检索结果-内蒙古大学图书馆

交通运输系统工程与信息 2017年第3期17卷 178-183,191页

作者：杜剑赵旭王军大连海事大学交通运输管理学院辽宁大连116026

内支线集装箱班轮航线运营中装卸箱量、装卸效率、航行时间及等泊时间皆具有不确定性,为了同步优化给定挂靠航线的甩箱率与适配船型、准班率与承诺到港时间,需要将上述诸多分布函数进行非线性叠加.对此,本文将对班轮船舶调度的模拟仿真... 详细信息

内支线集装箱班轮航线运营中装卸箱量、装卸效率、航行时间及等泊时间皆具有不确定性,为了同步优化给定挂靠航线的甩箱率与适配船型、准班率与承诺到港时间,需要将上述诸多分布函数进行非线性叠加.对此,本文将对班轮船舶调度的模拟仿真引入模型与算法,仿真航次中包括船舶调节航速以控制到港时间的过程.算例绘制了不确定到港时间的航次仿真示意图,比较了不同甩箱率对应的适配船型、船舶租金与甩箱补偿,帮助验证了文章模型与算法的有效性.通过对比航速调节前后的船舶到港时间分布,发现调节航速有助于控制船舶按时到港.

关键词：水路运输航线优化设计航次模拟仿真内支线班轮航速调节

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航运联盟下集装箱班轮航线优化设计研究

航运联盟下集装箱班轮航线优化设计研究

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作者：李一鹤华南理工大学

学位级别：硕士

集装箱运输是一种标准化、高效率、高效益、高投资、高协作的运输方式。目前国际集装箱运输市场运力供大于求,绝大多数班轮公司面临经营亏损或微利局面。在激烈竞争的集装箱运输市场上,班轮公司之间建立战略联盟,采用舱位租用、舱位互... 详细信息

集装箱运输是一种标准化、高效率、高效益、高投资、高协作的运输方式。目前国际集装箱运输市场运力供大于求,绝大多数班轮公司面临经营亏损或微利局面。在激烈竞争的集装箱运输市场上,班轮公司之间建立战略联盟,采用舱位租用、舱位互换、共同派船等方式分享舱位和战略联合调度,不仅可以提升服务水平,而且可获得规模经济效益,增强联盟成员市场竞争力。因此,在航运联盟背景下,如何设计集装箱航线和调度船舶来优化联盟班轮承运人运营,满足托运人要求,是一个亟待解决的核心问题。航运联盟在集装箱运输业的研究以定性为主,定量研究应用尚未广泛开展。关于航运联盟定量研究中,多数都是研究航线已知情况下联盟成员的船舶调度和舱位分配问题,较少涉及研究航线未确定情况下,联盟成员如何进行集装箱班轮航线设计、船舶调度和舱位分配。因此,本文在不同的联盟合作形式下,采用定量分析方式,研究联盟成员如何进行集装箱班轮航线优化设计。本文首先详细分析了集装箱班轮航线优化设计流程、影响因素和方法;其次对目前航运联盟发展现状和不同联盟合作模式进行了较为详细阐述,充分了解不同合作模式特征和区别。在上述理论储备和现状研究基础上,运用“备选航线方法”构建基于舱位租用的航线优化设计模型,研究当考虑舱位租用因素时,班轮公司如何在备选航线中选择航线和调度船舶,使班轮公司总运营成本最小;运用“阶段建模方法”构建基于共同派船的航线优化设计模型,研究当联盟成员采用共同派船模式合作开辟新航线时,联盟如何确定最佳航线路径、船型和挂靠频率、联盟成员各自派船数量,使联盟总利润最大。再次,设计遗传算法并利用matlab软件分别对两个模型的算例进行求解和分析,验证了两个模型的适应性和有效性。最后,进行总结并提出研究展望。

关键词：航运联盟集装箱班轮航线优化设计

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考虑集疏运均衡的内支线航线设计与运力配置优化研究

考虑集疏运均衡的内支线航线设计与运力配置优化研究

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作者：杨晨大连海事大学

学位级别：硕士

随着国际集装箱海运贸易日益繁荣,在国际班轮航线上航运公司广泛采用大型船舶以轴辐式航线形式完成集装箱海上运输。然而大型船舶对码头航道与装卸设备条件的要求均较高,难以深入支线港,因此内支线集装箱运输逐渐成为连接枢纽港与支线... 详细信息

随着国际集装箱海运贸易日益繁荣,在国际班轮航线上航运公司广泛采用大型船舶以轴辐式航线形式完成集装箱海上运输。然而大型船舶对码头航道与装卸设备条件的要求均较高,难以深入支线港,因此内支线集装箱运输逐渐成为连接枢纽港与支线港口群之间的重要衔接环节。为适应集装箱贸易蓬勃发展对内支线集装箱运输货物集疏运效率提出的更高要求,应对新冠肺炎疫情刺激下的运量剧烈波动所带来的影响,提高内支线集装箱运输的稳定性。本文以珠三角地区的“穿梭巴士”集疏运航线网络为研究实例开展对内支线集装箱集疏运航线网络优化问题的研究。通过对实例运营情况的调研以及对集疏运箱量数据的整理分析,得出支线港口群内港口不协调的箱量结构是珠三角地区“穿梭巴士”集疏运网络中空载率和运营成本较高的原因之一,并在此过程中发现了实例中支线港的运量特征相对稳定且存在互补性的特点。为此,本文从提高集疏运均衡性的角度入手,对集疏运航线网络中的支线港有针对性地设计穿梭式航线与环绕式航线结合的混合航线模式,相比现行集疏运航线网络中单一的穿梭航线模式能够有效地减少由于支线港运输特征各异而导致的运力需求过度浪费,从而改善现存高空载率和高运输成本的问题。基于以上研究思路,本文依据珠三角地区“穿梭巴士”集疏运网络中的港口箱量作业数据,创新地以集疏运箱量和空重箱运量的综合均衡性最佳为目标建立了考虑集疏运均衡性的航线设计模型,并针对问题特点设计启发式算法求解模型。此外,为确保航线设计结果对改善实际运输生产的可行性,本文还构建了船舶运力配置模型针对运输成本将设计的混合模式航线与多种方案进行对比,通过对四种航线模式的比较分析,验证了本文的模型和算法对减少运力浪费和节约航线网络运输成本的有效性。对算例结果的分析为珠三角地区集疏运网络优化改进提供了决策参考。

