（交通运输规划与管理专业论文）集装箱班轮运输的航线网络优化研究.pdf

上海海事大学硕上学位论文 集装箱班轮运输的航线州络优化研究 摘要 众所周知集装箱运输市场受着诸多突发因素的影响，如世界政治经济和贸易环 境的变化、政策法规的改变、港口码头的建设等等，这些因素给班轮运输企业的生 产经营增加了风险和困难。为了减少这些因素带来的不利影响，各大班轮公司主要 的做法是合理安排船舶和航线，尽量使有限的船舶运力创造最大的经济效益，因此， 船舶与航线网路的优化配置就成为航运界最关注的问题。 基于上述问题，本文试图运用图论中的旅行商问题( t s p ) 模型以及整数规划 等方法研究和讨论集装箱班轮运输的航线网络优化，研究成果将对班轮运输企业航 线优化提供一种可行的方法，从而提高航运公司的船舶与航线合理配置的有效性。 本文的主要研究内容如下： 1 通过寻找图论的特点与航线网络的共通之处，研究了将图论的理论与方法 应用在集装箱班轮运输航线网络优化问题中的适用性。根据对国内外研究现状的分 析，学者们对于集装箱班轮运输航线网络中的船队调度和航线选择问题的研究相对 匮乏，班轮公司的规划人员通常根据自己丰富的航海经验，通过一定量的经济分析 在有限的几种方案中比较作出决策，从而使数学方法在这一领域的应用非常缓慢。 运用图论的理论与方法，可以将集装箱班轮运输网络的各组成要素直观地用图表示 出来，更为直观，使计算过程相对简化。 2 建立了集装箱班轮运输航线网络优化模型，并提出了模型具体的演算过程。 确立了本文所研究的集装箱班轮运输航线网络模型所需达到的最终目标是经营航 线的总运输成本最低，模型的限制条件是满足货源地港口货物出运需求、合理安排 运力即集装箱班轮运输船舶、保证集装箱班轮航线的班期。运用m t s p 模型生成船 队可行的航行路线，运用整数规划理论得出最终的最优化结果。 3 通过实际调研，以长江中下游集装箱班轮运输航线网络为算例的研究范围。 对大量的数据进行归纳总结之后得到了模型算例所需的数据。将这些数据代入模型 进行计算，运用l i n g o 等相关软件对文中提出的集装箱班轮运输航线网络优化模 上海海事大学硕七学位论文 集装箱班轮运输的航线网络优化研究 型的实施进行了调试，得出了最终的最优航线网络和最低航线网络经营成本。以此 来验证集装箱班轮运输航线网络优化模型的可操作性。 本文通过对模型的进一步改变，对模型的拓展性进行了更深入的分析。通过本 文的研究和讨论，为集装箱班轮运输航线网络优化提供了更为科学的理论依据。 关键宇集装箱班轮运输，航线网络，路径选择，多旅行商问题，整数规划 上海海事大学硕上学位论文集装箱班轮运输的航线时络优化研究 a b s t r a c t a si sk n o w nt oa i j c o n t a i n e rt r a n s p o r tm a r k e ti sb e i n ga f f e c t e db ym a n y u n e x p e c t e df a c t o r s 。s u c ha st h ev a r i e t i e s i n p o l i t i c a l e c o n o m i ca n dt r a d e e n v i r o n m e n t ，t h ec h a n g e so fp o l i c i e sa n dr e g u l a t i o n s ，p o r tc o n s t r u c t i o n s ，e t c t h e s ef a c t o r si n c r e a s et h er j s k sa n dd i f f i c u l t i e si nt h ep r o d u c t i o na n do p e r a t i o no f t h el i n e rs h i p p i n ge n t e r p r i s e s i no r d e rt or e d u c et h ea d v e r s ef a c t o r s ，t h em a j o r l i n e rs h i p p i n gc o m p a n i e si nt h em a i np r a c t i c ea r r a n g er e a s o n a b l ef l e e ta n d s h i p p i n gr o u t e st h u st r y i n gt h e i rb e s tt ol e tt h el i m i t e dc a p a c 时o ft h es h i pc r e a t e t h eg r e a t e s te c o n o m i cb e n e f i t t h e r e f o r e ，s h i p p i n gr o u t e sn e t w o r kw i t ht h e o p t i m a la l l o c a t i o nh a sb e c o m et h em o s tc o n s e mi nt h ef i e l do fs h i p p i n gi n d u s t r y b a s e do l lt h ea b o v ei s s u e s 。