基于港航联动的船舶航行计划优化

针对船舶航行成本受航速影响较大的问题,设计一种港航联动机制,旨在降低船舶航行成本。在港航信息互通的基础上,建立以最大程度降低航线总成本为目标的多阶段优化模型,得出船舶航行成本优化效果随规划距离变动的关系曲线,并分析航行成本优化效果同规划距离之间的关系,证明该联动机制的可行性。计算结果表明:在通过该联动机制对船舶航行计划和对航行速度进行优化后,船舶航行成本能够获得有效的降低,并通过计算获得该机制下存在的最优规划距离。因此,该联动机制能够更好地对船舶航行计划进行优化,满足船舶航行的实际需求。     

基于改进蚁群算法的船舶冰区航行路径规划

在北极航道开通的背景下,针对在冰区航行环境中船舶航行路径选择的特殊性,通过改进蚁群算法提高船舶航行路径的规划效果。综合考虑航线距离、航行操作复杂度和流冰规避在内的冰区航行路径影响因素,建立路径选择多目标规划模型,结合人工势场法对蚁群算法进行改进,通过人工势场法获得初始路径和节点间距离因素构造启发信息,并以电子海图为基础建立海冰覆盖率分别为30%和50%情况下的冰区航道环境栅格模型,将算法应用在栅格模型中对算法进行验证。结果表明:该算法实现简单,规划的路径优良,能够有效地满足船舶在冰区复杂环境中航行路径规划的需要。     

班轮企业合并背景下的服务网络优化

针对班轮企业合并后出现的服务网络深度调整的问题,从网络整合的角度出发,综合考虑船舶总量、运载能力、调运均衡和运行时间等因素,建立基于混合运输网络的班轮服务网络调度优化模型。采用Gurobi求解器对模型进行求解,并通过企业合并进行实例分析。验证结果表明:通过企业合并对服务网络进行调度优化,能降低运营成本,调节空重箱调运的平衡,提供更多的航线选择方案,提高班轮企业的整体运营效率。此外,重箱装卸费的增加迫使班轮企业提升装卸效率,同时将装卸成本向航行成本转移。