交通部署案例手册/2024/悉尼渡轮服务

渡轮介绍

概述和特点

渡轮是一种通常用于在水体上运输乘客和/或车辆的船舶。它们有各种尺寸，并用于不同的目的，从短途运送乘客的小型船到长途运送乘客和车辆的大型船。提供有关渡轮及其在水边城市和岛屿公共交通系统中作用的信息。连接遥远地点的连接，例如跨越地中海等水体，通常被称为渡轮服务，其中一些服务可容纳车辆。

据信，早期人类利用圆木或其他漂浮物穿越水体，这本质上是渡轮的概念。渡轮已被各种有水道国家使用，尽管其他交通方式取得了进步，但渡轮已在许多国家运营了两个多世纪。

根据历史记载，约翰·史蒂文斯创建的“朱莉安娜”号被认为是第一艘蒸汽动力渡轮。它于 1811 年开始在纽约和新泽西州霍博肯之间运营，挑战了利文斯顿在该地区的垄断地位。

根据技术，一种由蒸汽推进的船舶是蒸汽船，有时也称为蒸汽机。这些船舶通常能够穿越海洋，并由蒸汽机驱动，蒸汽机利用桨轮或螺旋桨来为其推进提供动力。

渡轮的优势

蒸汽船对风向的依赖性较小。即使在帆船的情况下，航运也一直具有固有的优势，因为大型船舶在水面上相对容易操控。

全球渡轮市场

渡轮在世界各地的多条航线上运营，总计数百个选择。欧洲的渡轮服务集中度很高，尤其是在两个主要市场：北欧和波罗的海地区，以及整个地中海地区。希腊的国内渡轮业务拥有连接多个岛屿的庞大交通网络，是世界上最大的渡轮业务之一。日本在交通运输中高度依赖渡轮。北美主要的渡轮市场位于美国和加拿大之间的太平洋边界。南美和非洲的渡轮业务非常有限。红海有渡轮交通。由于其适宜渡轮的群岛，亚洲的菲律宾拥有大量的渡轮交通。印度尼西亚的渡轮行业最初经历了快速扩张，但由于廉价航空公司的激烈竞争，遇到了挫折。香港和新加坡是高速渡轮的重要市场。在中国，渤海地区现代渡轮的数量正在不断增加。

渡轮的发明、市场和政策

渡轮发明之前

桨轮通常用作这些早期船舶的主要推进方式。在理想情况下，它是向前移动的有效方法，但在其他情况下却有很大的缺点。桨轮在特定深度最有效，但由于额外重量导致船舶深度发生任何变化都会导致桨轮潜入更深处，从而导致性能大幅下降。

渡轮的发明（螺旋推进）

使远洋蒸汽船变得实用的关键进步是从使用桨轮到使用螺旋桨作为推进方式的转变。由于螺旋桨无论在什么深度运行都能保持稳定效率，因此蒸汽船迅速流行起来。由于尺寸和体积较小，并且完全浸没，因此它不太容易受到损坏。为桨轮蒸汽机提供动力的发动机的汽缸位于轴下方，轴位于水线以上。第一个螺旋桨安装在詹姆斯·瓦特在伯明翰工厂建造的早期蒸汽机上。 这台发动机是一种水动力螺旋桨，瓦特通常被认为发明了这项技术。

早期市场发展

即使在那个时候，悉尼不足的公共交通系统也是人们普遍的抱怨。尽管计划为四到五个小时的行程，但从悉尼到帕拉马塔的船程通常需要长达十二个小时，并且在一个有记录的案例中，它花费了不到十四个小时。

杰克逊港的深水港口使悉尼迅速成为西南太平洋地区的主要海港。随着殖民地的扩张和人们向北、西和南迁移，沿海航运应运而生，为该城市提供食品和工业原材料，并促进货物转运到其他地区。

像巴尔曼、派蒙特和莫特莱克这样的郊区围绕着水边工业兴起。这些位于悉尼的西郊。直到 1880 年代，大约 80% 的悉尼人居住在距离悉尼港步行几分钟的地方。

在最繁忙的时间，伍卢穆卢湾有 11 个泊位，其中 4 个是码头的一部分。它的主要目的是让澳大利亚的羊毛产品离开该国。

政策的作用

当政府在 1803 年起草法律时，需要船只防水并配备四支桨，以便任何人都可以“如果他们愿意”帮助船夫。此外，船只必须携带桅杆和帆。这种情况一直持续到 1831 年。这种政府干预最终成为未来船舶安全的基石。水上交通的重要性非常重要。港口和流入港口的河流是早期活动的中心，尽管政府法规和资源有限，但私营企业还是挺身而出。政府在交通管制方面的作用一直持续到今天。然而，政府运营的交通工具与私人运营的交通工具之间的竞争也开始增长。