t h i sp a p e ra t t e m p t e dt os t u d ya n dd i s c u s st h e m e t h o d so ft h ec o n t a i n e rl i n e rs h i p p i n gr o u t en e t w o r ko p t i m i z a t i o ni nw a yo fu s i n g t h et r a v e l i n gs a l e s m a np r o b l e m ( t s p ) a n di n t e g e rp r o g r a m m i n gm o d e l r e s u l t s o ft h er e s e a r c h p r o v i d e daf e a s i b l e s o l u t i o no f l i n e rt r a n s p o r t a t i o nr o u t e o p t i m i z a t i o nt ot h el i n e rs h i p p i n ge n t e r p r i s e s ，t h u se n h a n c i n gt h ee f f e c t i v ea n d r e a s o n a b l ed i s t r i b u t i o no fs h i p p i n gc o m p a n i e s f l e e ta n ds h i pr o u t e s 。 t h em a i nc o n t e n t sw e r ea sf o i l o w s ： 1 b ys e a r c h i n gt h ec o m m o nc h a r a c t e r i s t i c so fg r a p ht h e o r ya n dr o u t e n e t w o r k ，t h ep a p e rs t u d i e dt h ea p p l i c a b i l i t yo fu s i n gt h eg r a p ht h e o r ya n d m e t h o d si nt h ec o n t a i n e rl i n e rs h i p p i n gr o u t en e t w o r ko p t i m i z a t i o np r o b l e m s o n t h eb a s i so ft h ea n a l y s i si nt h er e s e a r c hs t a t u sf r o mh o m ea n da b r o a d ，i tw a s f o u n dt h a ts c h o l a r so fr o u t e sa n df l e e ts c h e d u l i n go p t i o n sf o rt h ec o n t a i n e rl i n e r s h i p p i n gr o u t en e t w o r kw e r er e l a t i v e l ys c a r c ea n dp l a n n e r si nl i n e rs h i p p i n g c o m p a n i e su s u a l l ym a d ed e c i s i o n sa c c o r d i n gt ot h e i rr i c hs e a f a r i n ge x p e r i e n c e t h r o u g hac e r t a i na m o u n to fe c o n o m i ca n a l y s i si nal i m i t e dn u m b e ro fp r o g r a m s 。 s ot h a tt h ed e v e l o p m e n to fm a t h e m a t i c a lm e t h o d si nt h i sa r e ai sv e r ys l o w t h e 1 1 1 1 上海海事大学硕上学位论文集装箱班轮运输的航线网络优化研究 v i s u a le l e m e n t so fc o n t a i n e rl i n e rt r a n s p o r tn e t w o r kc o u l db em a p p e do u ti nw a y o fg r a p ht h e o r ya n dm e t h o d sm o r ei n t u i t i v e l y t h et h e o r ya n dm e t h o d sc o u l da l s o s i m p l i f yt h ep r o c e s so fc a l c u l a t i o n 2 t h ep a p e re s t a b l i s h e dac o n t a i n e rl i n e r s h i p p i n g r o u t en e t w o r k o p t i m i z a t i o nm o d e l a n dt h es p e c i f i cc a l c u l a t i o np r o c e s so fi t t h em o d e lw a s n e c e s s a r yt oa c h i e v et h eu l t i m a t eg o a lo ft h el o w e s tc o s to ft o t a lo p e r a t i n g t r a n s p o r tr o u t e s ，w h i c hw a sr e s t r i c t e dt om e e tt h ec a r g os h i p m e n tn e e d so ft h e s u p p l yp e r t 。