外部成本下成都—洋山港区集装箱集疏运体系的均衡研究

为在现有铁路、高速公路、长江水道及内河航道等基础设施存量的基础上实现集疏运体系的优化,针对成都—洋山港区的集装箱运输现状,构建集疏运体系内铁海联运、公路运输和水水中转的Logit博弈模型.通过对相应参数值进行纳什均衡分析后得出：不考虑外部成本时,各种集疏运方式的均衡运输费用、集装箱箱量及所占比率与实际运营数据基本吻合;而在依次考虑交通事故、噪声污染、有害气体排放等外部成本时,均衡运输费用皆随之增加,而集装箱箱量和比率则随之变化,其中铁海联运的箱量和比率迅速增加.因此,外部成本应合理内部化,以通过市场机制实现集疏运的方式调整和体系优化.     

集装箱多式联运协调计划的分级优化

为更好地实现集装箱多式联运的综合效益,针对多式联运协调计划的复杂性,通过分析多式联运计划的层次,建立多式联运计划的分级优化概念模型;针对模型中核心内容的海上班轮运输计划和内陆集疏运计划,建立任务分配的优化模型;设计相应的遗传算法,对优化模型进行求解.仿真试验验证模型和算法的有效性.     

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.     

Petri网在航运业务流程重构中的应用研究

对Petri网在航运业务流程重构中的应用进行了探讨。依据Petri网理论，构造了航运业务流程的一般语义描述及相应的流程重构规则。在此基础上，以铁海联运出口业务流程为例进行了说明。     

多Agent的集装箱供应链能耗优化数学模型

为更好地实现集装箱运输任务协同和系统优化,针对集装箱运输覆盖地域广、参与主体多、活动协调难的问题,通过对集装箱运输系统的深入分析,将多Agent技术引入集装箱运输,构建起基于多Agent的集装箱供应链模型,并就模型中Agent体功能活动和结构特性进行分析.在此基础上,针对日益严重的集装箱运输能耗问题,建立集装箱运输能耗优化数学模型,并仿真分析集装箱供应链Agent体能力变动而引发的路径选择、运量分配以及能耗变动.结果表明,集装箱运输过程Agent体能力变化时,通过上述模型能够实现各Agent的有效协同,寻求能耗最优的运输方案.     

考虑环境负荷的长江干线流域集装箱运输瓶颈解决方案

鉴于三峡船闸的通过能力已成为制约长江航运发展的瓶颈,从可持续发展的角度出发,以减少集装箱运输的环境负荷为目标,综合考虑运输方式、运输费用和运输时间等因素,寻求解决三峡船闸通过能力不足的方案.构建由长江水路与区域公路组成的运输网络模型,确定各路段的运输属性特征,给出水路和公路运输环境负荷的计算方法.分析集装箱在水陆联运网络上的路径选择行为.在多种集装箱运输需求下,分析各解决方案的优劣,确定优化方案.相比翻坝运输方案,扩闸(即扩大船闸通过能力)方案更高效环保,符合节能减排的可持续发展要求,对长江经济带的可持续发展具有重要的战略意义.     

海岬型船航运市场与造船市场风险传导

为研究海岬型船航运市场与造船市场的风险传导关系,建立GC-MSV和DCC-MSV模型分析两个市场价格的波动溢出效应.采用2009—2014年的海岬型船程租、期租和造船价格数据进行实证分析,发现:短期期租市场向程租市场传导风险,程租市场向长期期租市场传导风险;期租市场向造船市场传导风险,反之则不明显;程租市场和造船市场比较独立.航运公司应重点关注期租市场风险;我国可通过发展期租船现货和衍生品市场逐步主导航运定价权、建设国际航运中心.     

快递企业最优运输方案评价研究

运输作为物流快递服务中的一个重要环节,对物流快递企业提升自身核心竞争力有着不可估量的巨大作用.选取运输便利性、运输成本、运输安全性和运输时间四个因素作为最优运输方案的评价指标,供选择的运输方案有:铁路运输、公路运输、水路运输与航空运输,基于层次分析法模型,通过数学计算结果,使快递企业作出合理的决策.     

减排背景下北极东北航线船舶航速多目标优化

为控制成本、缩短航期,在考虑硫排放控制区(sulphur emission control area, SECA)、航海碳税等减排政策和北极东北航线气象因素的基础上,建立北极东北航线船舶航速多目标优化模型。通过带精英策略的非支配排序遗传算法(elitist non-dominated sorting genetic algorithm, NSGA-Ⅱ)求得针对航运成本和航行时间的帕累托解集,然后采用灰色关联度分析法从帕累托解集中筛选出最佳折中解。选用实船数据进行案例计算,结果表明：运用NSGA-Ⅱ-灰色关联度分析法可以有效地计算出模型的折中解;减排背景下,除有冰航段外,船舶在SECA内外采取不同航速,有利于实现航运成本与航行时间的平衡;降低航海碳税或破冰费有利于加快中欧北极东北航线商业通航的进程。     

考虑供需平衡的集装箱班轮航线配船问题

为合理分配班轮公司的船舶资源,考虑航运市场上集装箱运输供需平衡因素,以规划周期内船队运营总成本最小为目标,建立航线配船的整数规划模型.使用Gurobi求解该模型.通过数值实验验证模型的可行性和有效性,并对集装箱运输需求进行敏感性分析.结果表明：航运市场上集装箱运输供需状况对班轮公司的运力配置结果有重要影响;由于班轮公司追求运输规模经济性,航运市场上存在的运力过剩与运力扩张的矛盾仍将持续.     

