混合蒸发气动力下液化天然气海运航线配船优化

液化天然气运输船舶在航行过程中,可利用其装载货物的自然蒸发气与强制蒸发气作为船舶动力燃料。根据这一实际情况,提出混合蒸发气动力模式下液化天然气海运航线配船优化方法。通过构建船舶航速、蒸发气消耗量及航次交付量之间的关联函数,权衡液化天然气强制蒸发量与航次成本间的反馈关系。考虑自有船和定期租船、航次运输时间、蒸发损失等因素,以液化天然气船队年运营成本最低为目标,设计混合蒸发气管理策略,建立液化天然气海上运输航线配船与航速联合优化模型。根据模型特点,将遗传算法与优化软件相结合,提出基于模型分解的嵌套求解算法。最后,以航运企业实际运营数据为背景开展案例分析,计算结果表明,采用混合蒸发气管理策略可使航运企业运营成本降低7.13%,船队闲置率降低4.8%。敏感性分析结果表明,随液化天然气现货价的增高,采用混合蒸发气管理策略调整强制蒸发气用量对企业运营成本的降低效果更加显著。

不同碳减排政策下的班轮航线配船与航速优化

针对低碳背景下的班轮航线配船与航速优化问题,以周利润最大化为目标,构建了无碳减排政策、碳限额、碳税、碳交易及碳补偿政策下的航线配船与航速优化非线性规划模型,并设计遗传算法求解。通过算例验证和敏感性分析研究各碳减排政策对班轮公司航线配船与航速优化方案、利润及碳排放量的影响,并探讨各减排政策的作用。研究结果表明各碳减排政策均使利润、碳排放量及平均航速下降,也均可通过设置合理的参数和策略以取得更明显的减排效果。对比发现碳交易政策的减排效果较好,更有利于航运业可持续发展。

考虑负外部性成本的铁矿石航线配船多目标优化

针对实际铁矿石航运过程中所存在的船舶运营导致负外部性内部化问题,综合考虑船舶海上运输所造成的环境影响、港口拥堵以及交通事故等负外部性要素,并对其进行量化评估。通过分析铁矿石海上运输活动,将负外部性问题与航线配船相结合考虑,以负外部性成本最低与营运利润最大为目标,建立了铁矿石航线配船双目标优化模型,采用改进遗传算法进行求解与验证。以从巴西经过好望角到中国的3条铁矿石航线为例,对模型进行求解验证,并对船型和燃油价格进行灵敏度分析。结果表明:负外部性成本在航运企业运营收益中是不容忽略的,合理的船型运力配比在运输过程中会显著地减少负外部性成本。随着燃油价格上涨,会导致负外部成本大幅增加。可为航运相关企业提出优化建议,并为政府宏观调控运力和航运企业制定运输计划提供参考。

低碳经济下班轮航线配船模型及其算法实现

考虑到航速变化对航线配船决策所产生的非线性影响,推导了船舶航速与船舶往返航次时间、航次成本及航线配船数之间的数学关系式,把船舶航速作为决策变量引入传统的航线配船模型中,并且把船队的二氧化碳排放量作为优化目标之一,建立船队利润最大与碳排放量最小两个目标最优的双目标航线配船模型.针对模型非线性和混合整数解的特点,采用LINGO11.0优化平台,自编程序,应用分支定界算法,进行仿真算例研究.结果表明,该模型可以同时决策航线配船和船舶航速,其优化结果更符合实际情况,同时更有利于运力的有效利用,船舶燃油消耗的节省和碳排放的减少.

航线配船与船队规划模型及算法实现

为提高船舶资源优化配置研究的实用性,建立了以船队总营运利润最大为目标函数的航线配船与船队规划数学模型。该模型将船队短期调配使用与长期发展规划结合起来统筹分析研究,利用线性规划的单纯形算法进行求解分析,并通过应用实例对模型和求解的有效性进行了验证。基于计算机语言混合编程的方法,设计并开发了航线配船与船队规划决策系统。运行结果表明,该系统稳定可靠,辅助决策效果良好。

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.

