班轮运输船队规划的改进模型
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基于多种类型投资的船队规划模型研究杨秋平,谢新连(大连海事大学交通运输管理学院,辽宁大连 116026)摘要:在总结船队规划研究方法的基础上,针对变动的市场营运环境,提出了基于多种类型船舶投资的船队规划混合整数规划模型。
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,以追求规划期内船队现金流量的折现值最大为目标,模拟和优化了一个船队在规划期内的投资、买卖、更新和使用情况。
该模型既考虑了订造新船、买卖二手船和租赁船舶等多种实际可能存在的复杂情况,又考虑了船舶营运经济状态、运力配置、企业投资能力以及决策者对研究期后船队实物价值的重视程度等因素。
以某航运公司为例进行仿真实验,对模型的有效性进行了验证。
结果表明,该模型满足船队规划决策和船舶运行组织的实际需要,适用于大宗货物定线运输或班轮干线运输的船队规划问题研究。
关键词:船队规划;船舶投资;船舶调配;混合整数规划中图分类号:文献标识码:Research on fleet planning model based on multi-type of investmentYANG Qiuping, XIE Xinlian(Transportation Management College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China)Abstract:After a survey of existing methods, a fleet planning mixed integer programming model based on multi-type of ship investment was developed under the fluctuant market environment. The ships deployment and fleet development were optimized in the model simultaneously to maximize the discounted value of fleet cash flow during the planning horizon. This optimization model not only considers building new ships, purchase or sale of second-hand ships, charter ships, but also takes into account many influencing factors such as the economic status of the ships, ships deployment, the investment capacity of enterprise, as well as reflects how much weight the decision makers have given to physical value of the fleet at the end of the research horizon. Lastly, effectiveness of the proposed model was demonstrated using a shipping enterprise as an example. Results indicate that, the model well meets the practical needs of the fleet planning decision-making and ship operation organizations, thus it can be applied to the fleet planning study on industrial transport or liner trunk transport.Key words:fleet planning; ship investment; ship deployment;mixed integer programming引言船队规划是航运企业发展战略中的一个重要组成部分,通常解决的是中、长期发展问题。
多种类型投资的船队规划模型引言船队规划是一个关键的决策过程,它涉及到选择和配置不同类型的船只以满足特定的运输需求。
不同的投资类型会影响船队规划模型的决策结果。
本文将介绍多种类型投资的船队规划模型,并讨论各种投资类型的优劣势以及如何进行有效的决策。
单一类型投资的船队规划模型在单一类型投资的船队规划模型中,企业选择一种特定类型的船只进行投资。
在这种情况下,决策的关键是确定船只的数量和规模。
模型假设•运输需求是稳定的并可以预测的。
•船只的运输能力和成本是已知的。
模型求解在单一类型投资的船队规划模型中,可以使用线性规划或动态规划等方法来求解。
目标是最小化总成本,同时满足运输需求。
优缺点单一类型投资的船队规划模型的优点是简单和易于计算。
然而,它限制了企业在应对不同运输需求和市场变化方面的灵活性。
多种类型投资的船队规划模型多种类型投资的船队规划模型允许企业选择和配置多种类型的船只。
在这种情况下,决策的关键是确定每种类型船只的数量和规模,以及它们的组合方式。
模型假设•不同类型船只的运输能力和成本是已知的。
•不同类型船只的配置方式是自由选择的。
模型求解多种类型投资的船队规划模型可以使用整数规划或启发式算法等方法来求解。
目标是最小化总成本,并满足运输需求的约束条件。
优缺点多种类型投资的船队规划模型的优点是可以更好地适应不同的运输需求和市场变化。
通过选择不同类型的船只进行投资,企业可以提高运输效率并降低成本。
然而,这种模型更加复杂,需要更多的计算和决策。
决策支持系统为了辅助多种类型投资的船队规划决策,可以开发决策支持系统(DSS)。
DSS可以集成各种数据和模型,并提供实时的决策建议。
功能•收集和整理相关的市场和运输数据。
•基于运输需求和投资类型,生成不同的船队配置方案。
•根据不同方案的成本和效益指标,进行综合评估和优化。