悉尼的渡轮

诞生 (1831-1876)

欧洲人对悉尼的早期殖民化催生了悉尼港渡轮服务。沿着帕拉马塔河的农业定居点由从悉尼到帕拉马塔运行的缓慢且不规则的船只提供服务。在 1855 年悉尼 - 帕拉马塔铁路连接线开通之前，河流被人们、邮件和商店所利用。

即使在 1855 年悉尼 - 帕拉马塔铁路开通之后，渡轮服务仍然是沿着帕拉马塔河交通的关键，因为它们主要服务于港口南部的城镇。

为了维持商业活动，被称为“第一艘渡轮”的罗斯希尔邮轮被建立起来，并在悉尼湾和帕拉马塔的农业社区之间架起了一座桥梁。这艘船往返旅行需要一周。

1830 年代，前囚犯比利·布鲁在悉尼开设了第一条定期跨港划艇，从道斯角到布鲁斯角。1831 年，远洋蒸汽机船“索菲亚·简”抵达悉尼，它有时用于沿海贸易和在帕拉马塔河上拖曳到纽卡斯尔。

1833 年，一家澳大利亚运输公司成立。Surprise 号是澳大利亚第一艘建造的明轮蒸汽机船，它配备了 12 马力 (8.9 千瓦) 的发动机，于 1834 年开始定期前往帕拉马塔。在那个时期，船夫经常使用维护不善的帕拉马塔路线。

随着旅游业的增长，亨利·吉尔伯特·史密斯在 1855 年租用了 Brothers 号，开办了悉尼和曼利之间的第一条定期航班。

增长 (1876-1914)

• 悉尼渡轮服务的增长

1890 年代，托马斯·亨利运营着 New Era 号和 Birkenhead 号渡轮，当时巴尔曼 - 约翰斯顿湾地区出现了渡轮船只的繁荣。人口增长也对渡轮业的增长起着重要作用。在 1851 年至 1891 年之间，大悉尼地区的人口从大约 54,000 人猛增至 96,000 人，然后又猛增至 383,000 人。悉尼在整个新南威尔士州的人口份额也从 1851 年的 28% 上升到 1891 年的 34%。

• 私营部门和公共部门在渡轮业发展中的作用

在此期间，渡轮业的增长受到政府和私人因素的影响。就私营部门而言，它负责提供渡轮服务，并且对于渡轮行业的开发至关重要。托马斯·萨特克利夫·莫特和船长罗恩特里在莫特湾开展的大规模工程和船舶修理活动推动了巴尔曼地区的改进。随着人们迁入该地区，渡轮业的就业机会随之而来。

关于公共部门，采取了措施以确保渡轮服务作为一种公共交通方式可以获得并可用。当引入电车和渡轮之间的平稳衔接时，公共交通的使用频率更高。1880 年代后期，电车到达了厄斯金街码头，该地点成为往返于帕拉马塔和巴尔曼的电车和渡轮服务的中心。

• 渡轮业发展政策

通行费可以用作设施发展资金，但高通行费会导致用户的不满。当局通常实施票价监管，以防止垄断行为并为乘客提供经济实惠的价格。在南威尔士州和维多利亚州之间，怀马渡轮横跨休姆堰，在十三分钟内行驶半公里。农场车辆和牲畜卡车代表附近的农业社区运过堰，它由道路和交通管理局 (RTA) 直接管理。最初，渡轮使用者必须支付通行费，通行费根据步行、乘坐马车或骑马而有所不同。但是，当渡轮服务由维多利亚州和新南威尔士州的州政府以及托旺郡议会共同支持时，通行费制度在 1908 年被取消。 通行费取消后，使用渡轮的人数增加。