运量变化下的干散货海河集散优化

为降低海河集散运输的总运输成本,根据对三程运输、江海直达运输和减载运输特点的评价,研究干散货海河集散的优化问题.在成本最低基础上,考虑运量变化对干散货海河集散的影响.从大型制造企业和船运公司的角度构建一个运量变化的干散货海河集散模型.以铁矿石内河运输为例,将鲁棒优化模型与普通模型进行对比.结果表明,虽然鲁棒优化模型使得成本小幅度提高,但可以有效地控制运量变化对运输网络的影响,使得优化后的模型能够处理有一定变化幅度的运量.     

碳税对集装箱海运网络运输成本的影响

针对在全球绿色水运发展背景下的集装箱海运网络优化问题,引入碳税政策,综合考虑单路径碳排放约束、整个海运网络碳排放约束和不同地区碳税差异,以集装箱海运网络运输总成本最低为目标,构建集装箱海运网络优化模型。利用改进的遗传算法对模型进行求解。结果表明:集装箱海运网络的碳排放约束值与总运输成本呈负相关关系,碳税较低或不收取碳税的港口的中转箱量高于其他港口的中转箱量。在设计航线时,通常不会选择碳税较高的港口作为中转港。     

考虑不规则风浪影响的最小油耗航速模型

为提高单船营运能效,提出一种考虑不规则风浪影响的最小油耗航速定量计算模型．首先进行航段划分,获取海况数据;然后通过增加航行功率修正船舶失速的方法,构建考虑风浪影响的单位时间油耗模型;最后以每航段航速为决策变量,建立最小油耗航速非线性优化模型.考虑到实船应用中最小油耗航速优化算法需具有快速寻找全局最优解的特点,设计初始值算法．以实船某航次运营为例进行了油耗及最小油耗航速计算,结果显示：每海里油耗模型理论值与实测值相对误差在可接受范围内;与不考虑不规则风浪影响的计算模型(平均航速)相比较,采用这种方法计算出的油耗减少了1%,节能效果初见成效．     

航运电商环境下的集装箱班轮舱位分配

鉴于即期客户较难准确预测,传统的舱位分配存在着很大的不确定性,综合运用市场细分和收益管理的方法,考虑空箱调运问题,围绕即期客户和合同客户这两大客户群建立航运电商环境下两艘对开班轮的舱位分配优化模型.以中日韩航线为例,计算为即期客户和合同客户预留的舱位数;根据在航运电商环境下预测值与实际值差距缩小的特征,分析传统环境下与航运电商环境下集装箱班轮舱位分配方案的差异.在航运电商环境下计算所得的总收益大于传统环境下的总收益,显示该优化模型的有效性和电商平台的优越性.结论如下：航运电商的发展能有效提高班轮公司收益;电商平台下的舱位分配趋势使预测精度大大提高,预留的舱位数与实际到达的客户需求出入较小;电商客户在航运电商环境下会得到大力发展,合同客户的数量会逐渐下降.     

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。     

运力供需失衡时集装箱班轮航线配船优化

在可预见的未来一段时期内,航运市场运力供需失衡会呈现常态化,集装箱运力供给会长期大于运力需求,是否减速航行和闲置运力成为航运企业的关键决策.基于这一行业发展背景,以航速和运营船舶数量为决策变量,构建运力过剩时集装箱班轮航线运力配置数学优化模型.结合问题的特性开发禁忌搜索算法,对模型进行求解.基于实际航线的大规模数值算例进行试验.试验结果显示模型及算法有效,表明该模型和算法对运力供需失衡时运力配置决策具有借鉴意义.     

从低碳发展战略高度推进城市轨道交通系统建设

城市轨道交通系统的低碳经济具有运量大,效率高、能耗低、无污染、用地省、噪音低及优化城市布局、带动相关产业发展等特征。其在推进低碳城市建设中的意义是大幅度降低城市排放强度、有效提升城市交通效率和促进城市低碳经济的发展。     

考虑复杂气象变化的智能船舶动态航线规划方法

鉴于恶劣海况将引起船舶失速、剧烈横摇甚至倾覆,为避开恶劣海况区域,提出一种考虑复杂气象变化的智能船舶动态航线规划方法。通过改进A*算法的启发式函数,将风、浪对船舶失速的影响加入路径代价值的估算中,进而规划出一条避开恶劣海况的动态航线。跨北大西洋的航线规划仿真结果表明:本文提出的动态航线规划方法可以将船舶的跨洋航行时间缩短18.17%,并且能有效地避开风浪较大的危险海域。运用该动态航线规划方法能缩短船舶航行时间,节约航行成本,提高航运企业的经济效益。