考虑场桥调度的集装箱码头船舶配载研究

为了提高码头配载作业效率,对集装箱码头的场桥调度船舶配载问题进行了研究。结合船舶预配总图、岸桥作业计划和堆场堆存情况,建立了目标为堆场翻箱量最少和场桥箱区间移动时间最短的混合整数规划模型;利用CPLEX对小规模数据模型进行求解,检验了模型的准确性;针对中、大规模问题,设计了一种基于嵌套循环的禁忌搜索算法(NLTS)来寻找解,并与禁忌搜索算法进行对比。研究结果表明:NLTS算法优化效果和运算速度均优于禁忌搜索算法,且优化模型能有效地减少场桥移动时间和翻箱量。

集装箱支线运输船舶调度优化问题

调度是制约支线集装箱运输质量和效率的主要瓶颈之一。针对轴辐射海上运输模式,扩展了陆上车辆运输调度(VRP)理论,以所有船舶总的航行成本最低为目标函数,考虑了软时间约束等现实因素,构建了包含枢纽港和喂给港、多航线、多船型的支线集装箱船舶调度模型。基于该问题解的特征运用粒子群算法对模型进行了求解,最后通过仿真算例分析验证了模型的合理性及算法的有效性。

考虑换船作业的长江干线集装箱船舶调度

考虑换船作业情况,建立以总运输成本最小为目标的非线性规划模型,提出包括船舶选择、挂靠港选择和运输任务指派三方面内容的不定期集装箱船舶调度优化方法;针对模型特点,考虑基因融合及基因修复,设计改进遗传算法对问题进行求解,应用案例获得集装箱船舶调度优化方案;采用多算例方法将考虑换船作业与不考虑换船作业的调度方案进行对比分析.结果表明,考虑换船作业可以降低运输总成本,减少船公司的投入运力,有效提高投入运力的综合利用率,增强船公司的竞争力,为船公司制定船舶调度方案提供决策参考.

基于机会约束规划的集装箱船舶调度研究

结合实际以一条中欧航线为例,利用随机规划方法,建立船舶调度优化模型,求得最优调度方案,并对其进行敏感度分析。结果表明,该船舶调度模型能够很好地降低船公司的集装箱运输成本,并提出合理的调度方案,为船公司经营策略提供一定的决策支持。

集装箱运输船舶调度的多目标优化模型建模

在多通道运输环境下,集装箱运输船舶调度是一个复杂的多元目标优化模型,提出一种基于自适应回归分析的集装箱运输船舶调度的多目标优化模型,采用多源信息特征重组方法进行集装箱运输船舶资源信息重构,结合自适应学习方法进行集装箱运输船舶资源的信息融合处理,采用非线性二元自回归分析方法实现集装箱运输船舶调度的控制目标函数构建,采用多目标均衡优化策略求解控制目标函数的全局最优解,实现集装箱运输船舶的最优化调度。仿真结果表明,采用该方法进行集装箱运输船舶调度的均衡性较好,提高了运输时效性。

数字赋能集装箱码头船舶作业全过程管理

1集装箱码头船舶作业管理隐患及原因分析2021年3月7日,码头1号泊位船舶作业延误,未按计划于13:30离泊;而年轻调度员因缺乏经验,未将情况提前告知调度中心,造成后续计划于14:15靠泊的船舶淌航,给船舶航行带来安全隐患。事件发生后,公司高度重视,立即成立事故调查小组.

考虑船舶碳排放的集装箱船舶进港靠泊调度问题研究

通过对船舶进港靠泊作业阶段进行分析,考虑船舶船长、集装箱装卸量、连续型泊位分配情况、岸桥分配调度过程约束等条件,建立了以船舶在港时间最小化和船舶港内油耗最小为目标的双目标函数模型,在此基础上,以天津港过往船舶数据为例,进一步考虑船舶到港时间可协调情况下的作业调度计划,设计了基于快速非支配排序的遗传算法和修复算子进行求解,进而比较不同策略下船舶港内油耗情况,为降低船舶港内排放提供理论基础。