关键词：内支线运输集装箱集疏运航线优化设计集疏运均衡空重箱均衡

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带时间窗的近洋集装箱班轮运输优化研究

带时间窗的近洋集装箱班轮运输优化研究

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作者：蒋曦东南大学

学位级别：博士

随着我国“一带一路”倡议以及区域全面经济伙伴关系协定的深入推进,亚洲区域一体化进程迅速加快,区域内的航运需求保持较快增长。然而由于近洋航线准入门槛较低,越来越多的班轮公司在这一区域加大运力投放,运力过剩的情况非常严重。因... 详细信息

随着我国“一带一路”倡议以及区域全面经济伙伴关系协定的深入推进,亚洲区域一体化进程迅速加快,区域内的航运需求保持较快增长。然而由于近洋航线准入门槛较低,越来越多的班轮公司在这一区域加大运力投放,运力过剩的情况非常严重。因此,如何通过科学合理地安排船期、控制航速以及优化航线布局来降低企业经营成本,从而在激烈的区域市场竞争中生存和发展,成为了近洋集装箱班轮企业亟待解决的问题。通过系统归纳和分析当前有关船期设计、航速优化以及航线设计等问题的研究成果,可以得出当前涉及班轮运输时间窗的研究还比较匮乏。然而在实践中,班轮运输时间窗对于集装箱班轮船期安排、航速控制以及航线调整的影响是巨大的。为此,本文针对近洋集装箱班轮运输特性,进行了以下几个方面的研究:首先,研究了带港口时间窗的集装箱班轮船期设计和航速优化问题。针对给定的班轮运输航线,考虑到在近洋航线运营的船舶在港口装卸时间较短以及港口时间窗周期性的特性,以航线每周总经营成本最小化为目标建立了混合整数非线性规划模型,并利用整数规划技巧将港口时间窗的非线性约束转化一个可以将非可行解排除的线性约束,从而获取一个等价的混合整数线性规划模型。其次,研究了考虑货运需求时间窗的集装箱班轮船期设计和航速优化问题。考虑到货运需求时间窗和集装箱OD运输时间对船期和航速的影响,针对给定的近洋班轮运输航线,将大客户的靠港时间偏好转化为软时间窗约束,并将集装箱OD实际运输时间与市场标准运输时间的差异产生惩罚或收益来设计船期和优化航速,建立了以航线每周总经营成本最小化的混合整数非线性规划模型;对模型中的分段函数进行线性化处理,并利用基于绝对误差ε最优的外逼近算法逼近目标函数中的幂函数,从而获取一个混合整数线性规划模型。然后,在前述研究的基础上,将环绕式航线挂靠港口顺序优化纳入建模,提出了带港口时间窗的航线优化设计和航速优化相结合的建模方法,建立了一个以航线每周总经营成本最小化的混合整数非线性规划模型,同时优化环绕式航线的挂靠港口顺序、航线各航段的航速、船舶到港时间、航线配船数量以及各集装箱OD运输需求的运输路径。先利用罚函数法将港口时间窗约束转化为一个分段函数添加到目标函数中并进行线性化处理,再利用基于相对误差ε最优的外逼近算法逼近目标函数中的幂函数,从而将原模型近似地转化为一个混合整数线性规划模型。最后,在上述研究的基础上,将模型的航线适用类型范围拓展到钟摆式航线以及混合式航线,将每个港口在一个往返航次中可以挂靠两次且同一航段可在去程和回程方向上同时存在的情况在建模中实现,建立了一个以航线每周总经营成本最小化的混合整数非线性规划模型。利用整数规划技巧、罚函数法以及基于相对误差ε最优的外逼近算法将其近似地转化为一个混合整数线性规划模型。对上述四个问题分别用实例验证了模型和算法的有效性,并进行了一系列的数值实验。敏感性分析的结果表明:在船期设计和航速优化问题中,港口时间窗和货运需求时间窗都会影响航线的总经营成本、各航段航速和船舶到港时间;由于近洋航线的航程较短,当集装箱班轮公司面对各种因素的变化时,航线配船数量调整的余地不大。在带港口时间窗的环绕式航线优化设计和航速优化问题中,较高的燃油价格或较低的港口效率会导致较高的总成本,但它们的变化几乎不会引起环绕式航线的最优挂靠港口顺序的变化;随着港口时间窗限制的放松,可以有更好的挂靠港口顺序来降低环绕式航线的总经营成本。在带港口时间窗的钟摆式航线优化设计和航速优化问题中,航线的最优挂靠港口顺序可能会随着燃油价格的上涨而发生变化;随着港口时间窗限制的放松,可能会存在更好的挂靠港口顺序有效地降低总经营成本;当港口装卸效率降低时,通过增加航线配船数量的方式能有效降低钟摆式航线的总经营成本;当集装箱货物需求减少时,通过跳过某些港口减少挂靠次数的方式能有效降低钟摆式航线的总经营成本。

关键词：近洋集装箱班轮时间窗船期设计航速优化航线优化设计混合整数线性规划模型 CPLEX

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