班轮运输船队规划模型与仿真

为提高班轮运输系统的优化配置水平,满足班轮运输组织定期、定时服务的要求,根据班轮多港口挂靠和货物直达运输航线形式的特点,以规划期内船队营运现金流量折现值最大为目标,建立了班轮船队规划混合整数非线性规划模型.针对该模型的特点,设计了拉格朗日松弛启发式混合算法.以某航运公司班轮船队为例进行分析.结果表明:本文提出的启发式算法实现了多航线、多型船、大规模班轮船队规划问题的优化求解,能得到规划期内的航线配船、发船频率及船队建设优化方案.本文建立的模型能综合考虑航线的货流预测、船舶装载率、船舶租入租出等多种影响班轮船队规划的因素,适用于同一航线上配置相同船型的典型班轮运输模式,为班轮船队规划决策提供了支持.     

班轮运输船队规划的改进模型

为了提高复杂情况下船队发展战略优化方法的实用性和客观性,对班轮运输船队规划问题进行了新的探讨.根据航运市场环境的需要,建立了同一航线上配置多种船型的班轮船队规划数学模型.考虑到模型的求解复杂性,引入关键航段的概念对原模型进行了改进.以某航运公司的班轮船队为例进行仿真实验,将改进后的模型与传统班轮船队规划模型进行比较.结果表明,改进模型科学、可行,满足航运市场环境和班轮运输组织的实际需要.     

考虑船舶排放的班轮公司船队部署研究

针对集装箱海运中船舶排放、船队部署问题,分析了班轮运营总成本的构成,依据班轮远洋多港挂靠循环航线特征及集装箱转运特点,以可变船舶航速为决策变量,船舶运营总成本与船舶排放量最小化为目标,建立了基于低碳经济下的班轮公司船队部署多目标混合整数非线性规划模型,并引用了多目标递推算法进行求解。算例中通过对航行速度的灵敏度与帕累托分析,发现了船舶最低排放的航行速度。其次,运用航运轴辐式网络的特点,从众多港口中选择部分枢纽港进行转运形成干线运输规模效应。结果表明:该模型可以同时决策船队部署和集装箱转运,其优化结果更符合实际情况,对航运市场供需平衡的运力配置决策具有借鉴意义。     

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随着航运联营与联盟形式的出现,航运公司的船队及航线规模不断扩大,航线优化及运力配置变得更为复杂.本文结合航运业发展实际,在对传统的班轮航线配船模型进行改进的基础上,建立新的模型应用到航运联盟情况下航运公司箱位租赁决策与航线规划中.结果表明,在自身运力不足时,航运公司通过航运联盟箱位租用,对降低其系统成本、弥补航线运力、保证完成货运任务、加快船舶航班周期等的方面有突出的优点.     

基于航运周期的班轮航线运力配置优化

针对航运的周期性特征,研究了处于航运上行期的多航线多船型配船与租船的联合优化问题,以及处于航运下行期的多航线多船型配船与运力闲置的联合优化问题,分别构建了混合整数规划模型,基于模型特点开发了相应的模拟退火算法,通过小规模问题实验确定了模型与算法参数,并通过与Lingo最优解的对比,显示了模型及算法的有效性;同时,现实规模问题的算例分析进一步验证了算法的实用性.     

客运班轮动态船队规划数学模型及其求解方法研究

通过对定期客运班轮运输特点分析,构建出能全面反映运量增加显著和运量增加缓慢情况下的运力更新、运力闲置、运力购置的多目标动态船队规划数学模型,模型根据绿色的定义给出了技术、经济、环保性目标函数.其数学模型具有大规模、离散和整数的特点,计算速度随着船舶数量和船型的增加以指数形式递增,造成"维数灾"难题.采用混沌初始化、维更新、非支配档案更新及基因交换对多目标离散粒子群优化算法进行改进使其适用于大规模动态船队规划,最后通过实例验证该方法的可行性并得到了相应的船队规划结论.     

基于江海直达运输模式和投资约束的长江干散货运优化模型

引入了江海直达运输模式和投资约束的概念,对已有的长江干散货运输网络进行优化,并比较了江海直达与江海联运2种运输模式的特点。根据中国内河航运成熟性市场的特质和航运企业滚动规划的经营特征,以最小运营成本与最小船舶投资成本为目标函数,建立了集成处理运输模式选择、航线配船和船型更新的模型。简化了模型的时间维度,设计了基于背包问题的拉格朗日松弛算法,并应用A集团数据求解模型。分析结果表明:当以现行模式的航运总成本为基准点,在引入江海联运模式后,航运总成本可下降2%左右;在引入江海直达运输模式后,航运总成本的最大下降幅度超过8%,但财务风险会增大;当资金成本率为7%且不考虑投资约束时,成本节约效应可提高16.2%,但投资净预算将会上升60.1%。从最优航线配置可以看出,在不同航线上,江海直达与江海联运2种运输模式应协同使用。     