•提供实时的决策建议和可视化。
优势决策支持系统的优势在于提供了更全面和准确的决策信息。
它可以帮助企业更好地理解不同投资类型的优劣势,并进行有效的决策。
集装箱船舶配载规划模型优化研究随着全球贸易的不断发展,集装箱运输成为了最主要的国际货物运输方式之一。
在这个过程中,集装箱船舶的配载规划起着至关重要的作用。
船舶配载规划的优化能够提高集装箱的装载率和运输效率,同时减少运输成本和环境污染。
因此,对于集装箱船舶配载规划模型的优化研究具有重要的意义。
一、集装箱船舶配载规划模型的研究现状集装箱船舶配载规划模型的研究是一个涉及多个学科的综合性课题,涵盖了数学规划、运筹学、人工智能等多个领域。
目前,国内外学者对集装箱船舶配载规划模型进行了广泛的研究。
1. 启发式算法优化模型启发式算法是一种通过经验和直觉来解决问题的算法。
在集装箱船舶配载规划中,启发式算法被广泛运用于优化模型的设计与求解。
常用的启发式算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。
2. 整数规划模型整数规划是一种数学规划方法,用于求解具有整数变量的优化问题。
在集装箱船舶配载规划中,整数规划模型被广泛应用于船舶装载方案的确定、集装箱数量的分配等问题。
3. 多目标优化模型由于集装箱船舶配载规划涉及多个目标,如最大化装载率、最小化成本、最小化运输时间等,因此,多目标优化模型成为了研究的重点。
常见的多目标优化方法包括遗传算法、模糊优化、多目标粒子群算法等。
二、集装箱船舶配载规划模型的优化策略为了提高集装箱船舶配载规划的效率和性能,研究者们提出了一系列的优化策略。
1. 数据分析与预处理在集装箱船舶配载规划模型的优化过程中,对于数据的准确性和完整性要求较高。
因此,在模型建立之前,需要对数据进行分析与预处理,包括船舶容积、货物种类、集装箱数量等数据的获取和整理。
这样可以避免在模型求解过程中因为数据不准确而导致的错误结果。
2. 引入约束条件集装箱船舶配载规划模型中需考虑各种约束条件,例如重量限制、稳定性要求、危险品分类等。
为了确保模型的可行性和安全性,需要引入相应的约束条件进行优化。
合理的约束条件可以保证模型的有效性和可行性,同时也可以避免出现不符合要求的配载方案。
新建船队的船队优化模型建立和比较刘宝涛;王运龙;陈明【摘要】10.3969/j.issn.1673-3185.2012.03.021% 船队规划问题通常是通过建立连续变量线性规划模型或混合整数线性规划模型来解决,但往往会得到要求一艘船营运于多条航线的结果。
而企业出于安全因素和便于管理的角度考虑,希望船队单船个体的航线能固定,这就需要采用整数规划模型来解决此类问题。
针对新建船队的整体配置规划问题,在建立连续变量线性规划模型和混合整数线性规划模型的基础上,探索并建立线性整数规划模型和非线性整数规划模型并进行优化。
通过对计算实例的分析比较,论述了4种优化数学模型的特点与适用范围【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P110-114)【关键词】船队规划;新组建船队;非线性;整数规划【作者】刘宝涛;王运龙;陈明【作者单位】大连理工大学船舶 CAD 工程中心,辽宁大连 116024;大连理工大学船舶 CAD 工程中心,辽宁大连 116024;大连理工大学船舶 CAD 工程中心,辽宁大连 116024【正文语种】中文【中图分类】U692.3在已知运输需求的情况下规划新组建船队的配置和规模,满足任务要求并期望获得最大收益是航运企业常需面临的现实课题。
在有多条航线和多种可用型船且各港口供需量已知的情况下确定船队的最佳构成,关键在于优化模型的建立。
连续变量线性规划模型和混合整数线性规划模型是解决船队规划问题最常用的模型,具有模型简单、计算方便的优点,但也存在着船舶调度的现实合理性问题。
有些企业从便于管理的角度出发,要求单船固定一条航线,此时,就需要采用整数规划模型来解决这一类问题。
但整数规划计算复杂,相关研究也开展得较少[1]。
本文针对具体的新建船队的规划问题,全面考虑了现役船舶的运输能力及其营运数据等条件,根据航运企业不同的需求侧重点,建立了连续变量线性规划模型、混合整数线性规划模型和整数规划模型,均是以船队必要运费率为目标函数,获得可信的优化结果。
大型舰船综合作业系统的模型构建与优化随着科技的进步和航运业的发展,大型舰船的运营和维护面临越来越多的挑战。
为了提高舰船作业效率和安全性,大型舰船综合作业系统被广泛地应用于航运业。
本文将讨论大型舰船综合作业系统的模型构建与优化方法,以达到提高作业效率和安全性的目的。
一、舰船综合作业系统的模型构建1. 舰船作业过程的流程分析舰船作业涉及到众多的流程,包括货物装卸、燃油加注、船舶维修等。
对于每个流程,应进行详细的分析,确定各个环节和工作岗位,分析工作任务和工作量,明确作业流程。
2. 系统元素的定义和描述舰船综合作业系统包括多个元素,如作业设备、作业人员、作业流程、通信网络等。
对每个元素进行定义和描述,关键环节要具体到每个设备和人员的职责和工作特点。
3. 数据流和信息的建模对于舰船综合作业系统来说,信息流动和数据交换是非常关键的。
因此,需要对数据流和信息的交互进行建模和设计,确保信息的准确传递和及时反馈。
4. 系统的结构图和层级关系建立系统的结构图和层级关系有助于理清系统的组成部分和关联关系,使得系统运行更加清晰和高效。
二、舰船综合作业系统的优化1. 作业流程优化根据舰船综合作业系统的模型构建,可以对作业流程进行优化。
通过分析作业流程中的瓶颈点和低效环节,采取相应的措施进行优化。
例如,合理调度作业设备和人员,降低作业等待时间和作业中断时间。
2. 作业设备与人员匹配优化大型舰船综合作业系统涉及到各种作业设备和人员,如吊车、起重机、船员等。
优化作业设备与人员的匹配,可以提高作业效率和安全性。
根据作业设备的特性和工作量,合理分配人员,并提供相应的培训和技能提升机会。
3. 信息管理与传递优化信息管理与传递是舰船综合作业系统中的重要环节。
通过优化信息的管理和传递,可以实现实时监控和快速响应。
例如,采用物联网技术,实现作业设备的远程监控和数据传输,提高作业的可视化和自动化水平。
4. 安全管理与风险控制优化大型舰船综合作业系统的安全性是非常重要的。