考虑碳税和易腐品的班轮加油策略与航速优化

在碳税机制下,考虑到易腐品特殊性质,航运企业优化班轮航速并制定加油策略是项重要决策.从航运企业角度出发,以实现包括船舶固定成本、加油成本、易腐品腐坏成本、冷藏成本及碳税在内的班轮总运营成本最小为目标,建立起混合整数非线性规划模型.针对模型特点,运用分段线性逼近法对油耗函数及易腐品腐坏函数进行线性化处理并求解.以实际班轮航线为例,依次分析港口燃油价格、到港时间窗和碳税率对航运企业决策的影响.研究结果可为运输易腐品的集装箱班轮公司选择加油港、确定加油量以及优化航速等提供科学依据.     

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.     

考虑碳排放政策的港航企业减排策略研究

考虑政府采取碳税或碳排放权交易机制两种碳排放政策，基于供应链视角，构建港口与航运企业减排博弈模型，系统分析港航企业减排策略选择和政府碳排放政策选择问题。结果表明：当航运企业减排成本小于港口协助减排成本时，港航企业选择分散决策减排力度最优；反之，选择集中决策减排力度最优。在集中决策情形下，港航供应链减排力度与航运企业减排成本和港口协助减排成本成反比，和市场容量成正比；在分散决策情形下，港口协助减排成本不会影响港航供应链减排力度。在碳定价较低时，港航企业选择分散决策定价最优，选择集中决策利润最优；在碳定价较高时，则相反。无论政府采取何种碳排放政策，港航企业选择集中决策并且政府对港口减排进行补贴，会使港航供应链整体利润与减排力度同时达到最优。在未来碳定价大幅提升的情况下，政府采取碳排放权交易机制推动港航企业减排效果更好。     

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.     

物流企业碳排放总量与效率测算方法

采用碳排放系数法测算物流企业运输环节移动源燃烧碳排放量，定义消耗电量转换法测算仓储环节固定源燃烧碳排放量；选取资本存量、劳动力、能源消耗作为碳排放效率评价的投入指标，产值作为期望产出，碳排放量作为非期望产出指标；采用Super-SBM模型(Super-efficiency Slack-based Measurement Model)得到技术效率、纯技术效率和规模效率这3个指标值，用以评价物流企业碳排放效率，以顺丰股份有限公司2013—2020年的营运数据为例进行实证分析。结果显示：2013—2016年、2020年的技术效率均大于1，表示资源分配达到最优状态；2017—2019年均小于1，主要是因为规模效率值偏低，2017年起顺丰提升运输业务量，逐渐调整规模效率，2020年的技术效率有了提升，找到了相对合理的平衡点。2013—2020年的纯技术效率值均大于1，近些年顺丰不断寻求技术提升以提高生产效率水平。结果表明，所提物流企业碳排放量测算方法可行，采用的Super-SBM模型能有效评价物流企业碳排放效率。最后提出物流企业需要从创新生产技术、节能减排技术等方面提升碳排放效率的改进措施。     

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。     

缓解城市交通拥堵的CO2减排效益评估方法研究

城市交通拥堵是导致城市交通碳排放快速增长的重要原因. 分析影响城市交通碳排放的关键因素，收集现有碳排放因子，开展车辆排放测试，建立不同道路类型和服务水平的城市交通碳排放因子数据库. 对ASIF 方法进行改进，基于城市交通拥堵的分类方法，提出中观尺度的城市交通缓堵减排效益评估方法和模型. 以成都市为例，开展城市调研、数据采集与分析、模型运算，评估成都全年城市交通的碳排放总量，其中，交通拥堵的碳排放占48.2%. 设置4种正向减排发展情景和3种反向恶化发展情景，分析不同情景下的碳排放效果.     

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为寻求一定运输需求和运营条件下,航线上最优的集装箱班轮运输发船间隔及相关决策量,使资金极为密集的航运业运行更优,以一定营运期内航线上班轮运营利润为目标,以船舶载重能力、各类箱型箱位数和港口装卸效率为约束建立班轮运营经济模型.根据班轮航线各港间各类箱型箱量的关系,详细研究运营系统中船舶资本成本、营运成本,以及包括燃料费、装卸费、靠泊费、港口使用费、船员津贴的航次变动成本的解析式,提出调和平均方法的港口综合装卸效率,以及各航段保留一定燃油量、交货时实现利润的条件下盈利航速的解,兼顾实现班轮各航段船天利润和运营总利润两方面最优.结合隐函数求导和函数极值方法求出模型决策变量的最优解,并以实例说明模型的有效性.     

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.     

环境可持续集装箱班轮运输管理研究综述

集装箱班轮运输业如何在追求成本经济性和服务可靠性的同时做好环境可持续性，对航 运企业、港口运营商以及政府组织都提出了新的挑战。围绕集装箱班轮运输在环境层面实现可 持续发展的目标，本文分别从战略、战术和运营等3个层面就措施、技术和规章制度等所做的研究 进行文献综述、分析发展趋势。战略层面，从市场减排机制和政策的制定、绿色政策、技术及措施 评估和企业竞争与合作等3个方面综述；战术层面，从控制油耗或碳排放的班轮运营优化、预调度 式的绿色班轮运营优化和污染排放控制区的设立对班轮运营优化的影响等3个方面综述；在运营 层面，从控制排放的集装箱调运和反应式的绿色班轮运营优化等两方面综述。按照决策水平、时 间脉络和研究主题分析后发现，该领域的研究趋势变化与行业及政府的环境政策紧密关联。其 次，从决策水平和问题类别来看，针对战术层决策的研究远多于针对战略和执行两层。第三，从 决策主体来看，大部分研究以航运公司作为单独的决策主体。本文建议：继续在优化班轮运输中 考虑多目标，将多目标优化作为决策手段可兼顾经济、环境以及社会责任，有利于航运可持续发 展；结合行业实践提炼科学问题，国际航运、尤其班轮运输极易受到政策导向、世界经济环境的影 响；从供应链角度研究集装箱班轮运输的可持续发展问题；为配合在运营层面的努力，还要研究 通过技术途径或手段推动班轮运输业可持续发展；借鉴其他运输行业较为成熟的绿色环保发展 思路促进班轮运输环境可持续发展。     