t om a k er e a s o n a b l ea r r a n g e m e n to ft h ec a p a c i t i e so ft h ec o n t a i n e r s h i p sa n dt h ec o n t a i n e rs h i p p i n gr o u t e ，a sw e l la st og u a r a n t e et h ec o n t a i n e rl i n e r r o u t es c h e d u l e s 。t h em o d e lu s e dt h em t s pm o d e lt og e n e r a t ef l e e tf e a s i b l e r o u t ea n dt h ei n t e g e rp r o g r a m m i n gt h e o r yt of i n dt h eu l t i m a t eo p t i m i z a t i o nr e s u l t s 3 t h r o u g ha c t u a lr e s e a r c h 。t h ep a p e rt o o kt h ec o n t a i n e rl i n e rs h i p p i n gr o u t e n e t w o r ko ft h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so ft h ey a n g t z er i v e r 鸽a ne x a m p l eo f t h es t u d y , a f t e rs u m m a r i z i n gal a r g ea m o u n to fd a t at ot h ei n f o r m a t i o nr e q u i r e do f t h em o d e le x a m p l e s t h e s ed a t aw a si n c o r p o r a t e di n t ot h em o d e la sat o n et e s i o ft h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ec o n t a i n e rl i n e rs h i p p i n gr o u t en e t w o r ko p t i m i z a t i o n m o d e lp r o p o s e db yt h ep a p e ri nu s i n gl i n g o t h ef i n a lo p t i m a lr o u t en e t w o r k a n dt h em i n i m u mr o u t en e t w o r ko p e r a t i n gc o s t sw e r ef o u n d t h u sv e r i f y i n g o p e r a b i l i t yo ft h ec o n t a i n e rl i n e rs h i p p i n gr o u t en e t w o r ko p t i m i z a t i o nm o d e l ， f u r t h e rc h a n g e sw e r em a d et ot h em o d e l ，w h i l ed e e p e ra n a l y s i sw a ss h o w n i nt h ee x p a n s i o no ft h em o d e 1 t h r o u g hr e s e a r c ha n dd i s c u s s i o n ，t h i sp a p e r p r o v i d e dam o r es c i e n t i f i ct h e o r yt ot h ec o n t a i n e rl i n e rs h i p p i n gr o u t en e t w o r k 0 p t i m i z a t i o n b yl iw e n h u a n ( c o m m u n i c a t i o n s & t r a n s p o r tp l a n n i n g & m a n a g e m e n t ) d i r e c t e db yp r o f z o n gb e i - h u a k e y w o r d sc o n t a i n e rl i n e r s h i p p i n g ，r o u t en e t w o r k ，r o u t i n g 。m u l t i t r a v e l i n g s a l e s m a np r o b l e m ，i n t e g e rp r o g r a m m i n g 上海海事大学硕士学位论文集装箱班轮运输的航线网络优化研究 表1 1 表l 一2 表1 3 表2 1 表3 1 表4 1 表4 2 表4 3 表4 4 表4 5 表4 6 表4 7 表4 8 表格索引 有关航线优化和船期优化相关文献的比较7 有关班轮运输相关文献的比较8 国内相关文献的比较9 集装箱船型的发展1 9 例题中可行的船舶航行路线3 0 港口间的航行时间矩阵( 单位：小时) 4 4 港口间的装卸时间( 单位：小时) 。