船舶航速优化综述

从航速优化模型、油耗预测模型、航速优化模型求解方法与船舶能效管理系统方面, 分析了国内外航速优化研究现状, 探讨了航速优化存在的问题, 并针对这些问题提出了建议。研究结果表明: 在航运市场持续萎靡的情况下, 经济航行将被更广泛应用, 针对航速优化的研究仍然具有重要的意义; 在航速优化模型方面, 目前多集中在以碳排放政策、不确定因素的影响、排放控制区政策、船队调度等为单一优化目标建立航速优化模型, 优化目标主要为成本最小化和利润最大化, 未来应将航速与航线、纵倾、船队部署联合优化, 考虑多种不确定因素、多种优化目标建立航速优化模型; 在油耗预测模型方面, 预测模型主要分为白盒模型、黑盒模型和灰盒模型, 白盒模型具有更好的可解释性, 黑盒模型的预测性能更好, 灰盒模型弥补了白盒模型和黑盒模型的缺点, 将成为未来的研究重点, 未来应基于精确的船舶数据和先进的人工智能算法进行数据学习, 提升油耗预测模型预测准确性; 在优化算法方面, 由于航速优化模型的复杂性, 大多采用启发式算法进行优化求解, 这种算法可以减少优化求解时间和提高求解质量, 未来需要探索更加精确高效的求解算法; 在优化策略方面, 采用大数据分析可以识别天气对航行的影响, 动态优化策略可以补偿环境因素引起的扰动, 能够进一步提升船舶能效水平; 在船舶能效管理系统方面, 船舶能效管理系统主要包括航行数据采集、数据传输、数据储存、数据分析与智能决策等功能, 由于其成本高昂, 目前尚未在船舶上大规模运用。      

基于双层规划的动态腹地二级港口物流网络优化

以港口为节点的区域物流与其所在地区的区域经济相互影响、协调发展. 本文研究了二级港口物流网络问题,即港口之间的海上航线系统以及各个港口与其经济腹地之间的集疏运系统的二级网络. 在动态腹地条件下,构建以区域港口群总运输成本为上层优化目标,以个体港口的经济效益为下层目标的双层规划模型. 模型反映了港口竞争力、腹地划分以及运力配备的动态性,因此更接近港口实际. 为有效求解模型,利用Kuhn-Tucker理论将双层规划问题转化成单层规划模型,并且应用算例对模型和算法的有效性进行验证,最后通过Matlab对模型进行了求解. 数值结果表明,双层规划模型及求解方法具有可行性.     

大型钢铁企业组建船队策略研究

针对铁矿石运输市场发展现状,阐述了我国大型钢铁企业组建船队的必要性;提出了组建船队的两种不同模式,应用动态规划模型确定钢铁企业组建船队规模;以合理规模组建船队实现较低运输成本完成运输需求,提高企业产业链控制能力,提升企业利润空间;以B钢铁企业2011—2015年的船队规模确定为算例,验证了所建立的方法有效。     

Mathematical approach for fleet planning under complicated circumstances

In order to facilitate the scientific management of large-sized shipping companies, fleet planning under complicated circumstances has been studied. Based on multiple influencing factors such as the techno-economic status of ships, the investment capacity of company, the possible purchase of new ships, the buying/selling of second-hand vessels and the chartering/renting of ships, a mixed-integer programming model for fleet planning has been established. A large-sized shipping company is utilized to make an empirical study, and Benders decom- position algorithm is employed to test the applicability of the proposed model. The result shows that the model is capable for multi-route, multi-ship and large-scaled fleet planning and thus helpful to support the decision making of large-sized shipping companies.     

油轮船队规划的动态规划模型研究

在一定假设的基础上，以采用购买新船和租船采扩大船队规模的我国油运公司远洋船队为研究对象，以规划期内成本最小为优化目标建立动态规划模型．通过模型的末解得出最优的发展蓑略，即每年购买船舶、租用船舶的具体策略；然后给出一个算例，通过求解得出了规划期内船队发展的最优策略；最后对模型进行了评价。     

碳排放权交易下的班轮船队配置优化研究

针对集装箱班轮运输企业建立考虑碳排放权交易机制的船队配置优化模型, 以期实现船队营运成本最小化.采用几何布朗运动描述欧洲碳排放权交易价格的波动路 径,以使决策根据变化的碳交易价格做出.收集班轮业营运数据设计案例,验证了模型能 够应用于实例分析.算例结果显示,即使在近期较低的欧洲碳交易价格水平下,在集装箱 班轮行业中实施碳交易机制仍能取得明显的减排效果,但企业也需付出一定的费用;针 对燃油价格做敏感性分析得出,随着燃油价格的上升,碳交易机制对促进减排的效果也 越加显著.     

浅谈现代油轮管理及自身评估

油轮运输安全风险之大,管理标准之高已被国际航运界所公认。在现代油轮管理中,油轮船东及船舶必须通过自身不断地对安全管理进行评估,来降低船队及船舶在管理中所存在的安全风险,提高管理标准,从而保证船舶的安全。本文提出了油轮自身评估的主要内容和管理要点。     

关于我国航运企业航运附属公司注册地税务筹划问题的探讨

税收支出是企业经营活动中的一项重要支出。对我国航运企业进行税务筹划研究,有利于降低我国航运企业税负水平,提高我国航运企业的国际竞争力。     

STCW2010马尼拉公约下航海类学生航海英语教育RCA分析与对策

伦敦德鲁里(Drewry)航运咨询公司数据显示,全球范围内船舶驾驶员、轮机员及以上高级船员的数量短缺成为航运公司一个巨大挑战.随着马尼拉修正案的实施,世界的船队需要高质量的船员配备.这对于航海类院校来说,既是机遇也是挑战.本文通过RCA分析法对航海英语教育进行分析,以增强学生在世界航运市场上的竞争力.