考虑碳排放权交易的航空公司动态价格竞争复杂性

为研究碳排放权交易对航空公司动态价格竞争复杂性的影响,运用非线性动力学 与博弈理论,建立了具有不同价格调整机制的航空公司动态价格竞争模型,分析了模型均衡 点的存在性和稳定性,并通过数值仿真探讨了航空公司CO2排放系数对价格竞争稳定域、稳 定性和均衡结果的影响.研究结果表明：CO2排放系数超过某一临界值,将会出现分岔、混沌等 复杂现象;分岔或混沌现象并非对市场中所有航空公司都是不利的;选取合适的控制因子,延 迟反馈控制法可对陷入混沌的竞争模型实施有效的混沌控制;航空公司应积极采取减排措 施,以维护市场的有序竞争、提升自身的竞争绩效.     

排放控制区下集装箱班轮运输船期设计与燃油补给联合优化

为解决排放控制区下集装箱班轮运输船期设计和燃油补给联合优化问题,分析了多时间窗、多起讫时间和多装卸效率等合作协议条款与船舶航行、装卸及到/离港时间之间的关联性。结合燃油补给港燃油价格差异和折扣因素,以船公司航线服务周总成本最小化为目标,构建排放控制区下船期设计和燃油补给混合整数非线性规划模型,设计线性割线近似的求解方法。以中远海运集团有限公司AWE1航线为例,数值实验验证了模型及其求解方法的适用性和有效性。结果显示：船期设计与燃油补给联合优化可使船公司航线服务周总成本降低7.41%;随着船舶到港时间窗长度的增大,船公司航线服务周总成本及船舶在排放控制区内平均航速均随之降低。研 究表明,上述合作协议条款不仅有助于船公司更为灵活地调整船舶航速和船期,还有利于减少船舶在排放控制区内的温室气体排放。     

政府环境规制下港航系统减排演化博弈研究

针对碳达峰目标下我国港航系统的减排问题，通过构建地方政府、港口和航运公司三方主体参与的港航系统环境规制演化博弈模型，系统分析三方主体的策略选择过程与整体演化稳定性，阐明港航系统内各主体演化趋势的驱动机理。并通过数值仿真分析，讨论三方主体初始策略和地方政府不同奖惩监管机制下港航系统的策略选择。研究结果表明，地方政府主动监管策略的选择与港口和航运公司的低积极减排意愿有关；港口和航运公司积极减排策略的演化速率与彼此的意愿成正比；地方政府在静态奖惩监管机制下，对惩罚强度的调整不影响港口和航运公司的积极减排策略，但低补贴强度会导致两者的消极减排；静态监管机制下，地方政府仅有(高补贴，无惩罚)的单一策略可以使港口和航运公司达成(积极减排、积极减排)的演化均衡；动态监管机制下，地方政府采取(低动态补贴，高静态惩罚)的混合监管策略能够以低成本实现港航系统积极减排策略的演化均衡。     

考虑集装箱流恢复的班轮运输船期恢复模型

为降低干扰事件对班轮运输服务的不良影响,本文研究了班轮运输中的船期干扰恢复问题.涉及4种船期恢复策略:调整航速、缩短在港时间、交换港口挂靠顺序和取消港口挂靠.当采取"取消港口挂靠"策略时,考虑集装箱流恢复问题,建立了船期恢复问题的混合整数非线性规划数学模型,并采用LINGO软件和遗传算法分别对模型进行求解.利用来自中远集装箱公司的实际案例,对模型和求解方法进行了验证,结果表明,所提模型和求解方法是正确有效的,能够为班轮公司提供科学的干扰管理决策支持.     

排污权交易市场秩序的特征、功能与制度安排

排污权交易市场秩序在本质上是一种利益和谐、竞争适度、收益共享的环境资源配置状态和利益关系体系。构建排污权交易市场秩序的关键是对排污权进行立法等必要的法制建设、排污权交易市场的政府管制以及完善排污权交易制度；在此基础上进行利益关系的和谐，以便消除各种经济主体之间、地方政府之间以及政府与各种社会经济主体之间的利益冲突，保障排污权交易市场的有序性，从而实现利益和谐。     

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.     

存在打车软件服务的出租车运营市场仿真模型

针对目前出租车服务市场盛行使用打车软件现状,分析了存在打车服务情况 下出租车司机载客与乘客的打车行为,构建了基于离散事件的出租车运营市场仿真模型. 模型考虑了乘客需求在路网的分布,以及空驶出租车巡游搜索乘客和接单行为,模拟了 乘客在交通路网中使用打车软件召唤空驶出租车行为及出租车搜索乘客的动态过程,采 取事件扫描法推进仿真时间步长,得到乘客的平均等待时间和出租车平均收益等指标.算 例网络的仿真结果表明,在相同的出租车市场规模下,随着使用打车软件乘客比例的增 加,并不能有效减少乘客的平均等待时间;而在相同打车软件使用率下,随着出租车数量 增加,乘客是否使用打车软件,其平均等待时间都会减少,并通过多次仿真结果得到综合 考虑出租车收益与乘客等待时间的最优出租车市场规模.