班轮联盟集装箱舱位互换规划与决策模型

集装箱舱位互换是一种来分享航运资源的特定方式.文中提出了一个班轮联盟下集装箱舱位互换非线性整数规划模型,用以帮助规划者更好地根据联盟协议进行决策,并更准确地估计航运系统成本.该模型追求航运联盟的优化调度策略,利用MATLAB软件的优化,结果表明,集装箱舱位互换在班轮联盟船公司降低其系统成本,和补充航线运力等方面有突出的优势.     

集装箱班轮运输运力合作模型研究

结合实际案例,建立舱位租用和舱位互换/互租形式下的航线配船模型,并与传统自有运力的航线配船模型进行比较分析,应用LINGO软件对整数线性规划模型进行求解。结果表明,航运联盟下的运力合作能降低其系统成本和有利于完成货运任务,达到提高服务质量等方面的效果。     

集装箱班轮多港挂靠循环航次舱位分配

舱位分配优化是集装箱班轮经营中的重要决策问题。基于收益管理的原理,利用概率统计方法,计算出在一个多港挂靠循环航次所包括的各个航段应为普通客户预留的舱位数量;建立了包含空箱调运问题的舱位分配随机规划模型;通过确定各航段长期合同客户舱位数量的上下限,将随机规划模型转化为可以求解的确定型规划模型。算例分析显示了该模型及算法的有效性。     

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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.     

运输网络中舱位控制模型与策略

为了提高运输网络系统的收益管理水平,以民航客运航线网络为背景,从策略、模型和方法3个方面系统地研究了网络舱位控制的基本问题.针对控制策略,对分块预订限制、虚拟嵌套和竞标价格等策略的优劣性和适用条件进行了探讨.分析了传统的控制模型,并对新出现的复杂模型分为随机动态规划模型、混合模型、多阶段随机规划模型和Scenario树模型进行研究.讨论了基于资源分解的网络舱位控制方法,指出应该从资源分解的原则和单资源舱位控制模型2个方面去构建网络策略.研究结果表明:网络舱位控制模型和方法只有与适合的控制策略有效结合才能达到期望总收益最大化的目的.     

基于多阶段动态组合拍卖的联盟舱位分配研究

收益分配方式的不同决定了航空公司对于不同航段舱位的认知价值不同,承运航空公司决定是否承运,不在于市场航空公司所接收到旅客请求票价的高低,而在于它所能分配到的收益的多少,收益分配方式的不同会影响舱位分配的优化结果。本文抛弃了原有先确定收益分配方式再进行舱位分配的模式,以航空公司对航段舱位自身的认知价值进行舱位分配。将联盟看作拍卖者,各航空公司作为竞拍者,联盟航线上的舱位看作商品,建立基于多阶段动态组合拍卖的航空联盟舱位分配模型,得到航空联盟收益最大化下的舱位分配,算例分析表明,该方法可解决航空联盟内各航空公司在不同航段上的舱位分配问题,具有实用性与创新性。     

竞争环境下航班舱位控制博弈模型

分析了中国航空市场的特点,以定义不同票价等级下各航空公司所提供的座位数为决策变量,舱位容量为约束条件,各家航空公司收益最大化为多目标函数,构建竞争环境下中国航空公司舱位控制的博弈模型,利用拉格朗日乘数法求解各航空公司最优低价票数,并以此来确定均衡舱位.仿真试验表明:各家航空公司舱位控制策略相互制约且能够达到均衡状态,但受到旅客需求随机性的影响,在12 000次的仿真试验中达到均衡的概率为12.68%,达不到均衡的概率为87.32%,因此,这种均衡是动态的且实现机率较低,结论与实际相符,模型切实可行.     

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.     

基于Shapley值法的班轮运输联盟利益分配研究

利益分配是班轮运输战略联盟中关键而又矛盾的最突出的一个问题,它对合作关系的持续稳定发展起着决定作用。本文在运用Shapley值法来分配战略联盟利益的基础上,指出该方法在分配班轮运输战略联盟利益中存在的一些问题,由此对该模型做出了合理的改进,建立了具有修正因子的Shapley值法模型,实例表明该方法明显优于前者。这种方法有助于联盟成员间利益的合理分配,保证联盟合作的持续性和稳定性。     

集装箱班轮运输企业的兼并与收购

本文通过对近期世界集装箱班轮运输业的一些典型兼并收购案例的研究,分析了国际班轮运输企业盛行兼并与收购的主要动因,并就兼并、收购与联盟、联营等公司战略决策进行了详细的经济性对比.文章认为:兼并与收购将占据集装箱班轮企业联合的主流,从长远看,我国集装箱班轮运输业应抓住机遇,积极运用兼并收购战略,调整自身的经营策略,尽快壮大实力以迎接未来世界航运市场的挑战.     

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不确定性需求下集装箱海铁联运的箱位分配优化,对联运经营人的经营效率和效益产生极为重要的影响.基于收益管理理论,结合集装箱海铁联运的经营和组织特点,充分考虑合同客户、普通客户和加急客户的不同需求,分两阶段建立了多节点集装箱海铁联运箱位分配优化模型.第一阶段为面向合同客户的协议销售箱位分配模型,第二阶段为面向普通客户和加急客户的自由销售箱位分配模型.针对第一阶段需求的相对确定性特征和第二阶段需求的随机特征,分别运用确定性线性规划（DLP）和随机线性规划（SLP）方法进行模型转化并求解.通过算例验证了上述模型与算法的适用性和有效性.     

