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考虑零碳航线的集装箱运输网络抗毁性研究

交通运输系统工程与信息 2024年

作者：李军军苗泉利许波桅崔秦珂刘丛跃朱江玟上海海事大学商船学院上海中谷物流股份有限公司箱管部上海海事大学物流科学与工程研究院

随着世界各国对航运碳排放的重视，零碳航线作为减少碳排放的创新方式备受关注。集装箱运输过程可以利用复杂网络拓扑的形式呈现，虽然零碳航线的加入不会改变航运网络的结构，但由于零碳航线上港口的独特性质和作用，会对集装箱运输网... 详细信息

随着世界各国对航运碳排放的重视，零碳航线作为减少碳排放的创新方式备受关注。集装箱运输过程可以利用复杂网络拓扑的形式呈现，虽然零碳航线的加入不会改变航运网络的结构，但由于零碳航线上港口的独特性质和作用，会对集装箱运输网络产生一定影响。本文根据港口实际数据构建引入零碳航线的集装箱运输网络模型，以网络效率、最大联通子图规模、绿色港口抗毁性指数这3个指标衡量网络的抗毁性能。通过模拟实验选择蓄意攻击触发网络级联效应，分析容量参数、绿色港口数、负载分配系数对集装箱运输网络抗毁性的影响。结果表明，零碳航线的加入对集装箱运输网络抗毁性能影响较大；25%的港口为绿色港口时，能兼顾网络的三方面抗毁性能，包括网络全局效率、绿色港口抗毁性指数、最大连通子图规模；负载分配系数为4时能够提高运输网络的抗毁性能，削弱零碳航线加入造成的影响。重要节点受到攻击后，网络效率、最大联通子图规模均大幅度下降。

关键词：水路运输零碳航线抗毁性集装箱运输网络级联效应

级联失效下海港-陆港集装箱运输网络鲁棒性分析

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交通运输系统工程与信息 2023年第3期23卷 265-279页

作者：许波桅唐灿璇李军军上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海海事大学商船学院上海201306

当海港受到攻击而失效时,由于港口间的连通关系,会在海港-陆港集装箱运输网络中产生级联失效效应,进而扩散到整个网络中。为此,本文研究海港-陆港集装箱运输网络级联失效下的鲁棒性,设计海港节点与陆港节点的不同状态指标,根据节点失效... 详细信息

当海港受到攻击而失效时,由于港口间的连通关系,会在海港-陆港集装箱运输网络中产生级联失效效应,进而扩散到整个网络中。为此,本文研究海港-陆港集装箱运输网络级联失效下的鲁棒性,设计海港节点与陆港节点的不同状态指标,根据节点失效传播能力与节点间引力模型建立失效节点负载转移方程,构建海港-陆港集装箱运输网络级联失效模型和鲁棒性评估指标,探讨邻居节点失效传播能力阈值、节点冗余量、跳港比例、海港合作陆港数量变化,以及不同节点攻击方式对网络鲁棒性的影响,同时,探究在海港失效后,其竞争港口的业务量变化。结果表明,在增强鲁棒性能方面,节点失效传播能力阈值与跳港比例存在最优取值区间;在一定范围内提高节点的容差参数有助于降低网络级联失效的影响;同时,海港所合作的陆港重叠范围不应过高;竞争港口会瓜分一部分失效海港的业务份额,其业务份额与两港口之间的距离和竞争港口的作业能力相关。

关键词：综合运输失效传播级联失效模型海港-陆港集装箱运输网络鲁棒性

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自动化码头多级作业超网络延误传导特性研究

交通运输系统工程与信息 2022年第2期22卷 280-289,297页

作者：许波桅王玲玲李军军上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海海事大学商船学院上海201306

不确定环境下自动化集装箱码头(自动化码头)多级作业延误现象频发,随着时间的推移,延误会在多级作业间传导,形成“连锁”效应,严重影响港口的整体效益。为了提升企业应对作业延误的能力,依据超网络理论和传播动力学理论,构建自动化码头... 详细信息

不确定环境下自动化集装箱码头(自动化码头)多级作业延误现象频发,随着时间的推移,延误会在多级作业间传导,形成“连锁”效应,严重影响港口的整体效益。为了提升企业应对作业延误的能力,依据超网络理论和传播动力学理论,构建自动化码头多级作业超网络。结合小世界网络理论的网络拓扑特征,从特征路径长度、聚类系数及SIS(易感-感染-易感模型)模拟3方面对延误在多级作业超网络中的传导速度、传导广度以及传导能力进行讨论与数值模拟分析。结果表明,较短的传导路径和较大的聚类系数会使不确定事件带来的延误在多级作业超网络中更快和更广地传导,聚类系数较小的故障节点传导扩散会受聚类特性抑制。多级作业超网络的传导能力随初始故障节点数量的增加而增加,随修复概率增加而减少。本文有利于企业管理者主动应对不确定事件带来的延误,提升港口的运作效率。

