谈海轮长江航行进出锚地的操作

长江航线的船舶数量剧增,以及长江航道本身的复杂特性,使得这一水域的海事事故时有发生,而这其中海轮进出锚地时是发生海事的高发时段。本文论述了船舶进出锚地的基本操作步骤,分析了长江航道船舶进出锚地的操作要领及注意事项。     

长江干线江海联运集装箱船主尺度与动力装置选型的研究

随着三峡大坝通航、洋山深水港投入生产及长江航道近年将得到大力整治,长江流域特别是长江干线的航运环境发生巨大变化.由于洋山港特殊地理位置导致内河船舶与海船的使用均受到一定限制.在此背景下,文中应用船舶设计、船舶阻力、船舶动力装置及船舶技术经济论证等相关知识,以规划中的长江干线航运环境为基础,探讨了重庆、武汉、南京到洋山港航线的集装箱船船型、动力装置的开发与优选.     

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.     

海轮在狭水道中的安全航行探讨

长江作为我国重要的狭水道航道,每天有大量的海轮进出该航道,安全航行非常重要。本文分析了船舶在狭水道中安全航行的影响因素,提出了海轮在长江安全航行的具体措施。     

基于标准船型的港口航道通过能力研究

对于水运行业而言,航道通过能力是其发展水平的一项重要标志。作为船舶航行这整个作业系统的一个关键性部分,港口航道发挥着极为重要的作用,直接影响着港口功能的发挥。由于港口船舶行整个作业系统所具有的的随机性、动态性以及多级性,就导致航道通行能力受到众多因素的限制和约束。通过对标准船型港口的了解和分析,针对其通过能力,进行了思考和研究。     

多桥水域航道通过能力仿真研究

为了确定内河多桥水域的航道通过能力,提出多桥航道的交通流仿真模型.以长江武汉段的多桥航道为研究对象,收集大量的船舶交通流历史数据,用统计的方法分析这些数据获得交通流特征,提出基于蒙特卡罗方法的船舶生成模型、队列模型、航路模型和船舶运动模型等;开发仿真系统并对模型进行验证;通过仿真实验确定多桥水域的航道通过能力.仿真结果表明,所提出的内河多桥航道交通流仿真模型是可行和有效的;在目前的通航条件下,长江武汉段多桥水域的航道通过能力与实际的交通流量相比显得非常富余;在安全航速范围内,通过整体提高船舶的航行速度可以显著提高航道的通过能力;航道水深的变化对上行和下行航道通过能力的影响具有明显的差异.     

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。     

基于排队论的广州港伶仃航道南沙口以南航段通过能力计算

为对广州港伶仃航道南沙口以南航段与广州港发展的匹配程度进行评估,以确定伶仃航道南沙口以南航段的饱和程度,本文引入排队论算法,综合考虑航道服务水平、港口系统的内部运行模式、船舶的航行安全等因素,运用科学方法确定两种船型作为本文代表船型,构建基于排队论的航道通过能力计算模型,并将该模型应用到广州港伶仃航道通过能力计算中,结果表明:模型计算结果与航道目前实际运行情况相符,验证了模型的有效性,对港口、引航等部门具有指导意义.     

考虑速遣费和滞期费的不定期船航速优化研究

航运合约中的速遣费和滞期费对不定期船港口选择有重要影响.针对不定期船舶航速优化和港口选择问题,建立货主存在违约概率情况下不定期船港口选择停靠和航速优化模型,并考虑滞期费和速遣费对船公司利润的影响,使用改进型粒子群算法--两阶段粒子群算法进行求解模型.通过算例分析,将改进型粒子群算法与传统粒子群算法对比,发现改进型粒子群算法无论在收敛速度还是计算结果方面都优于传统粒子群算法.最后通过灵敏度分析发现,船公司利润在一定范围内会随着违约率、滞期费和港口装卸效率的上升而上升.     

论南京以下深水航道进江海轮的航行安全

分析南京以下长江深水航道的通航条件及大型船舶的操纵性能,提出南京以下长江深水航道中的大型船舶存在着擦底、碰撞和失控的通航风险,建立了防范通航风险的数学模型,通过定量研究提出化解通航风险的船舶操控技术手段。     

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.     

基于船舶领域模型的港口受限航道通过能力计算方法

航道通过能力计算是航运规划中重要的基础性工作,而影响航道通过能力的因素很多,特别是许多经验性凶素严重地影响了它的客观性.文中通过引入船舶领域模型,对港口受限航道通过能力进行了研究,提出了航道日交通量的理论模型,并将其运用到天津港主航道中,计算得到天津港主航道年交通容量.     

