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近年来，随着经济全球化的日益深入，国际集装箱运输迅猛发展。然而，由于全球地区经济发展和对外贸易的不平衡，世界各港口的进、出口箱量和箱型均处于不对等状态，由此引发了大量的空箱流问题。随着港口空箱流吞吐量的不断增长，码头上出现了空箱堆场提前过度饱和，而重箱堆存量尚不及设计能力一半的现象，而且过多的空箱调运、不合理的空箱调运流向产生了高额的空箱调运成本，正不断吞食交通基础设施的供给能力和航运企业的经济效益，因此，有必要研究分析港口的空箱吞吐量及发展趋势，合理规划、优化调度空集装箱，以提高集装箱运输作业与管理效率。
本文围绕空箱流的流量和流向问题，从空箱吞吐量预测和多式联运空箱调运这两个方面展开研究，建立了空箱吞吐量预测的完全非参数回归模型和半参数回归预测模型，以及基于空箱调运总成本最小的海陆多式联运空箱调运模型。主要研究成果如下：
1以香港港口数据为样本，采用岭回归方法对空箱吞吐量的影响因素进行了定量分析，在此基础上分别建立了港口年度空箱吞吐量的完全非参数回归预测模型、空箱月度吞吐量的半参数回归预测模型。从预测结果来看，非参数回归比参数回归方法的预测结果误差小、拟合优度高。为港口空箱吞吐量预测及集装箱总吞吐量预测分析提供了新的模型方法。
2基于典型的陆域空箱调运模型和海域空箱调运模型，在研究二者同异性基础上，建立海陆多式联运空箱调运模型。通过对模型的求解和两个算例的对比分析，进一步验证了本文所建多式联运模型的适用性，同时也验证了求解算法——分枝定界法的适用性。该模型是从整个集装箱空箱流通过程优化空箱调运策略，结合了海运和陆运两大运输环节进行空箱调度，从而达到整体最优的效果，一举打破了现有的关于多式联运集装箱空箱调运的研究基本仅限于内陆空箱多式联运调运研究的局限性。
本文的研究将有助于预测港口的空箱吞吐量，为港口规划和生产作业管理提供参考；有助于建立一个海陆多式联运空箱调运系统，优化空箱资源的重新配置。