競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的班輪航速優(yōu)化與魯棒船期設(shè)計(jì).pdf

1、經(jīng)濟(jì)全球化促進(jìn)了海運(yùn)業(yè)的迅猛發(fā)展，海運(yùn)業(yè)承擔(dān)了90％的國(guó)際貿(mào)易量。其中班輪運(yùn)輸因長(zhǎng)期提供穩(wěn)定的周期性服務(wù)，受到許多托運(yùn)人的青睞。然而班輪運(yùn)輸行業(yè)自身面臨了許多挑戰(zhàn)：一方面，班輪運(yùn)輸行業(yè)所處環(huán)境的不確定性非常強(qiáng)，由于港口擁堵、惡劣天氣等原因，行業(yè)準(zhǔn)班率不足60%；另一方面，班輪運(yùn)輸行業(yè)初始投資和運(yùn)營(yíng)成本非常高，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)非常嚴(yán)重，很容易受到市場(chǎng)形勢(shì)變動(dòng)的影響。受經(jīng)濟(jì)不景氣影響，2009年-2013年全球班輪公司總利潤(rùn)率僅為1.6%。

2、>　　基于以上背景，本文首先回顧了國(guó)內(nèi)外集裝箱航線設(shè)計(jì)和魯棒船期設(shè)計(jì)的研究成果，分析了研究現(xiàn)狀和方向，同時(shí)找出值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文做了以下幾方面工作：
　　針對(duì)班輪行業(yè)高額的燃油成本和嚴(yán)重的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)情況，研究了競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下班輪航速優(yōu)化問(wèn)題。首先分析了班輪公司設(shè)計(jì)航線時(shí)需要考慮的因素，由此建立了航速優(yōu)化非線性模型，并通過(guò)時(shí)空網(wǎng)絡(luò)離散的方法將其轉(zhuǎn)換為整數(shù)規(guī)劃模型。然而，隨著服務(wù)水平劃分的精細(xì)程度增加，模型求解難度加

3、大，為此設(shè)計(jì)了拉格朗日松弛算法，將模型分解成一系列簡(jiǎn)單的子問(wèn)題。由于子問(wèn)題單次迭代時(shí)間非常短，通過(guò)次梯度能夠很快地找到最優(yōu)解。
　　針對(duì)班輪在港時(shí)間不確定的情況，建立了魯棒船期優(yōu)化框架。首先按航程分配緩沖時(shí)間；然后建立了兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型，外層通過(guò)隨機(jī)擬梯度方法不斷優(yōu)化緩沖時(shí)間，內(nèi)層通過(guò)蒙特卡洛仿真，并采用恢復(fù)調(diào)度方法得到期望恢復(fù)成本，并為外層提供梯度方向。根據(jù)延誤時(shí)間長(zhǎng)短將港口分為大延誤港口和小延誤港口，采用不同的恢復(fù)方法處理兩