考虑船舶油耗的集装箱班轮航线配船方案

班轮航线配船主要是解决多船型在多条航线上的合理配置问题,目的在于充分利用船队资源.首先,分析航行速度对船舶油耗产生的影响,然后,根据班轮多港口挂靠和集装箱转运的特点,建立以周计划内船队运营总成本最小为目标的混合整数规划模型.算例中通过对航行速度的灵敏性分析,呈现了船舶油耗和船队运营总成本之间的二律背反规律.随着船舶加速,虽然船队运营总成本递减,但是集装箱的转运成本和港口靠泊作业成本却呈现增加的趋势.其次,运用了轴辐式网络的特点,能够从46个港口中选择一半数量的中转港进行集中转运操作,具有规模经济优势.

低碳模式下班轮航线配船问题研究

在绿色低碳环保的大环境下,以一种新颖的视角研究班轮航线配船问题.在全球致力于环保减排的大趋势下,碳的排放权也必将成为一种稀缺资源,随着航运业碳税机制的逐步引入,由于碳税成本的增加,将碳税成本考虑进班轮航线配船优化模型中显得非常必要.文章在经典配船模型的基础上建立了班轮航线配船新模型,推导出船舶燃耗与船舶往返航次时间、航次成本及年航次数之间的数学关系式,并在碳排放约束条件下进行了优化.并通过算例用LINGO软件对模型进行求解.研究表明:考虑碳排放约束和碳税征收因素后,可以为在班轮的碳排放量有限量的情况进行配船优化,满足客户的需求且使船队盈利.

考虑碳税成本的班轮航线配船与航速优化

针对在节能减排背景下的班轮航线配船与航速优化问题,通过引入碳税政策,将船舶的CO2排放量转换成碳税成本,以班轮周总营运成本最小化为目标,建立航线配船与航速优化非线性规划模型,并设计结合枚举的逐步逼近求解算法。选取4条集装箱班轮航线,利用标准算例库中的数据进行数值试验,结果验证了模型和算法的适用性和有效性。敏感性分析表明:随着碳税税率的提高,船舶航速呈现下降趋势,航线配船数量则呈现增加趋势;虽然船舶周总营运成本增加明显,但总CO2排放量却在下降,且下降幅度逐渐变小。

不同市场环境下的班轮航线配船与航速优化

为有效提高班轮公司的经济效益,对不同市场环境下的班轮航线配船与航速优化方案进行研究。针对低迷市场环境下的单航线,建立以船队日均总成本最小为目标的单航线配船模型;针对景气市场环境下的多航线,考虑船队规模、船舶载货能力和航线运价差异,建立以所有航线日均总利润最大为目标的航线配船与航速优化模型,设计遗传算法求解模型。对某班轮公司的亚洲航线进行优化,结果表明:市场低迷时,随着油价升高,需通过增加营运船舶、减少闲置船舶及相应地降低航速来降低成本;市场景气时,该算例验证了多航线配船与航速优化模型的有效性和实用性。

不确定性航线配船数学模型建模方法

提出基于随机、模糊模拟的改进粒子群算法,避免了粒子群算法容易出现的早熟现象,加快了计算速度。实例计算表明该算法有效性。

基于蚁群算法的航线配船

通过对比航线配船问题与TSP问题的异同,成功将蚁群算法(ACA)用于航线配船,为求解大规模非线性整数规划问题提供了一条新的途径。

LNG海运航线配船优化模型

航线配船是LNG海运制订船舶生产计划的中心环节,是一项复杂的优化决策工作,主要用于解决航运企业多型船舶在多条航线上的合理配置问题。为此,针对LNG海运稳定性要求高、计划性强、类似班轮运输的特点,结合大宗工业物资运输和班轮运输航线配船现代优化技术,以LNG船队年营运成本最小为目标,以货运量、时间、发船频率、船舶数量等指标为约束,构建了一个适应LNG海运的航线配船混合整数规划优化模型。为了进一步说明该优化模型在LNG航线配船中的实用性,针对某LNG运输公司的运力配置问题,利用LINGO 14.0优化软件进行了仿真算例分析。结果证明:其运力合理地投入到了所有航线上,整个船队的年营运成本控制在最小。结论认为,该优化模型简单可行,提出的配船方案能够满足LNG运输组织的实际需要,可为LNG航运企业的航线配船决策提供理论依据。