基于生产泊位资源共享的港航物流信息系统构建

为解决邻近地域的港口群泊位资源结构性过剩问题,以港口群内泊位资源共享为基础,构建面向船舶运输方、货主方和港口方的港航物流信息系统。引入排队论和随机过程等理论,建立包含港口群干/支航线网络搭建(时空分配模型)以及腹地货流分配和船舶挂靠港选择(双层规划模型)等模块的仿真模型。采用设计的时空网络分析方法和具有双门限值的双层迭代算法求解仿真模型,验证模型参数的灵敏度,并进行具体算例分析。仿真结果表明：观察周期、腹地货物到达频率及干/支线可通阈值等的变化将影响货物到达数量或干/支线开通条件,进而影响港口群内航线网络结构,船舶到达频率的变化将影响港口群运输能力,泊位共享的等泊时间和共享成本阈值的变化将决定是否能够实现共享;通过物流系统实现共享时,港口群4个观察周期的3类干线和1类支线的总等泊时间和物流成本比不共享时分别减少23%和16.4%。     

复杂情况下大规模船队规划模型与求解方法

以某大型航运企业船队为例进行实证分析,利用Benders分解算法对在多航线复杂情况下,由多种类型船舶构成的大规模船队规划问题进行求解,验证所提出的模型及算法对于大规模实际问题的应用效果.结果表明,该方法实现了多航线、多型船、大规模混合整数船队规划问题的优化求解,能够为大型航运企业进行船队规划决策提供支持.     

考虑船舶封存与压港的电煤船舶调度优化模型

针对中国电煤水运系统的实际特点, 综合考虑了船舶封存与港口拥堵(压港)因素, 建立了混合整数规划优化模型, 对电煤船舶调度方案进行优化; 基于运输需求的硬时间窗、卸货港船舶排队等待时间与水路-铁路运输协同三因素之间的互动关系, 以运输系统总成本最小为目标, 协同优化水、铁电煤运输的货运分担率、水路运输任务指派和相应的船舶调度与封存/启用方案; 基于改进列生成算法, 提出了一种可精确求解实际规模电煤船舶调度问题的列生成算法, 利用Gurobi求解列生成的主模型, 使用动态规划标号法求解列生成的子模型; 利用中国南部某火力发电集团的实际数据, 对提出的算法进行了算例分析。计算结果表明: 在中等规模的算例中, 使用提出的改进算法获得最优解仅需73.61 s, 相比于使用基于运输任务运量排序的启发式求解方法(PHA), 求解效率提高了18.1%;在较大规模的算例中, 使用提出算法的计算时间仅为222.02 s, 同比PHA, 计算效率提高了19.1%;通过求解一个实际的调度问题可以发现, 利用提出的优化模型和算法能有效缩短船舶在卸货港的等待时长与船舶处于启用状态的时长, 使运输总成本下降17.13%, 实现了电煤稳定运输, 提升了企业运营效率, 降低了运营成本。     

集装箱船舶全航线配载优化模型与改进遗传算法

以集装箱船舶稳性、强度、载荷为约束条件, 以全航线倒箱量最小和吃水差最优为目标函数, 建立了集装箱船舶全航线多目标配载优化模型。利用启发式算法获得初始可行解, 利用改进了的遗传算法进行优化, 并用1 841TEU、3开口的集装箱船舶进行实例验证。计算结果表明: 与传统遗传算法相比, 改进的遗传算法能在1.967s内求得全航线上5个挂靠港口的配载计划, 并能求得5个港口的满意解; 在求得的满意解中, 船舶倒箱量均为0, 吃水差的绝对值分别为0.003 5、0.000 8、0.109 7、0.001 1、0.371 2m, 均在船舶行驶的合理范围0~0.5m内; 对于不同挂靠港数量的其他航线, 改进的遗传算法能在5s内快速获得合理的配载计划。可见, 优化模型与改进的遗传算法可行。     

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．     

考虑游览船运营特征的航道通过能力评价方法

为构建客货船舶协同动态运行控制技术体系，以经典航道通过能力模型为基础，构建基于游览船运营特征(发船高峰性和航线集中度)的航道通过能力模型.根据黄浦江游览核心区船舶自动识别系统(AIS)数据，对所提出的航道通过能力模型进行实证分析.研究结果表明，本文航道通过能力模型能够较为准确地评价研究区域的实际航道通过能力.游览船发船高峰时期与现有航线规划条件下，黄浦江游览核心区航道通过能力(76艘/h)趋近饱和状态；当过境船到达超过69艘/h时，建议海事相关部门采取“错峰”航行等相关政策.     

考虑游览船运营特征的航道通过能力评价方法

为构建客货船舶协同动态运行控制技术体系，以经典航道通过能力模型为基础，构建基于游览船运营特征(发船高峰性和航线集中度)的航道通过能力模型.根据黄浦江游览核心区船舶自动识别系统(AIS)数据，对所提出的航道通过能力模型进行实证分析.研究结果表明，本文航道通过能力模型能够较为准确地评价研究区域的实际航道通过能力.游览船发船高峰时期与现有航线规划条件下，黄浦江游览核心区航道通过能力(76艘/h)趋近饱和状态；当过境船到达超过69艘/h时，建议海事相关部门采取“错峰”航行等相关政策.