There is an urgent need to reduce emissions from maritime transportation to meet environmental targets set by international organizations and governments. To reduce emissions from maritime transportation, technical, market-based, and operational measures can be used. In this thesis, the focus is on operational measures, and in particular Just-in-Time arrival in the port call process. Just-in-Time arrival in the context of port calls refers to maintaining an optimal vessel sailing speed to arrive to the port when the availability of berth and other services are ensured. In earlier studies, the estimated fuel and emission savings potential of Just-in-Time arrival, is promising. Despite the promising potential of Just-in-Time, its implementation remains limited, with few real-world examples. The purpose of this thesis is to explore how to implement Just-in-Time arrival by studying coordination in the port call process.

Two research questions were formulated to address the purpose. The first aims to capture the potential benefits of implementing Just-in-Time arrival in port calls and the second aims to address what is required to implement Just-in-Time arrival in port calls. This thesis is based on two studies in the Swedish context. First, a quantitative study, in which Automatic Identification System data in combination with port call statistics and vessel-specific data were used to estimate the fuel and emission savings potential of Just-in-Time arrival. Second, a qualitative single case-study exploring the coordination mechanisms necessary for implementing Just-in-Time arrival in port calls was conducted.

The studies show that fuel and emission savings potential of Just-in-Time in previous studies is overestimated due to the assumptions used. Though, the implementation of Just-in-Time has potential to improve port call actors’ resource planning and utilization and increase the competitiveness of ports. This is because Just-in-Time arrival has the potential to aid actors in reaching mandatory emission reduction targets. To implement Just-in-Time arrival, it is necessary to coordinate the plans of actors. The required mechanisms to coordinate planning are pre-booking berth allocation policy and port community systems. The pre-booking policy implies booking time-slots for berths, facilitated by using the port community system. The port community system and the pre-booking policy enable the effective coordination of the planning processes of individual actors enabling Just-in-Time arrival in port calls.   

Det är nödvändigt att minska utsläppen från sjöfartssektorn för att uppnå de klimatpolitiskamålen som har fastställts av internationella och nationella organisationer. För att minska utsläpp från sjöfarten och uppnå de klimatpolitiskamålen kan tekniska, policy, och operativa åtgärder användas. Fokus i denna avhandling är på operativa åtgärder, mer specifikt Just-in-Time ankomst vid hamnanlöp. Just-in-Time ankomst innebär att hålla en seglingshastighet som möjliggör ankomst till hamn vid den tidpunkt kajplatser och andra tjänster (exempelvis lotsning) är tillgängliga utan fördröjning. Tidigare studier visar att det finns en potential att spara bränsle och minska utsläpp genom att införa Just-in-Time ankomst. Trots potentialen är införandet av Just-in-Time ankomst begränsat i praktiken. Syftet med avhandlingen är att utforska hur Just-in-Time ankomst kan implementeras genom att studera koordineringen av aktörers aktiviteter under anlöpsprocessen.   

Syftet uppnås genom att besvara två forskningsfrågor. Den första forskningsfrågan berör potentialen av införandet av Just-in-Time ankomst vid hamnanlöp. I den andra frågan undersöks hur olika koordineringsmekanismer kan användas för att koordinera hamnaktörerna för att realisera potentialen av Just-in-Time ankomst. Två studier har genomförts. Först gjordes en kvantitativ modellering för att uppskatta bränsle- och utsläppsbesparingar för Just-in-Time anlöp i Sverige, baserad på Automatic Identification System data, hamnanlöpstatistik samt fartygsdata. Därefter har en kvalitativ fallstudie genomförts som har utforskat hur olika koordineringsmekanismer kan användas för att koordinera enskilda aktörers planeringsprocesser under anlöpsprocessen samt undersöka potentialen av införandet av Just-in-Time ankomst.   

Resultat visar att bränsle- och utsläppsbesparingspotentialen med Just-in-Time ankomst i tidigare studier ofta har överskattats på grund av antaganden som använts. Vidare framkom att implementering av Just-in-Time ankomst ha ett positivt inflyttande på aktörernas resursplanering- och utnyttjade och att hamnar kan öka sin konkurrenskraft tack vare sambandet mellan Just-in-Time ankomst och obligatoriska åtgärder för att minska utsläpp. För att kunna implementera Just-in-Time ankomst krävs förbättrad koordinering mellan aktörerna genom införandet av en förbokningspolicy av kajplatser. För att kunna förboka krävs förbättrad planerings och informationsdelning, det senare kan nås genom införandet av digitala informationsplattformar (port community system).    

