不确定箱量下内河集装箱班轮航线动态配载决策

发布时间：2021-01-13 17:11

　　内河集装箱班轮运输中海关抽检可导致外贸箱箱量不断发生变化,班轮航线配载需要动态决策。基于滚动调度策略,将当前港口的配载决策按随机事件划分为多个阶段,以最小化班轮堆栈占用数量和相邻阶段间配载计划偏差为目标,构建单港口单阶段的配载决策模型,进而滚动实现班轮航线动态配载决策。基于大邻域搜索思想设计一种包含整数规划、破坏器与修复器的精确启发式算法,实现港口多阶段滚动配载。基于真实场景的算例研究表明,在优化堆栈占用数量方面,模型与算法之间差异不大,但在考虑相邻阶段间配载计划偏差时,算法的求解结果要优于模型。因此,模型与算法可用来辅助实现不确定箱量下内河集装箱班轮航线动态配载决策,且算法表现更优,可实现配载计划对不确定箱量的鲁棒吸收。 

【文章来源】：运筹与管理. 2020,29(07)北大核心CSSCI

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

内河集装箱班轮航线动态配载决策

内河集装箱班轮结构

针对内河集装箱班轮运输中外贸箱箱量变化特点,采用基于随机事件驱动的滚动调度策略来实现班轮航线动态配载决策。考虑船舶的舱容利用率,以最小化班轮堆栈占用数量为目标,实现被占用堆栈空间的高效利用,保证班轮航线运输的经济性。对于航线上任意港口的配载决策而言,利用多阶段决策的无后效性,针对海关抽检导致外贸箱箱量变化这一随机事件,基于随机事件将当前港口的配载决策划分为多个阶段,每个随机事件驱动一个阶段,保证各阶段最优来实现整体最优。基于随机事件驱动的班轮航线多港口多阶段滚动调度策略如图3所示。图中,初始状态下阶段数t=0,当海关抽检导致箱量发生变化时,更新阶段数t=t+1,依次类推,当前港口p截港时记录下最后阶段Tp。构建当前港口p任意阶段t的配载决策模型(Stowage Planning Model),记为SPM(t),?t∈NTp-{0},p∈P-{1}:f 1 (t)= min ∑ a∈Q(p) ∑ j∈J y tj (a)?????? ??? (1) f 2 (t)= min ∑ a∈Q s (p) ∑ j∈J | y tj (a)-y (t-1)j (a)|?????? ??? (2) ∑ j∈J x tig (a)=Ν tg (a),?a∈Q s (p),g∈G?????? ??? (3) Ν tg (a)=Ν (t-1)g (a)+Ν tg + (a)-Ν tg - (a),?a∈Q s (p),g∈G?????? ??? (4) x tjg (a)=x Τ p-1 jg (a),?a∈Q b (p),g∈G,j∈J?????? ??? (5) ∑ j∈J y tj (a)≥1,?a∈Q(p)?????? ??? (6) ∑ a∈Q(p) y tj (a)≤1,?j∈J?????? ??? (7) y tj (a)≤ ∑ g∈G x tjg (a)≤L?y tj (a),?j∈J,a∈Q(p)?????? ??? (8) ∑ a∈Q(p) ∑ g∈G x tjg (a)≤SΤ j ,?j∈J?????? ??? (9) ∑ a∈Q(p) ∑ g∈G x tjg (a)?w g ≤SW j ,?j∈J?????? ??? (10) | ∑ a∈Q(p) ∑ g∈G ( ∑ j∈J F x tjg (a)?w g - ∑ j∈J A x tjg (a)?w g ) |≤ΔLG?????? ??? (11) | ∑ a∈Q(p) ∑ g∈G ( ∑ j∈J L x tjg (a)?w g - ∑ j∈J R x tjg (a)?w g ) |≤ΔCG?????? ??? (12)

【参考文献】：
期刊论文
[1]集装箱船舶全航线配载优化模型与改进遗传算法[J]. 祝慧灵,计明军.  交通运输工程学报. 2014(05)
[2]集装箱船全航线Bay位排箱优化模型[J]. 张维英,林焰,纪卓尚.  上海交通大学学报. 2007(02)



本文编号：2975251