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在集装箱海铁联运运营管理中,随机需求环境下集装箱海铁联运的动态定价是影响联运经营人的经营效益和竞争力的重要决策因素.基于收益管理理论,结合集装箱海铁联运的经营和组织特点,以协议销售和自由销售的差异化定价为切入点,分两阶段建立了单起讫点间集装箱海铁联运动态定价和箱位分配综合优化模型.第一阶段为基于协议销售的箱位分配模型,第二阶段为基于自由销售的动态定价模型.针对箱位分配模型的随机特征和动态定价模型统计量的误差特性,分别运用机会约束和稳健优化方法求解.通过算例验证了上述模型与算法的适用性和有效性.     

集装箱班轮运输中空箱调运组织与库存优化研究

为了分析由多个始发港、多个中转港和多个目的港所组成的集装箱班轮运输网络中不同类型空集装箱调运组织和库存优化问题,本文提出该类问题的混合整数线性规划模型;在实现空箱物流成本（空箱库存成本和运输成本）最小化前提下, 确定不同类型空集装箱在不同船期之间的最佳分配量和在不同港口节点的最优存箱量;通过始发港和目的港在不同时间内累计空箱库存量表达式的推导,提出原有模型的简化形式;最后运用具体算例对上述模型进行了应用分析. 结果表明,模型具有有效性和实用性.     

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为了分析由多个始发港、多个中转港和多个目的港所组成的集装箱班轮运输网络中不同类型空集装箱调运组织和库存优化问题,本文提出该类问题的混合整数线性规划模型;在实现空箱物流成本（空箱库存成本和运输成本）最小化前提下, 确定不同类型空集装箱在不同船期之间的最佳分配量和在不同港口节点的最优存箱量;通过始发港和目的港在不同时间内累计空箱库存量表达式的推导,提出原有模型的简化形式;最后运用具体算例对上述模型进行了应用分析. 结果表明,模型具有有效性和实用性.     

集装箱物流收益管理的能力分配模型

提出了研究不确定环境下集装箱物流收益管理的框架．针对集装箱物流收益管理系统的核心问题——运输能力分配，建立了考虑整条航线多个港口需求不确定性的舱位分配随机规划模型，并介绍了用机会约束规划方法求解模型的步骤．通过实例数值仿真，证明了该模型的可行性，并揭示了船舶承载能力对需求较大的航段的舱位分配策略影响较大，而需求的波动对舱位分配策略也有较大影响．     

基于航速调整的班轮燃油补给优化

燃油成本在班轮运营总成本中占有很大比重,燃油补给是影响航运公司班轮运营成本和效益的一项重要决策.基于航速调整策略,以班轮运营总成本最小化为目标,建立燃油补给混合整数非线性规划模型,运用分段线性逼近法对燃油消耗函数进行线性化处理,并设计了求解算法步骤.实例分析验证了模型和求解方法的有效性.结果表明,在航运市场需求低迷的情况下,船舶更适宜采取较低的航速,采取灵活的加油港策略或放宽船舶到港时间窗限制,能更为有效地降低燃油成本.     

考虑海上意外时间和合作协议的班轮运输船期设计鲁棒优化

针对考虑海上意外时间的集装箱班轮运输船期设计问题，依据海上意外时间经验数据，设 置航行缓冲时间比例系数。运用连续最优控制原理，求解各航段船舶航行时间细分区间上燃油 消耗最小的优化航速。结合多时间窗、多起讫时刻和多挂靠港口装卸效率合作协议，以班轮运输 服务总成本最小为目标，构建班轮运输船期设计非线性混合整数规划鲁棒优化模型，设计分段离 散化线性逼近算法求解模型。以AWE1(远东-美东1)航线为例，运用100个场景的数值进行模拟 验证。结果显示：与不考虑海上意外时间或无合作协议相比，考虑海上意外时间和合作协议的班 轮运输船期设计分别降低班轮运输服务总成本14.65%和3.54%。研究表明，在恶劣天气和海况 对船舶航行影响较大的航线上或季节里，基于合作协议，设计考虑航行意外时间的鲁棒性船期， 可实现船公司、港口和客户三方共赢。     

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燃油成本是船东在经营航次租船业务中控制运营成本的关键要素,由于燃油价格随时间频繁波动,而海上运输周期长,因此船舶在挂靠港的燃油补给计划成为船东面对的重要决策问题.本文以不定期航次租船为背景,从船东的视角,研究船舶在连续航次租船运营中的燃油补给问题.首先,基于ARMA模型建立燃油价格预测模型;其次,以连续多航次收益最大为目标,以补给地点和补给量为决策变量,基于燃油价格预测建立优化燃油补给方案的非线性规划模型.最后,针对一个干散货船舶的环太平洋的连续租船航次实例进行计算.结果表明,求解模型获取的最优燃油补给方案比传统的加油方式能够节省成本26.34万USD,占营运总收益的14.3%.