基于可變航速的支線集裝箱船舶調(diào)度優(yōu)化模型與算法.pdf

1、航運(yùn)企業(yè)不斷地尋求規(guī)模經(jīng)濟(jì)和造船技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)致了集裝箱船舶大型化的發(fā)展。集裝箱船舶的大型化也促使了港口地不斷發(fā)展，港口出現(xiàn)了與大型集裝箱船舶相配備的港口裝卸設(shè)備，但大型集裝箱船舶對(duì)掛靠港口要求較高，目前仍然只能掛靠部分較大的深水港。另外，越來(lái)越多的客戶需要“門到門”的運(yùn)輸服務(wù)，大型集裝箱船舶只能掛靠干線樞紐港與客戶“門到門”的運(yùn)輸需求之間的矛盾導(dǎo)致了軸輻式航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生，即在干線運(yùn)輸采用較大的集裝箱船舶，發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在樞紐港

2、與較小的支線港之間采用小型集裝箱船舶運(yùn)輸。軸輻式航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，促使了越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注服務(wù)于干線網(wǎng)絡(luò)的支線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題。
　　本文通過(guò)分析支線集裝箱船舶調(diào)度問(wèn)題的研究現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，雖然許多專家學(xué)者關(guān)注航運(yùn)網(wǎng)格優(yōu)化問(wèn)題，但多是從車輛路徑優(yōu)化問(wèn)題拓展的干線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，研究支線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的學(xué)者相對(duì)較少。船舶航速?zèng)Q定的船舶油耗是船舶運(yùn)營(yíng)成本的主要構(gòu)成之一，有學(xué)者研究表明，在燃油價(jià)格較高的情況下，船舶航行所消耗的燃油成本超過(guò)船舶總運(yùn)營(yíng)成本的一

3、半?，F(xiàn)有學(xué)者在研究支線集裝箱船舶調(diào)度問(wèn)題時(shí)往往忽略航速對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的影響，本文在船舶航速理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于經(jīng)濟(jì)航速的支線船舶航速優(yōu)化算法。在上述研究的基礎(chǔ)上，本文根據(jù)每個(gè)支線港已知的裝卸箱量，考慮集裝箱送達(dá)樞紐港時(shí)具有班期約束和航行過(guò)程中航速可變，以及集裝箱分撥到支線港需要滿足的時(shí)間窗約束，建立了以船公司完成運(yùn)輸任務(wù)的運(yùn)營(yíng)成本最低為目標(biāo)函數(shù)的非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型。首先使用AMPL集成開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)模型進(jìn)行求解，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。為了解