关键词：智能交通传导特性多级作业超网络自动化集装箱码头传播动力学

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不确定环境下U型自动化码头绿色集成调度

计算机集成制造系统 2022年第12期28卷 4057-4068页

作者：许波桅接德培李军军杨勇生上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海海事大学商船学院上海201306

为了提高U型自动化码头的装卸效率,促进绿色港口的发展。针对U型自动化码头“双小车岸桥+自动导引车(AGV)+双悬臂轨道吊+外集卡”的装卸工艺,考虑外集卡到达的不确定性,运用混合流水车间调度相关理论,提出一种绿色等待策略,建立了以所... 详细信息

为了提高U型自动化码头的装卸效率,促进绿色港口的发展。针对U型自动化码头“双小车岸桥+自动导引车(AGV)+双悬臂轨道吊+外集卡”的装卸工艺,考虑外集卡到达的不确定性,运用混合流水车间调度相关理论,提出一种绿色等待策略,建立了以所有任务的完工时间最小和装卸设备碳排放量最少的多目标绿色集成调度模型,设计了一种改进的混合遗传布谷鸟算法对模型进行求解。通过小、中、大规模的集装箱作业任务实验,将混合遗传布谷鸟算法与遗传算法、自适应遗传算法、灰狼优化算法进行对比,验证了提出的模型与算法的有效性。结果表明,当任务规模较小时,不等待策略的结果较好,并且随着任务量的增多,两者的差值逐渐减小;当任务规模较大时,等待策略结果较好。

关键词： U型自动化码头绿色集成调度混合遗传布谷鸟算法不确定性能耗

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考虑自贸区的再制造物流网络设计

计算机集成制造系统 2015年第6期21卷 1609-1616页

作者：王圣池杨斌许波桅朱小林上海海事大学物流研究中心上海201306

在中国(上海)自由贸易试验区成立的背景下,研究"两头在外"模式对跨国企业在我国设立再制造中心的影响。考虑自贸区在进口关税、海关绩效、货运及时性等方面对再制造产业的影响,通过动态定价反映企业对废旧产品的回收率,以网络运营收益... 详细信息

在中国(上海)自由贸易试验区成立的背景下,研究"两头在外"模式对跨国企业在我国设立再制造中心的影响。考虑自贸区在进口关税、海关绩效、货运及时性等方面对再制造产业的影响,通过动态定价反映企业对废旧产品的回收率,以网络运营收益和物流绩效指数为目标构建模型来研究企业的回收决策以及具体的网络布局。通过求解模型可以发现,单纯从网络运营收益考虑,即使取消"两头在外"模式的限制,企业依然会将再制造中心设立在自贸区外;随着物流绩效指数所占权重的增加,取消"两头在外"模式的限制不但会使再制造中心向自贸区内转移,而且会显著提升其产业规模。

关键词：再制造中心自贸区跨国企业物流绩效指数物流网络设计

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基于伪幂函数的离散粒子群算法及其应用

控制理论与应用 2011年第6期28卷 834-838页

作者：李军军甘世红许波桅上海海洋大学电气工程系上海201306 上海海事大学基础实验实训中心上海201306

针对概率贪婪离散粒子群算法不能兼顾收敛速度与收敛率的缺点,提出一种基于伪幂函数的离散粒子群算法.该方法对贪婪度函数进行伪幂化处理,提高了较远离散位置的选择概率,降低了较近离散位置的选择概率,能有效避免早熟收敛,提高收敛率.... 详细信息

针对概率贪婪离散粒子群算法不能兼顾收敛速度与收敛率的缺点,提出一种基于伪幂函数的离散粒子群算法.该方法对贪婪度函数进行伪幂化处理,提高了较远离散位置的选择概率,降低了较近离散位置的选择概率,能有效避免早熟收敛,提高收敛率.对该算法的性能进行了分析.无线传感网络路由优化结果表明,该算法可以获得较好的优化结果.

关键词：离散粒子群优化算法伪幂函数无线传感网络路由

考虑早晚高峰期影响的集卡预约系统多约束调度模型与算法

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计算机集成制造系统 2020年第10期26卷 2851-2863页

作者：许波桅刘小艳杨勇生李军军上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海海事大学商船学院上海201306

城市早晚高峰期拥堵增加了集卡运输时间的不确定性,现有集卡预约系统(TAS)尚不能有效解决集卡拥堵问题。综合考虑集卡公司预约变更成本、闸口排队等候成本、早晚高峰期拥堵成本及怠速排放成本等因素及各成本的相关约束,建立了一种基于... 详细信息