此外，港口的发展对于渡轮业的进步至关重要。当鼠疫在 1900 年逼近悉尼时，市议会因其在公共卫生紧急事件和加剧鼠患问题的角色而受到批评。州政府对岩石和米勒斯角的贫民窟进行了翻新，并接管了市议会的卫生部门。新成立的悉尼港信托基金获得了对这些地区的管理权。这种政策和社会氛围导致了码头的重建。

成熟 (1915-1946)

在成熟阶段，发展包括交通方式的稳定和建立，或规模经济的扩大。除了曼利渡轮服务和一些小型发射服务之外，悉尼渡轮有限公司在 1920 年代几乎垄断了悉尼港渡轮服务。除了收购大多数其他渡轮公司及其资产外，它还成为世界上最大的渡轮服务，在船舶数量和利用率方面均居首位。

为了满足对跨港渡轮服务不断增长的需求，悉尼渡轮有限公司推出了 Kuttabul 号和 Koompartoo 号，它们是悉尼港上容量最大的渡轮，前往米尔森角。在整个 1920 年代，悉尼渡轮满足了跨港服务的空前高需求。

• 竞争市场

拥有垄断地位的悉尼渡轮有限公司面临着来自其他交通方式的竞争。由于铁路和公路的竞争，他们在 1928 年停止提供跨帕拉马塔河的格莱兹维尔以外的服务。

悉尼海港大桥于 1932 年 3 月 19 日开通。这直接导致每年乘客数量从 4000 万下降到 1400 万。 悉尼渡轮服务仅在米尔森角地区提供。在大桥开通后的前两周内，以前在道斯角和布鲁斯角之间以及在班尼隆角和米尔森角之间提供的车辆渡轮服务也被终止。

• 尝试适应模式变化的市场

“曼利”号以其有限的宽度而闻名，这使得渡轮的调动变得困难且耗时。为了进一步解决这个问题，1922 年，第一艘双端螺旋桨蒸汽渡轮，即“曼利”号（II）问世。它位于新南威尔士州的巴尔曼，由杨氏父子公司和弗莱彻公司建造。前往曼利的航程在 22 分钟内完成，这是传统渡轮至今无法超越的纪录。该纪录是在 1922 年创造的。

为了现代化其船队，并与为渡轮设计的柴油发动机引入相结合，“切尔姆斯福德夫人”号从蒸汽动力转换为柴油动力。由于其两冲程五缸发动机，Gardner 柴油机能够产生 190 马力（141 千瓦）的功率，并达到 10.3 节的速度。其他四艘“夫人级”渡轮以及 Karingal 号和 Karabah 号的改造发生在 1930 年代。这是因为在大桥建成后的几十年里，渡轮公司通常无法购买新船。

• 重新发明

在此期间，推出了超越简单运输方式的新服务，提供当时前所未有的功能。1929 年，印度总督下令建造一艘新船，为服务体验带来了全新的奢华和速度。这些特别的船只也是第一艘包括室内游泳池的班轮公司（P&O）船只。所有三艘船只的推进系统都由大型电动机组成，这些电动机由涡轮电力蒸汽轮机驱动。“斯特拉思”号班轮在设计、受欢迎程度和服务方面优于“印度总督”号。它们拥有与“印度总督”号相同的奢华和速度，后者能够从英国到孟买完成旅程，没有任何干扰。

衰退（1947-1975）

自 1946 年以来，悉尼渡轮服务开始衰落。渡轮公司缺乏足够的资金购买新船，因此计划通过将船只改造成柴油动力来提高效率。然而，改造过程产生了巨额成本，几乎导致公司破产。说服政府接管渡轮服务的尝试也失败了。

陷入困境的悉尼渡轮有限公司于 1951 年被新南威尔士州政府以 25,000 英镑的价格收购。政府购买了悉尼港口运输委员会拥有的资产，包括 15 艘渡轮和巴尔曼工厂。悉尼港和曼利轮船公司负责运营和维护。

• 1951 年政府的政策

作为对悉尼渡轮有限公司停止渡轮运营的决定的回应，政府颁布了《悉尼港口运输法》（1951 年第 11 号法）。根据该法案，悉尼港口运输公司于 1951 年 7 月成立，其成员包括财政部副秘书、政府运输专员和海事服务局局长。 尽管该委员会控制着设施和船只，但它没有处理人员招聘或其他运营职责。这种最低限度的参与方式表明，政府在专业事项方面的缺乏经验，因为到 1974 年，政府被迫直接控制和管理几乎所有悉尼渡轮。