多港口挂靠班轮航线配船数学模型及其应用

为满足班轮运输定时、定期服务的要求,提高班轮运输系统的优化配置水平,根据班轮多港口挂靠与货物直达运输航线形式的特点,综合考虑货运需求、单船最大载货量、最小发船班次、运价水平等多种因素,以研究期内船队营运利润最大为目标,建立班轮航线配船优化数学模型,并系统地介绍建模原理。通过求解算例,验证模型的合理性。计算结果表明:提出的优化方法可有效模拟班轮运输的运营组织特征,有助于制定研究期内航线配船、发船班次的最优方案决策。模型结构简洁、易于理解、求解便利、实用性强。

远洋干线班轮航速与航线配船优化模型与算法

针对燃油价格剧烈波动条件下的远洋干线集装箱班轮航速和航线配船优化问题,通过分析远洋干线各航段货运量与港口对需求量、班轮航速与航线配船数量及燃油消耗量之间的关系,构建班轮航速与航线配船优化非线性规划模型,并设计逐步逼近求解算法,通过实例分析验证模型和算法的有效性及适用性。结果表明:基于航速优化策略,通过在不同航线上合理地配置船舶类型和数量,可明显降低班轮运输成本;依据燃油价格变化,适时采取"加船减速"或"减船加速"策略,可有效提高船公司的经济效益。

Matlab在航线配船中的应用

利用OLE自动化技术实现Visual Basic调用Matlab函数进行航线配船,应用于赤水河机动驳船队配船,证明该方法的有效性,将Visual Basic的可视化界面与Matlab强大的数值计算相结合,为航线配船提供了一种有效的解决手段。

班轮航线配船模型的分析与改进

结合航运生产实际，对文献［１］中的班轮航线配船模型提出了改进的意见。

基于双目标规划的班轮航线配船

为了优化班轮公司的船舶资源配置,以规划周期内船舶运营总成本和碳排放量最小化为目标,建立了一个双目标规划航线配船模型,使用Gurobi工具对模型进行求解,通过数值实验对模型的可行性和有效性进行验证。研究表明:同更小容量的船舶相比,大容量船舶不仅具有单箱成本的竞争优势,而且排放更少的CO2,更加有益于环境保护;通过提升船舶的技术以减少船舶的燃油消耗常数、减速航行以及配置大型船舶为主的运力结构这3种方法是显著减少船舶运营成本和碳排放量的有效措施。

上海电煤长江运输系统航线配船优化

优化上海电煤长江运输系统可有效地降低电厂成本、控制电价上涨,具有重要的现实意义。本文结合上海电力股份公司所属电厂的长江煤炭需求状况,运用优化模型对上海电煤长江运输系统航线配船进行优化,得出上海电煤长江运输系统航线配船方案。经实践证明,该方案具有降低运输成本方面的实用价值。

航运下行期的航线配船和航次设计优化

为在航运低迷期使航运企业实现收益最大化,根据航运下行期运力过剩的现状,在现有航线配船模型的基础上,结合现阶段航运下行期的特点,建立混合整数规划模型.首先对集装箱班轮在多条航线上的班轮数量和航次设计构建整数规划模型,将航线配船问题的可行解用染色体形式表示,对航线配船和航次设计进行优化,然后通过MATLAB编程的遗传算法得到该问题的满意解.以某班轮公司为例,对模型和遗传算法的有效性进行验证.结果表明,该方法对于班轮公司根据航运下行期的特点设计合理的航线配船方案具有重要的参考意义.