不确定环境下可折叠集装箱内陆空箱调运优化

为使空箱调运总成本最小,针对使用可折叠集装箱进行内陆空箱调运问题,综合考虑服务水平、供需不平衡程度、相关成本等因素,采用机会约束规划建立不确定环境下的内陆空箱调运优化模型。运用灵敏度分析探究使用可折叠集装箱降低调运总成本的潜在可能性。结果表明,租箱成本是影响可折叠集装箱使用的关键因素,且在空箱需求旺季使用可折叠集装箱比使用标准集装箱更具有成本优势。     

共享模式下的集装箱空箱调运优化

为解决共享模式下的集装箱空箱调运问题,基于航线、船舶运力、运输时间等限制性因素,以多决策期的空箱调运总成本最低为目标,建立集装箱共享系统的不确定需求随机机会约束模型。使用MATLAB,利用模拟退火(simulated annealing, SA)算法与遗传算法(genetic algorithm,GA)结合的混合算法进行数值求解和算例分析,表明模型是有效的,对船公司制订空箱共享、舱位共用策略有参考价值。     

班轮公司空箱调运策略研究

通过空箱产生原因的分析,以珠江三角洲地区空箱调运情况及各大班轮公司合作与联盟、信息系统建设等方面为例,研究有利于集装箱空箱调运的优化策略,提出合理选择国际枢纽港进行集装箱中转、班轮公司合作与联盟、积极采用第三方物流公司、建立数据共享平台等从根本上解决空箱的产生和调运问题的具体措施。     

班轮公司空箱合作调运优化模型

为降低海运空箱调运成本,以班轮公司之间共享运力资源为基础,考虑租箱成本、运输费用、调运方向约束、各节点间的可达性以及最大空箱调运能力的限制等因素,建立班轮公司空箱合作调运优化模型.该模型中所有参与合作调运的班轮公司在保证重箱运输的前提下,通过只需支付成本地互相使用运力资源,同时配合合理租箱,可以达到使所有空箱需求均得到满足的综合总成本最小.两家班轮公司在一定航线上空箱合作调运的优化方案算例,验证模型的有效性.     

随机(单箱种)陆上空箱调运模型

在分析空箱调运主要特征的基础上 ,构造了基于机会约束规划的陆上空箱调运模型 ,并提出了在单箱情况下如何处理不确定数据的有效解决方法     

基于列生成算法的集装箱班轮运输网络优化

为使集装箱班轮运输公司在相对较为稳定的航运网络上进行适时调整和优化,以适应航运市场的变化获得最大利润,以CKYH联盟为例,将联盟利润最大作为目标函数,将每段航线和港口货物运量、船队运能、运输需求以及承运人船舶数量作为约束,建立混合整数规划模型.通过对联盟在亚洲-地中海的航运网络进行优化,得出需要挂靠的港口、挂靠港口顺序以及每条航线单次货物运量.对于混合整数规划模型,运用列生成算法对模型进行分解,然后运用CPLEX软件进行编程求解,得到航运网络优化的最终结果.该解法提供了一种航运网络优化的新方法.     

集装箱班轮服务网络优化和货运路径设计

为提高班轮公司的资源优化能力,解决航线选择、重箱运输路径、空箱调运路径、多类型船舶配置以及船速设定等问题,根据实际班轮运输组织方式的特征,构建多港挂靠和轴辐式混合网络,建立以运营总成本最小为目标的非线性混合整数规划模型。采用大M法把这个非线性模型转换成线性模型后通过CPLEX进行求解,并用中远集运在亚洲—大洋洲—欧洲区域的部分航线验证模型的有效性。通过灵敏度分析发现:港口装卸效率的提升对减少班轮公司运营成本效果显著;船舶的燃油成本与运营成本之间存在着相关性,故油价的持续上涨迫使班轮公司选择降速、配置更多的船舶来降低整体成本。     

基于爬山算法的集装箱堆场场桥调度

为提高集装箱码头的运作效率,采用1种基于整数规划模型和启发式算法(爬山算法)的场桥调度混合策略,将场桥调度和堆存空间分配作为整体构建场桥动态调度模型.以上海某集装箱码头堆场为例通过仿真验证该系统,结果表明该模型和算法的有效性和实用性.     

基于时间窗的集装箱装卸桥调度

为提高集装箱船舶装卸作业效率,提出基于时间窗的集装箱装卸桥调度计划模型,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)进行集装箱装卸桥调度计划模型的求解.实例表明,该模型可弥补对生产作业链环节考虑的不足,为集装箱码头提供较为合理的解决方案.     