悉尼渡轮的生命周期

定量分析

每个运输系统都有一个寿命周期。这项定量调查定量分析了悉尼渡轮的完整生命周期。首先是增长，然后是成熟，然后是衰退。悉尼渡轮生命周期的阶段是根据每年的客流量统计数据确定的。数据来自基础设施和交通研究经济局（1900-2013 年） 和新南威尔士州政府年度报告（2013-2023 年） 。然而，由于 1800 年代的乘客使用数据有限，因此分析从 1900 年代开始进行。

利用观察到的数据，估计了一个三参数逻辑函数。该函数模拟乘客数量，可以通过将其绘制在观察到的数据上评估其准确性。

• 逻辑函数为

S(t) = S_max/[1+exp(-b(t-t_i)]，

S(t) = 状态测量（以船上乘客数量为单位）

t = 时间（以年为单位），

t₀ = 拐点时间（获得一半 S max 的年份），

S_max = 饱和水平（美国客机每年最大乘客容量），

b = 要估计的系数。

• 系数 b 是使用单变量线性回归在以下形式的模型中确定的

Y = bX + c

其中

Y=ln(乘客/(S_max-乘客))

X=年份

参数

为了尽可能地拟合模型（R 平方接近 1），在测试中使用了多个 S_max，并通过从大量测试范围内逐步缩小范围和进行多次测试来获得最终的 S_max 值，以确定真实的 S_max 边界。

回归统计结果

回归统计结果

1900-2022		1900-1914		1915-1946		1947-1975		1976-1990		1991-2022
S(Max)（百万）	75	S(Max)（百万）	52	S(Max)（百万）	85	S(Max)（百万）	80	S(Max)（百万）	80	S(Max)（百万）	50
b	-0.0152229583114186	b	0.0736979726812061	b	-0.0268845805870114	b	-0.02553913755079	b	0.0520770398967628	b	-0.0257977142887259
T_i	1891.5802540259	T_i	1907.99324007325	T_i	1916.57635850391	T_i	1902.96124539449	T_i	2012.54547070763	T_i	1963.94249494722
多重 R	0.683235607361857	多重 R	0.797870716246689	多重 R	0.515300985182576	多重 R	0.807034519833202	多重 R	0.943062012962958	多重 R	0.235257540196296
R 平方	0.466810895167125	R 平方	0.636597679844004	R 平方	0.265535105330133	R 平方	0.651304716202407	R 平方	0.889365960293747	R 平方	示例
调整后的 R 平方	示例	调整后的 R 平方	示例	调整后的 R 平方	示例	调整后的 R 平方	示例	调整后的 R 平方	示例	调整后的 R 平方	0.0553461102192118
标准误差	5.62238282781825	标准误差	2.63743844752949	标准误差	4.47303329123389	标准误差	1.5826351344886	标准误差	0.939370497546718	标准误差	0.680481297933914
观测值	122	观测值	15	观测值	32	观测值	29	观测值	15	观测值	31

数据结果

图 1. 每年观察到的客流量数据，以百万乘客为单位

分析

1900-2022（总计）

图 2. 1900 年至 2022 年悉尼渡轮的生命周期

图 2 显示了 1900 年至 2022 年悉尼渡轮乘客的实际数据和预测乘客数据。虽然拥有 1830 年的数据会提供更清晰的生命周期，但分析是基于现有数据进行的。如图 1 所示，渡轮生命周期在 2022 年之前有两个峰值点。第一个峰值出现在 1931 年，有 4500 万乘客，随后由于海港大桥的开通，在 1932 年急剧下降。在 1950 年之后，由于公共交通和私家车的使用增加，经历了一段下降期，但在 1970 年代，政府接管渡轮服务，并进行投资，渡轮服务出现了复苏。然而，乘客数量此后趋于稳定。第二个峰值下降发生在 2020 年，乘客数量急剧下降至 100 万，这归因于 2019 年的 COVID-19 大流行。虽然乘客数量有所恢复，但尚未超过 1900 年代初期的水平。1900 年至 2022 年期间的回归结果显示 R 平方为 0.468，表明回归模型的拟合度较低，标准差为 5.6，表明乘客数量存在显著的短期波动。因此，分析通过将数据分成多个片段来进行。