双向航道集装箱港口船舶调度优化算法

针对拥有双向航道的集装箱港口中船舶进出港所遇到的会遇和追越等问题,提出了一种重点考虑服务规则的新型船舶调度优化算法。首先,同时考虑双向航道的现实约束和港口夜航的安全规定;然后,构建了以所有船舶在港总等待时间最小为目标的混合整数规划模型来得出最佳的船舶进出港次序;最后,设计了嵌入聚合策略的分支切割算法对模型进行求解。通过数值实验可知,运用嵌入聚合策略的分支切割算法所得结果与下界值的平均相对偏差为2.59%。同时,与模拟退火算法与量子差分进化算法的对比结果表明,所提的分支切割算法所得的目标函数值相较于两个对比算法所得目标函数值分别减少了23.56%和17.17%,验证了该算法的有效性。在用所提算法得到方案的敏感性分析中比较了不同抵港安全时间间隔和船舶类型比例对方案结果的影响,为双向航道集装箱港口的船舶调度优化提供了决策支持。

区域航运网络上的不定期船舶调度优化

为降低在区域航运网络上提供不定期货运服务的航运企业运营成本,本文研究了不定期船舶的调度优化。以区域内不同港口间货运需求已知为前提,重点考虑泊位时间窗和每个港口可装可卸的实际情况,兼顾港口的货物服务时间窗和船舶容量等现实约束,以计划期内所有调度船舶的总运营成本最小为目标,构建了一个整数规划模型,设计了嵌入禁忌搜索规则的遗传算法对模型进行求解,给出了所有船舶的挂靠港次序和运输的货物。通过数值实验,将改进遗传算法与CPLEX和传统遗传算法对比,验证了模型和算法的有效性。结果表明,考虑泊位时间窗和港口可装可卸能够降低运营成本。

支线航运网络下集装箱分配与船舶调度联合优化

将产生集装箱运输任务的货源点加入至轴辐式航运网络的支线运输网络中,构建了三级支线运输网络.考虑货源点集装箱在不同喂给港的分配对支线船舶运输成本的影响,以三级支线网络的总运输成本最小为目标,建立了集装箱分配与支线船舶调度联合优化模型.针对模型,首先设计两阶段算法进行求解;然后,基于列生成的思想设计了整合优化求解算法.算例实验表明对于小规模算例,整合优化算法的求解结果与Gurobi的计算结果仅相差1%左右;对于大规模算例,整合优化算法的求解结果均优于Gurobi,从而验证了整合优化算法的效率;此外,整合优化算法的求解结果相比于两阶段算法有显著提高,证明了整合优化集装箱分配与支线船舶调度的重要性.

专业化集装箱码头船舶柔性靠泊与岸桥动态调度的建模与仿真

船舶柔性靠泊和岸桥动态调度是当前专业化集装箱码头运作管理的主要模式。针对该模式的特点,以上海洋山深水港四期工程为例,应用Auto Mod建立了集装箱码头船舶柔性靠泊与岸桥动态调度的仿真模型。通过仿真分析获得了设计方案的评价数据,为决策提供参考依据。

模糊时间窗下多船型不定期船调度与航速联合优化

为了提高货主满意度的同时船公司能获得更好的经济效益,对不定期船调度与航速联合优化问题进行了研究,利用模糊时间窗刻画货主满意度,考虑自有船舶与租用船舶配置情况、航速等因素对船舶调度计划的影响,以航行成本、港口成本、时间成本、租船成本之和最小为目标,建立模糊时间窗下多船型不定期船调度与航速优化模型.提出一种变邻域遗传模拟退火算法进行求解:先将船型与货物匹配,再根据时间约束生成路径,最后采用邻域搜索策略提高求解质量.算例验证表明:船舶调度与航速联合优化可降低航行成本;注重货主的时间要求可提高其满意度.研究成果拓展了船舶调度及航速优化的相关理论,可为船公司优化不定期船调度及航速提供理论指导.

集装箱船租船市场走向辉煌

尽管不断地有新的集装箱船建成投入营运,从而在世界一些重要的贸易走廊上造成运力过剩,但是在过去两年中,集装箱长,主要原因是由于政府在各方面给予船东、尤其是投资者以各种形式的优惠。据估计,在开放的租船市场上,德国船东所控制的运力占全部可供能力的55％～60％(35万TEU).另外还有6.5万TEU,在订造中的运力,将在1996年年底前陆续交付。 观察家们指出,世界集装箱航运贸易估计将以5％的年率增长。