Sweden’s dependence on maritime transport is evident by the fact that approximately 60% of the freight to and from the country is carried by sea. Given this dependence, maintaining efficient and effective maritime and port services is critical to trade outcomes. However, maritime and port actors face operational constraints and stricter environmental requirements. Around 15% of the vessels that call Swedish ports experience a median delay of 13 hours, resulting in operational inefficiencies. Furthermore, stricter environmental measures are expected to increase the cost of shipping by 10-40%. One measure for addressing these challenges is the implementation of Just-in-Time arrival in port calls that enhances operational efficiency and reduces emissions from the sector. These benefits are obtained by coordinating the sailing speeds of the vessels with the availability of services at the port of destination. Existing research has mainly focused on estimating the potential of Just-in-Time to reduce fuel consumption and emissions from maritime transport. However, the process through which Just[1]in-Time is implemented is characterized by interdependencies among port call actors. Realizing the potential of Just-in-Time requires effective management of these interdependencies through appropriate coordination mechanisms. Research that identifies these coordination mechanisms and elaborate upon their adoption and use is limited, leading to a lack of understanding regarding how the potential of Just-in-Time can be realized in practice. Hence, this thesis focuses on identifying and elaborating upon the coordination mechanisms that required to implement and realize the benefits of Just-in-Time. 

To understand how the benefits of Just-in-Time can be realized in practice, this thesis deploys qualitative and quantitative methods. Case and process studies with pioneering Swedish ports in the implementation of Just-in-Time were conducted. Empirical data were gathered from the ports of Gothenburg, Gävle, and Oxelösund during 2020-2025 through interviews, observations, and archival data. Additionally, quantitative modeling was used to estimate potential fuel and emissions savings associated with implementing JIT in the Swedish context.

Sveriges beroende av sjöfart framträder tydligt genom att cirka 60 procent av landets import och export sker sjövägen. Mot bakgrund av detta beroende är det av betydelse för landets handelsbalans att säkerställa effektiva och tillförlitliga sjöfarts- och hamntjänster. Samtidigt står såväl sjöfartssektorn som hamnaktörer inför betydande operativa begränsningar samt en skärpt miljölagstiftning. Statistiken visar att omkring 15 procent av de fartyg som anlöper svenska hamnar drabbas av en medianförsening på 13 timmar, vilket genererar operativa ineffektiviteteter. Därtill bedöms skärpta miljökrav öka kostnaderna för sjöfarten med mellan 10 och 40 procent. Ett åtgärdsalternativ för att möta dessa utmaningar är implementeringen av Just-in-Time anlöp, vilket kan bidra till ökad operativ effektivitet samtidigt som utsläppen reduceras. De potentiella fördelarna realiseras genom en samordning av fartygens seglingshastigheter med tillgången till relevanta hamntjänster vid destinationshamnen. Tidigare forskning har i huvudsak fokuserat på att kvantifiera Just-in-Time’s potential i termer av minskad bränsleförbrukning och lägre utsläpp. Däremot har den process genom vilken Just-in-Time implementeras visat sig vara starkt präglad av ömsesidiga beroenden mellan hamnanlöpets aktörer. För att dessa potentialer ska kunna realiseras i praktiken krävs en effektiv hantering av beroendena genom väl utformade samordningsmekanismer. Forskningen kring dessa mekanismer, deras adoption samt praktiska användning är dock fortfarande begränsad, vilket innebär en bristande förståelse för hur konceptets fördelar kan uppnås i praktiken. Denna avhandling syftar därför till att identifiera och analysera de samordningsmekanismer som är nödvändiga för att implementera Just-in-Time och realisera dess fördelar. 

För att uppnå denna förståelse kombineras kvalitativa och kvantitativa metoder. Fallstudier och processanalyser har genomförts i svenska hamnar som varit pionjärer i införandet av Just-in-Time. Empiriskt material har insamlats vid hamnarna i Göteborg, Gävle och Oxelösund under perioden 2020-2025 genom intervjuer, observationer samt analys av arkivdata. Utöver detta har kvantitativ modellering använts för att uppskatta potentiella besparingar avseende bränsle och utsläpp i ett svenskt sammanhang.