1900-1914（增长）

图 3. 1900 年至 1914 年悉尼渡轮的生命周期

图 3 展示了 1900 年至 1914 年的渡轮乘客真实数据和预测乘客数据。 “b” 的正值表示正斜率，与之前的总图（1900 年至 2022 年）相比，R 平方值显著提高至 0.636。标准误差也显著下降至 2.6。虽然预测数据和实际数据的曲线图之间存在差异，但仍然可以辨别趋势方向，与整个时期的数据相比，总体上有所改善（图 1）。考虑到历史背景，悉尼早期的 1900 年代的渡轮服务仍然是人口快速增长期间的重要公共交通工具，正如数据所显示的增长阶段所示。

1915-1946（成熟期）

图.4 1915 年至 1946 年悉尼渡轮生命周期

图 4 展示了 1915 年至 1946 年的渡轮乘客数据和预测乘客数据。 “b” 的值为 -0.026，表示负斜率，R 平方值急剧下降至 0.265，表明回归模型的拟合度显着降低。标准误差也显著增加至 4.7。1931 年，渡轮使用量达到峰值 520,000 人次，但 1932 年，随着海港大桥的开通，渡轮使用量骤降至 200,000 人次。虽然到 1946 年渡轮使用量有所回升，但考虑到这一时期“b” 的负值，可以推断这是一个成熟阶段，标志着达到峰值后进入低增长阶段。

1947-1975（下降期）

图 5. 1947 年至 1975 年悉尼渡轮生命周期

图 5 展示了 1946 年至 1975 年的渡轮乘客数据和预测乘客数据。 “b” 的值为 -0.025，表示负斜率，R 平方值再次提高至 0.65，表明回归模型的拟合度有所改善。标准误差也显著下降至 1.58。从 1940 年代后期开始，由于经济大萧条和战争的困难，许多渡轮服务要么被用于战争努力，要么被缩减或暂停。尽管在 1950 年代尝试过渡到柴油发动机，并推出了像 Manly III 这样的优质服务，显著缩短了旅行时间，但需求难以恢复。在 1960 年代，随着该地区港口住房开发的进行，前往 Neutral Bay、Cremorne 和 Mosman 的服务经历了适度增长，导致乘客需求略有增加。尽管通过引入新技术和快速优质服务提高了效率，但渡轮需求从 1946 年到 1975 年下降。这一时期可以看作是下降阶段。

1976 年至今（重新增长期）

图.6 1976 年至 1990 年悉尼渡轮生命周期

图 6 展示了 1976 年至 1990 年的渡轮乘客数据和预测乘客数据。 “b” 的值已变回正值 0.052，R 平方值显著提高至 0.88，使其成为所有回归模型中最准确的模型。标准误差也大幅下降至 0.938，表明图表之间非常匹配。

在 1980 年代，首届大型渡轮比赛作为悉尼节的一部分举行，并成为年度活动，现在每年澳大利亚日都会举行。此外，在这个时期引入了新的“Freshwater 级”的 Manly 渡轮，这是在海港运行的最大渡轮。这一时期可以看作是复兴阶段，标志着政府组织变革、新事件以及现代化渡轮的引入。

1991-2022（稳定期）

图 7. 1991 年至 2022 年悉尼渡轮生命周期

图 7 展示了 1991 年至 2022 年的渡轮乘客数据和预测乘客数据。 “b” 的值已变回负值 0.025，R 平方值显著下降至 0.05，使其成为所有回归模型中最低的。然而，尽管 R 平方值很低，但标准误差却最低，为 0.68。这种差异可以归因于 2020 年由于 COVID-19 大流行的影响而急剧下降。由于大流行的影响，对渡轮的需求急剧下降，2022 年后需求逐渐恢复。然而，需求已稳定在一致的水平，略有波动，表明稳定阶段和疫情后轻微下降。

结论

图.8 悉尼渡轮的生命周期

图 8 展示了通过回归分析获得的悉尼渡轮生命周期的阶段，通过回归分析评估实际数据与预测数据的准确性。在某些情况下，分析整个持续时间会导致 R 平方值显着下降。然而，将数据分割成不同的时间段有助于提高这一点。一个限制是无法包含“出生”阶段，因为无法获取悉尼渡轮数据。如果将来有更多数据可用，则有必要重新审视分析并包含此阶段。