干支线协同的集装箱海运航线优化模型与船期的干扰管理

发布时间：2020-05-12 23:33

【摘要】：由于世界经济持续低迷与世界贸易增长缓慢的原因,造成全球的集装箱运输行业急剧恶化和航运企业的运力过剩,班轮公司面临更加强烈的市场压力,需要降低航运的运营成本和提高自身竞争力,同时班轮公司需要保证服务质量和效率。在“一带一路”战略实施的背景下,为了探究海运航线受到的影响和优化集装箱运输方案,本文构建了集装箱干支线协同运输的海运模型(简称联运航线),并用改进的遗传算法来求解模型。针对联运航线的中转港口数量固定的特点,设计了基于多点交叉变异和顺序交叉修复来改进的遗传算法,保证子代个体编码的合法性和多样性。一带一路战略下,可能导致集装箱在枢纽港口的中转费用改变和港口吞吐量增加,本模型以联运航线网络的运营总成本最小化为目标,建立双层优化模型,优化枢纽港的选择、港口的靠泊顺序和船型的选择。本文对枢纽港的数量、中转费用的波动和港口吞吐量的增长进行研究,对某班轮公司的远东—欧洲航线的优化结果表明:当集装箱中转费用增高,总成本曲线会随枢纽港口数的增加呈马鞍型变化趋势,总成本曲线最低点对应的枢纽港数量也会随之增多。干支线协同运输相比传统的航运形式(钟摆式和环绕式)有着明显的经济优势(分别节省成本33.33%和26.30%),干线船的大型化有助于班轮公司节省成本,此外,可以适当增大船型以应对一带一路为集装箱运输带来的机遇。除了基于海运的确定性的信息,合理规划航线,也需要应对海运中的不确定因素。集装箱船舶的航行周期很长,有很大可能在一次运输中遭遇干扰事件,影响集装箱的交付和船舶的衔接,也造成班轮公司的信誉损失。本文重新定义集装箱船舶的常见的干扰事件,根据不同类型的干扰事件,采用事前处理或者事后处理的方式。模型以最小成本为目标,弥补已经损失的船期,也可以根据预测信息,提前采取策略来应对尚未发生或尚未造成影响的干扰事件。当保证总的船舶周期不变,即要求船舶必须准点抵达最终的目的港,可以有效保证干线船舶对支线船舶的转运,干扰恢复策略也可以用于联运航线中。本文建立双层规划模型,用于组合不同的干扰恢复方案(交换港口挂靠顺序和取消港口挂靠,与调整航速和提高港口装卸效率的组合),并采用Visual Studio平台调用CPLEX求解模型。模型可以为降低干扰事件的恢复成本和减少对客户的不利影响,提供更好方案。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U695.22

【参考文献】

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本文编号：2661000