基于环绕模式的近洋集装箱班轮航线优化

为改进近洋区域内集装箱班轮的航线优化问题,结合近洋环绕模式班轮干/支线运输特点,在满足区域内集装箱货运需求的前提下,以班轮公司收益最大化为目标,构建班轮挂靠干线枢纽港的航线优化模型.在求解旅行商问题(Traveling Salesman Problem,TSP)获得初始班轮航线的基础上,设计该优化模型的算法.算例分析表明,该模型和算法不仅简便易行,而且可显著提高班轮公司的航次总收益.     

多式联运下班轮公司合作调箱优化模型

为有效降低调箱成本,建立多式联运下班轮公司合作调箱优化模型。该模型在班轮公司共享运力资源和空箱资源的基础上,综合考虑空箱在多式联运下的陆运成本、海运成本、租箱成本及其制约因素(航线、节点可达性、船舶的调箱量等),在满足班轮公司空箱需求的前提下使调运总成本最小。把模型应用于实际算例中,得到多式联运下两家班轮公司合作调箱的优化方案,验证模型的有效性。     

集装箱堆场分配与自动化装载小车路径联合优化

为研究自动化装载小车(Automated Lifted Vehicle,ALV)在自动化集装箱码头的作业状况,首先考虑ALV自行装卸集装箱的能力,其次考虑卸船集装箱的堆场分配与ALV的路径联合优化问题,以每个集装箱在时间窗内完成装卸任务为目标建立混合整数规划模型.最后通过比较不同实验条件下求出的最优目标延迟时间和计算机运行时间,得出整个操作过程中ALV数、集装箱数和堆场子箱区数这三者之间的关系.数值实验表明:当集装箱数和ALV数一定时,随着装卸箱比例的增大,目标延迟时间和模型运算时间呈相同的变化趋势,即在既有装船箱又有卸船箱时应优先分配ALV满足装船箱的运输;当集装箱数一定时,随着ALV数的增加,目标延迟时间和模型运算时间逐步减少;当ALV数一定时,随集装箱数的增加,目标延迟时间和模型运算时间增加.     

基于矩阵式遗传算法的集装箱码头堆场空间资源分配优化策略

为解决堆场空间资源配置问题(Storage Space Allocation Problem, SSAP),以箱区到泊位运输距离最小为目标,综合考虑岸桥、场桥等因素,提出一种基于矩阵式遗传算法(Matrix Genetic Algorithm, M-GA)的集装箱码头堆场空间资源分配优化策略.该方法首先建立基于装卸作业面的堆场空间资源分配模型;然后运用MGA求解扩展后的SSAP;最后分析不同遗传策略对遗传算法（Genetic Algorithm,GA)性能的影响,并以上海张华浜码头的案例验证该方法的优越性.     

集装箱港口动态泊位指派仿真优化

为提升泊位指派的效率和优化泊位计划,从数学角度分析和探讨离散泊位指派问题和动态离散泊位指派模型,研究离散泊位系统仿真建模的方法,建立离散泊位系统仿真模型,提出基于遗传算法的离散泊位指派仿真优化方法.案例研究表明,该方法不仅可以提高泊位指派的准确性,而且能在很大程度上简化求解过程,可用于集装箱港口泊位资源的指派与计划.     

基于并行遗传算法的集装箱码头堆场分配策略

针对集装箱码头中出口箱堆场分配问题,运用目标规划方法,建立滚动式计划的出口集装箱堆场分配模型.模型以降低存放处到泊位的水平运输距离和平衡堆场内作业量为目标,达到提高装船效率和降低成本的要求.采用并行遗传算法和启发式算法相结合的混合算法,对出口箱堆场分配模型进行优化求解.案例仿真分析表明该出口集装箱堆场分配模型的有效性与实用性.     

班轮联盟调箱优化模型及激励机制设计

班轮联盟中各班轮公司的最终目标是获得最大收益,这就导致成员的最优决策与联盟的最优决策产生冲突,进而使得联盟的稳定性受到影响。针对这一问题,以合作博弈与数学规划理论相结合的方式建立班轮联盟调箱问题的数学规划模型。设计以空箱互租价格和舱位互租价格为核心的收益分配机制,为联盟成员提供补偿性支付。为促进班轮联盟的稳定性,分别对联盟和其内部成员的决策建立整数规划模型,并通过线性规划逆优化技术令两者的利益一致。运用算例验证模型的正确性。     

基于神经网络的集装箱码头泊位分配聚类分析

为充分利用港口既有的建设规模、提高经济效益,对集装箱码头的泊位分配进行研究.采用神经网络和聚类分析两种数据挖掘技术分析相关数据,得到相应的数据挖掘模型.先通过反向传播(Back Propagation,BP)神经网络分析各因素对泊位分配的影响程度,确定出主要因素;然后通过聚类分析中的两步聚类算法进行分析;最终制定集装箱码头泊位分配策略.该方法可为提高集装箱码头生产效率提供帮助.