考虑货主偏好的内支线集装箱班轮航线网络规划模型

为了增加内支线集装箱班轮航线网络的货运需求量, 以最大船型限制、航线运营补贴与干支线配合为约束条件, 以航线网络结构、适配船型与班期密度为决策变量, 构建了考虑货主偏好的集装箱内支线班轮航线网络规划模型; 为了评估规划航线对不同偏好货主的吸引力, 在获得航线的集装箱运输时间与价格后, 基于Logit模型计算了规划航线与市场现有航线的货主选择比例; 设计了求解模型的智能启发式算法, 在规划方案评价过程中计算了航次时间、航线成本、单箱运价与货运需求, 在方案改善过程中调整了航线的挂靠港口与挂靠顺序; 设定大连港为干线港口, 渤海湾内12个港口为支线港口, 规划了内支线集装箱班轮航线网络。计算结果表明: 12个支线港共开设了7条航线, 市场货运总需求为5 208TEU, 规划航线的货运需求量为4 420TEU; 规划航线的货主选择比例达到85%;无论货主偏好运输时间或成本, 规划航线在各支线港的货主选择比例皆超过60%。可见, 考虑货主偏好的内支线班轮航线网络规划模型是有效的; 开设直达航线有助于吸引时间偏好货主; 开设串挂航线与提高运营补贴有助于吸引成本偏好货主; 采用货主选择过程代替到港时间窗约束会提升模型优化效果。     

排放控制区下集装箱班轮航线路径规划与航速调度集成决策

针对排放控制区和“限硫令”实施下,控制区内外燃油价格的巨大差异,对船舶进出港射角 选择、航段航速优化,挂港顺序确定的影响,综合考虑船舶进出港射角与控制区内外航距组合的 关联关系,控制区内外航距、航速在燃油价格差异下的悖反关系,船舶耗油费用和耗时费用的平 衡关系,港口间船舶运行费用组合与航线挂港次序的作用关系,以及这些关系相互影响,相互作 用,相互耦合对船舶运营成本的影响,提出集装箱班轮航线路径规划与航速调度集成决策问题。 以航次运营成本最小为目标,运用斜边非限定变异三角函数几何方法和混合整数非线性规划建 模方法,构建该问题的两阶段集成决策模型,并利用遗传算法对结果进行优化。最后,通过案例 对比与趋势分析,验证了模型的实用性和优越性。     

考虑航速优化的班轮航线网络设计

航速大小对于班轮的航线设计、配船类型和数量,以及货物的选择都会产生影响,本研究将航速作为变量,以总利润最大为目标,建立了班轮航线网络设计的非线性混合整数规划模型.根据模型的特点,提出一种基于变动需求的启发式算法,将模型进行分解和转化.通过算例的计算及与其他方法的对比表明,本研究方法能得到更优的航线网络.另外,当市场需求、运价和燃油价格等因素变化时,采用本研究的模型和算法,能对航线网络进行更有效地调整.     

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.     

不确定箱重下内河集装箱班轮航线配载决策

与集装箱海运相比内河集装箱班轮运输具有其独特性,同时对于内贸箱而言,货主订舱时箱重信息的不确定性导致其航线配载决策变得更加复杂.本文考虑不确定箱重影响,以最小化航线班轮堆栈占用数量为目标,构建内河集装箱班轮航线配载决策的随机规划模型.为实现求解,基于随机规划理论,采用机会约束描述随机约束,将随机规划模型转化为随机机会约束规划模型,并设计混合邻域搜索算法求解.算法由蒙特卡罗随机模拟、神经元网络训练及邻域搜索启发式3个部分组成.算例研究表明,混合邻域搜索算法的鲁棒性较好,可实现配载计划对不确定因素的有效吸收.     

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MATLAB的班轮航线系统配船方法

在线性规划的基础上,利用MATLAB编程的方法解决班轮航线系统配船的最优化问题,其结果是可行的,符合班轮航线配船中不同类型、不同吨位的船舶配置在不同航线上,以达到船公司在此配置下取得最大经济效益的原则。     

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.     

基于三方博弈的短途班轮航线优化模型

考虑政府补贴、碳排放控制以及货主运输方式选择, 提出基于航线运营者、货主和政府三方博弈关系的短途班轮航线优化模型。应用用户平衡原理, 模型可优化航线配船与航线结构设计, 计算恰当的政府补贴额。开发了基于时空网络拓展和Frank-Wolf算法的遗传算法求解模型, 并对渤海西部短途航线进行了优化。研究结果表明: 在政府补贴为1 121.28元.d^-1时, 运营者若采用9艘40 000t级滚装船在渤海西部区域各主要港口间布设单摆式航线, 每船可获得704 567.12元.d^-1的收益, 碳排放强度下降约17.78%;若期望碳排放强度下降20%以上, 运营者应采用8艘40 000t级滚装船做环绕航行, 可为运营者带来956 264.83元.d^-1的收益, 使碳排放强度下降约27.23%, 但需要政府提供56 075.26元.d^-1的高额补助。计算结果符合预期, 优化模型有效。     

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.     

传播动力学视角下集装箱海运网络关键港口节点识别

将船期延误与重要港口节点的识别问题相结合,通过传播动力学模型,对世界集装箱海运网络的传播特性进行分析,发现港口节点传播能力与度值满足幂为16.84的幂律分布,具有无标度特征,且度值与传播影响力的相关性较强.以SIS(Susceptible-Infected-Susceptible)模型为基础,结合网络结构特性,比较不同...     

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、...     

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.     

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。     

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.