数，缓解拥堵与排放，但路由规划难度较高。

3.9 无水港

无水港作为海港的内陆延伸，通过铁路等高效模式疏解公路压力，充当返程出口货物的集拼中心，提升卡车装载率，但多次操作可能增加整体集装箱费用。

3.10 协作物流网络（CLN）

CLN是基于网络的协同系统，通过匹配多方运输需求，将空驶回程转化为连续运输路线，降低供应链整体成本，典型案例显示其可将空驶率从18%降至3%，年节省达1125万美元。

3.11 共享运输概念

源自客运领域的共享出行（Ride-sharing）概念，通过提高车辆座位利用率减少空驶，其核心逻辑可迁移至货运领域以提升集卡装载率。

3.12 协作运输管理（CTM）

CTM是协同规划、预测与补货（Collaborative Planning, Forecasting, and Replenishment，CPFR）在运输环节的延伸，将承运人纳入战略合作伙伴，通过信息共享提升货物预测准确性，优化路由与车队管理，减少空驶里程。

3.13 代码共享协议

借鉴航空业代码共享（Code-Sharing）模式，不同承运人在互补路线上共享运力资源，类比解决集卡空驶问题，核心在于提升稀缺运力槽位的利用率。

讨论与结论

研究人员通过跨学科概念综合，构建了空驶问题的层级框架，明确指出从碎片化运营向整合多学科战略转型的必要性。定量分析表明，协作物流网络（CLN）较传统回程优化能带来更大收益，无水港可有效稳定发展中经济体12%至43%的高空驶率，每减少10%空驶里程可带来约4%至6%的二氧化碳减排。以鹿特丹港为例，通过欧洲门户服务（European Gateway Services）整合铁路、驳船与卡车系统，实现了虚拟闸口操作，减少15%至20%的进港集卡行程。研究同时指出实践障碍：行业高度碎片化导致中小企业数字化能力不足、信任缺失与数据主权顾虑阻碍信息共享、传统电子数据交换（Electronic Data Interchange，EDI）系统与实时协同需求存在技术鸿沟。

结论强调，在集装箱运输持续增长与港口拥堵加剧的背景下，基于资源基础观的非结构性机制——即提升集卡利用率以减少空驶——是兼具经济可行性与环境可持续性的核心路径。本研究首次提供了统一的空驶问题战略框架，为港口当局、承运商与政策制定者提供了可操作的工具包，对提升全球供应链的运营韧性与长期可持续性具有重要价值。