内支线配船与船舶调度优化

为平衡航运企业内支线营运成本和客户服务水平,研究内支线不定期船舶的配置和调度问题。考虑枢纽港船舶的限制时间和支线船舶容量等现实约束,兼顾各支线港在计划期内不同时段的货运需求,构建了以内支线营运成本和甩货成本之和最小为目标的内支线配船与调度优化模型。结合问题的特征,设计了和声退火混合算法,对模型进行求解。通过案例分析不仅验证了模型和算法的有效性,还给出了枢纽港船舶的限制时间和单位甩货成本的灵敏度分析。

岸桥作业对船舶稳性的影响机理及岸桥调度优化

合理调度岸桥以保障装卸过程中船舶稳性是集装箱码头安全生产的客观要求。针对岸桥调度问题,提出集装箱装卸作业对船舶稳性的影响机理,考虑船舶稳性要求、岸桥不可跨越、岸桥间安全距离和集装箱组优先级等约束,以最小化装卸完工时间为目标构建混合整数规划模型,并设计遗传算法求解该模型。对比不同规模算例,结果表明相较于不考虑船舶稳性的调度方案,所得结果可提高至少82.5%的稳定度。

基于运输需求时/空特征的不定期船舶运输的调度优化

考虑货主的选择行为与运输需求的时空分布特征,把承运人的船舶运营期划分为多个连续的时间窗,基于离散选择模型把货主的选择惯性转化为承运人在航段上的市场份额,对不同时间窗内承运人在即期市场上应承担的货运量进行优化;以承运人利润最大为目标构建优化模型,求解规划期内船舶的运营调度方案,确定船舶承运的货物和航次衔接;选取太平洋地区包括中国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度尼西亚、巴西和美国在内的7个国家作为干散货主要进出口国,在每个国家确定一个港口作为网络节点,根据克拉克森官网发布的航线、运价与干散货需求等数据对不定期船舶进行调度优化,并采用遗传算法求解模型。计算结果表明:在相同的运输时间窗内,在优化方案下,船舶航行时间为58 d,收益为3.01×10~5美元,在传统调度模式下,单纯追求每个航段的收益最大化,船舶航行时间为56 d,收益为2.48×10~5美元,优化方案的利润高出5.30×10~4美元,因此,为了最大化运营期的利润,在货运需求时空变化和货主选择惯性的影响下,船舶在某些时间窗内应执行空载或利润较低的航次。

基于轴辐式网络的集装箱支线运输多船型船舶调度模型

随着轴辐式海运网络的普遍应用,集装箱支线船舶调度问题日益成为制约海上运输质量和效率的主要因素之一。基于轴辐式海上运输航线结构,借鉴了车辆调度领域的研究成果,考虑了船舶容量及班轮时间的限制,并假设各喂给港可以被不同船舶挂靠多次,构建了集装箱支线运输多船型船舶调度模型。基于该模型的特征,给出了使用粒子群算法求解该模型的思路,最后用算例证明该模型及算法的正确性,为海运企业支线运输船舶调度提供参考。

巴拿马运河拥堵,长远影响超乎想象

2023年9月1日,排队等候通过巴拿马运河的船舶共有128艘,比平均水平90艘高出约42%,但相比一个月前减少了21%。虽然有固定船期的集装箱船往往会预留过闸船位,但由于干旱以及巴拿马运河管理局(ACP)随后实施的吃水和通行限制造成的持续拥堵,不定期船的航行计划仍然会受到严重影响。急于抵达目的地的船舶为了从挤满商船的水道两端通过,支付了创纪录的巨额费用。

港口综合业务管控系统设计与应用——以青岛港(集团)有限公司为例

近年来,在“一带一路”倡议的推动下,青岛港(集团)有限公司(以下简称“青岛港”)货物吞吐量和集装箱吞吐量稳健增长.2018年青岛港完成货物吞吐量4.86亿t,完成集装箱吞吐量1932万TEU;同时,集装箱班轮航线数量也呈增长趋势,据近期统计已达160余条.在内陆服务方面,青岛港已开通包括国际班列线路在内的40余条货运班列线路,形成巨大的铁路运输线网.在此背景下,为了提升主营业务作业效率和保障生产作业安全,提升对外服务形象,青岛港开发出集生产调度、业务管控和分析决策为一体的港口综合业务管控系统.该系统综合利用船舶自动识别系统、大数据、物联网、移动端等技术,将码头生产作业监控、船舶调度、货物集疏运、码头堆场布局、数据统计分析、码头基础数据、费率等业务管理协同化,实现作业调度和数据标准统一化,促进港口生产和业务管控现代化、智能化,为港口管理层科学决策提供技术支持.