考虑运输时限和航速优化的班轮航线网络设计

为了保持市场竞争能力,班轮公司需要保证集装箱在各个港口间的运输时间达到市场平均水平. 本研究将航速设为变量,对具有运输时限的班轮航线网络设计问题进行求解,以得到既满足运输时限要求又能最大化总利润的航线网络设计与配船方案. 为了有效求解实际问题,首先采用港口聚类算法筛选出候选挂靠港,然后确定港口的标号顺序,最后采用基于列生成思想的启发式算法对问题的非线性混合整数规划模型进行分解和迭代求解. 采用不同规模的标准算例,验证了模型和算法的有效性. 结果表明,与采用事先给定的设计航速相比,将航速设为变量,对每条航线的平均航速进行优化,能增强航线网络设计的灵活性并提升航线网络的盈利能力.     

考虑运输时限和航速优化的班轮航线网络设计

为了保持市场竞争能力,班轮公司需要保证集装箱在各个港口间的运输时间达到市场平均水平. 本研究将航速设为变量,对具有运输时限的班轮航线网络设计问题进行求解,以得到既满足运输时限要求又能最大化总利润的航线网络设计与配船方案. 为了有效求解实际问题,首先采用港口聚类算法筛选出候选挂靠港,然后确定港口的标号顺序,最后采用基于列生成思想的启发式算法对问题的非线性混合整数规划模型进行分解和迭代求解. 采用不同规模的标准算例,验证了模型和算法的有效性. 结果表明,与采用事先给定的设计航速相比,将航速设为变量,对每条航线的平均航速进行优化,能增强航线网络设计的灵活性并提升航线网络的盈利能力.     

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。     

不同梯度网络上的交通阻塞特性

在城市交通出行过程中,存在潮汐交通现象,主要表现出交通流具有很强的方向性,在一定程度上可以通过梯度网络中的"势"来刻画.通过考虑2种类型的网络结构,即随机网络和无标度网络,来构造梯度网络.基于元胞传输模型,模拟梯度网络上的交通流演化过程,并研究不同网络结构上的交通阻塞特性.为了刻画交通阻塞,本文定义并研究网络的交通阻塞程度.通过数值模拟和统计分析,研究和比较不同网络结构(即随机网络和无标度网络)对交通阻塞程度的影响及相关关系,以探索较优的交通运输网络拓扑结构.     

甩挂运输模式下新增运输任务的干扰管理模型

基于循环甩挂运输模式，针对甩挂运输过程中新增任务出现对原方案造成干扰的问题，运 用干扰管理思想，分析新增任务出现对成本和服务时间的影响进行扰动度量，将新增运输任务与 既有最优甩挂运输方案合并考虑，建立以干扰事件对原方案造成的广义费用偏离最小为目标的 非线性规划模型，引入虚拟客户点概念并对虚拟客户点的参数进行调整，并行遗传算法求解模 型，运用算例进行求解比较，验证模型有效性。结果表明：本文干扰管理方案不仅可以为甩挂运 输组织节省资金，还可以更好地减少对客户服务时间的偏离，在考虑客户服务体验的情况下，本 文的干扰管理方案与新派车辆和全局重调度方案相比，广义总费用偏离明显降低，并且可以在较 短的时间生成车辆路径调度方案。     

混合泊位分配与专用泊位租赁的联合优化研究

针对港口同时存在普通泊位与专用泊位的现象,以及班轮公司难以制定合理专用泊位租赁策略的问题,本文提出混合泊位分配问题,并研究与专用泊位租赁的联合优化。以船舶运营成本、货物装卸成本和班轮公司租赁专用泊位成本最小化为目标,建立混合整数规划模型。为方便求解大规模问题,将模型转化为使用两组决策变量分别表示靠泊计划与泊位租赁策略的集划分模型,并设计考虑枚举的列生成算法求解模型。最后,以4家班轮公司在三大港口的船舶数据为基础进行算例测试与灵敏度分析。数值结果表明：本文构建的联合优化模型相较于传统泊位分配问题模型可分别降低28.38%的运营成本和26.25%的总成本;本文设计的算法能够在较短时间内求解300艘船的大规模问题,且相较于传统列生成算法有81.86%的计算速度提升;同时为港口与航运公司协调专用泊位出租价格、制定租赁策略提供建议。