停航背景下班轮船期与集装箱流综合恢复研究

作     者：刘一博 

作者单位：大连海事大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵旭

授予年度：2022年

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：班轮运输 干扰管理 碳排放 硬时间窗约束 自适应变异的粒子群算法 

摘      要：在实际的班轮营运过程中,班轮公司为了应对某些时期贸易停滞导致的集装箱运量暴跌,会制定部分航次的停航计划。在海运需求反弹时,会发生港口集装箱周转不畅,港口拥堵严重,班轮无法按计划靠泊,班轮公司也会对这类航次采取停航计划。除某些班轮航次被取消外,班轮航行受到干扰事件影响而难以保证准班率的情况也尤为常见,会出现班轮无法按照船期表规定的时间到港和离港的情况,影响了货主的运输计划,给货主的利益带来损失。本文站在班轮公司的角度,在班轮公司采取停航计划的背景下,对停航航线的集装箱货流进行恢复,运用班轮公司建议的替代航线的班轮船舶对这些货物进行运输,完成货主的运输计划,并同时考虑恢复替代航线的班轮船期,研究停航背景下的班轮船期与集装箱流综合恢复问题。本文首先对班轮船期与集装箱流综合恢复问题的研究背景和研究意义进行阐述,通过分析借鉴国内外学者干扰恢复问题的研究成果,指出了班轮领域干扰恢复研究的不足,提出了班轮船期与集装箱流综合恢复问题。然后阐述了干扰恢复的相关理论,并据此分析了班轮运输中干扰恢复的要点和方法。班轮船期干扰恢复中会增加船舶燃油消耗,集装箱流恢复中会增加转运的过程,都会增加许多碳排放,因此本文还阐述了班轮运输中的碳排放的相关理论。结合理论阐述,本文以班轮公司总成本最小为目标,设置停航航线货流的硬时间窗约束来构建船期和货流的一体化恢复问题,同时考虑了集装箱流恢复过程中增加的碳排放成本,建立了混合整数非线性规划模型,采用自适应变异的粒子群算法(AMPSO)对模型进行求解。结果表明,采用班轮船期与集装箱装箱流综合恢复后,相比未考虑集装箱流恢复的船期恢复模型的总成本降低了10.66%。本文的创新型成果:(1)建立了班轮船期与集装箱流综合恢复模型,以往的研究中班轮船期恢复和集装箱流恢复是两个独立的问题,本文建立的模型将两个问题结合在了一起,同时保证了班轮公司和货主的利益。还考虑了干扰恢复过程中的碳排放成本,符合低碳航运的理念,使问题更加全面。(2)将班轮船期与集装箱流综合恢复模型和班轮船期恢复模型进行对比,并深入分析了问题中各项因素对于结果的影响,为班轮公司和货主在不同情境下提供了决策参考。