城市早晚高峰期拥堵增加了集卡运输时间的不确定性,现有集卡预约系统(TAS)尚不能有效解决集卡拥堵问题。综合考虑集卡公司预约变更成本、闸口排队等候成本、早晚高峰期拥堵成本及怠速排放成本等因素及各成本的相关约束,建立了一种基于混合整数非线性规划(MINLP)的集卡预约多约束调度模型。以集卡公司及港务公司的综合运营成本最低为目标,利用Lingo软件求解小、中规模问题的精确解;设计动态调整旋转角机制,提出一种自适应量子遗传算法对大规模问题优化求解,获得相应的最佳的集卡调度方案。仿真实验结果表明,多约束TAS与常规TAS相比,能更好地服务于集卡公司和港务公司,有效地降低集卡公司和港务公司的综合运营成本。

关键词：集卡预约系统拥堵成本排放成本多约束调度模型自适应量子遗传算法

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基于差别定价的集装箱船舶舱位预售研究

基于差别定价的集装箱船舶舱位预售研究

作者：许波桅上海海事大学

学位级别：硕士

当前经济迅速发展,为航运业的发展提供了有利的条件,近几年中国各港口集装箱吞吐量增长率和班轮运输公司的运量增长率,表明航运业进入了一个新的发展阶段。海上集装箱运输具有明显优势,现已经成为海运的主要运输手段并且发展迅速。 ... 详细信息

当前经济迅速发展,为航运业的发展提供了有利的条件,近几年中国各港口集装箱吞吐量增长率和班轮运输公司的运量增长率,表明航运业进入了一个新的发展阶段。海上集装箱运输具有明显优势,现已经成为海运的主要运输手段并且发展迅速。集装箱班轮运输公司追求的是利润最大化和成本最低化。根据规模经济的一般原理,作为降低成本的途径,集装箱船舶大型化应运而生。对班轮公司来说,运输空间或运输能力是最珍贵的库存。面对不确定的需求以及日益激烈的市场竞争,航运商应该有效分配其众多航线上不同港口问的舱位数量,以尽量减少集装箱舱位预售过程中的机会损失。航运公司运用专业化运输企业的优势,高效率地完成顾客的需求从而使企业效益最大化,这对航运公司未来的生存是至关重要的。这就促使航运公司采用有效的运作管理手段,增加舱位的利用率,以减少成本增加收益。集装箱船舶营运过程中,考虑船舶舱位的预售方法,能充分利用船舶的载重能力和载箱量,使经营效益达到预期结果。班轮公司在舱位预售的决策中会面临两种风险:空舱位风险和超售风险。这两种风险主要是来源于货主行为的不确定性,少量是由于内部运力变更等引起容量变化而造成的。本文首先介绍了集装箱船舶舱位预售的国内外研究现状、实际营运中存在的问题及研究方法。然后对集装箱船舶大型化趋势和集装箱船舶实际营运中的载箱率进行了研究,说明了在集装箱班轮运输中引入舱位预售管理的可行性和必要性。接着对集装箱舱位预售及差别定价问题进行了分析,并提出了以舱位预售为平台,开展差别定价的设想。充分考虑到集装箱海运需求的不确定性和差别定价,建立了舱位预售收益模型。采集实际数据,借助MATLAB、Eviews等软件,对不同风险下的预售策略进行了实例分析。最后得出结论,科学合理地开展并推广舱位预售将会给集装箱班轮运输业带来革命性的变化,那些走在行业前列、科学地实施舱位预售管理的先行者必将能够率先收获到舱位预售管理在海上集装箱班轮运输业结出的累累硕果。

关键词：舱位预售集装箱班轮运输公司集装箱船舶大型化差别定价

基于三前馈APIOBPCS的供应链弹性与运作成本评估

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机械工程学报 2015年第20期51卷 18-26页

作者：许波桅杨勇生杨斌李军军上海海事大学物流研究中心上海201306 上海海事大学物流工程学院上海201306 上海海事大学商船学院上海201306

为兼顾供应链系统的弹性和运作成本,提出三前馈自动渠道的、基于库存和定购的生产控制系统(Triple feed-forward automatic pipeline,inventory and order-based production control system,TFF-APIOBPCS)。在自动渠道的、基于库存和定购的生产控制系统模型中,增加一阶微分前馈环节,以部分抵消需求波动对库存的影响。在零稳态误差情况下针对生产控制系统的不同极点分布,分析一阶微分前馈环节的参数与供应链弹性的关系。综合考虑库存成本及生产调节成本,构造供应链系统的运作成本模型。通过阶跃需求、随机需求下的供应链系统仿真,评估一阶前馈环节参数对供应链弹性及运作成本的影响,验证三前馈自动渠道的、基于库存和定购的生产控制系统的有效性。结果表明,针对不同波动程度的需求,合理设置一阶微分前馈环节的参数,可以获得弹性与运作成本的良好均衡。

关键词：生产控制系统弹性运作成本参数分析