4 4 港口间的航段时间矩阵( 单位：小时) 4 4 船舶港口问营运费用矩阵( 单位：1 0 0 u s d ) 4 s 各货源地港口的集装箱运输需求量( 单位：) 4 5 船舶可行的航行路线4 5 最优航线组合表4 7 最优航线组合表4 9 上海海事大学硕上学位论文 集装箱班轮运输的航线网络优化研究 图1 1 图2 1 图3 一l 图3 2 图3 3 图4 一l 图4 2 图4 3 图4 4 图4 5 图4 6 图4 7 图表索引 论文技术路线图1 2 集装箱运输网络图1 8 例题的网络图图示，2 9 航行路线生成的流程图3 l u n g o 集类型3 9 算例港口布局图 航线编号为l 的网络图图示4 7 航线编号为3 0 的两络图图示。4 8 航线编号为4 7 的网络图图示4 8 算例最优集装箱班轮运输航线网络路线图l 4 9 航线编号为3 的网络图图示5 0 算例最优集装箱班轮运输航线网络路线图2 5 0 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或者其他机构 已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献 均己在论文中作了明确的声明并表示了感谢。 作者签名：查圭亟：日期：丝g = = 垒 论文使用授权声明 本人同意一l 海海事大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布 论文的全部和部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论 文。保密的论文在解密后遵守此规定。 作者签名：态叁幺导师签名： 上海海事大学硕上学位论文 集装箱班轮运输的航线网络优化研究 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 第1 章绪论 海上运输活动很大程度上依赖于世界上的船队所提供的服务。l a w r e n c e ( 1 9 7 2 ) 将国际运输船舶的营运方式分为三类：工业运输、不定期船运输和班轮运输1 。在工 业运输中，货主或发货人同时也是船东，其营运目标为：以最小的成本运输自己的货 物。不定期船运输船舶就像是出租车一样，其营运取决于可供运输的货物。不定期船 运输企业可能签订了一些租船合同，安排运输的主要目标为：合理选择运输货物，以 达到效益最大化。班轮运输船舶根据预先公布的航线和船期表运行，类似于公共汽车。 通常，班轮运输承运人控制着集装箱和运输船舶。然而，这三种营运方式并不相互独 立。船舶可以服务于一种营运方式，并相当容易地投入另一种营运方式。航运公司也 可以同时运作不同营运方式的船舶。 海上运输业在洲际间运送大量货物方面具有垄断优势。随着世晃人口的持续增 长、生活标准的不断提高、全球化引起的公司间的合作与合并、产品的专业化和本地 资源的损耗，海上运输业的运量将有可能呈现上升的趋势。远洋运输增加的同时，区 域问的近洋运输也有望随之增长。除此之外，公路运输和航空运输的严重压力也必然 导致近洋运输量的增加。 在这样的大形势之下，传统的杂货班轮运输已开始逐渐退出竞争的舞台，取而代 之的是更加经济快捷的集装箱运输，其诞生到现在经历了大约半个世纪的时间。自从 集装箱一出现，其装卸方便、转运便捷、货运质量高等优点被广泛认同，而后的发展 如火如荼，从当初的小型改装船到如今的大型集装箱专用船，其发展速度惊人，而随 1 l a w r c e s 九i m c m a f i o a a ls e a t r a m p o r t ：t h e y e a a h e a d m k i a g t o , m a ；l e x i n g t o n b o o k s ，1 9 7 2 上海海事大学硕上学位论文 集装箱班轮运输的航线嘲络优化研究 着人类社会的不断进步，国际贸易间的大部分件杂货物越来越多地采用集装箱运输， 可以说集装箱运输是班轮航运发展的方向。 航运公司的船队规模随时间变化会有所不同，船队可能包括不同类型、大小、成 本结构的船舶，这些船舶也许还各有其明确的船舶特性。尽管船队规模、联营的船公 司可能会有所不同，但是他们都有共同的目标：最大程度地合理利用船队( 不论是固 定船队，还是变化的船队) 。因此，航运公司需要考虑许多类似的复杂、大范围的规 划问题，包括战略层面、战术层面和操作层面。典型的问题包括：船队规模和组合的 优化、航线优化以及考虑天气和洋流因素的两港问船舶最佳航行路线的选择。 然而，集装箱运输的高速蓬勃发展，在适应了当今社会对运输安全、高效、迅速、 经济的要求的同时，短短几十年间从第一代到第六代，再到超大型集装箱船的不断建 造，也带来了集装箱运力供给和运输市场需求不能很好协调的问题。 所以，集装箱班轮运输的航线网络优化就成为海上运输领域研究的重要课题，本 文正是以集装箱班轮运输中的航线网络为研究对象，试图利用图论结合整数规划，研 究一种优化方法，建立集装箱班轮运输航线网络优化模型，以此降低航线运营成本， 提高船队营运效率，从而达到改善和优化集装箱班轮运输航线网络的整体绩效的目 标。 1 1 2 研究意义与目的 随着集装箱运输的高速发展，集装箱船舶规模的日益扩大，集装箱在海上的运输 效率有了极大的提高。集装箱海运市场的变化取决于供求两个方面，即世界集装箱船 队规模和集装箱海运量，虽然集装箱海运量一直保持较高的发展速度，但这并不意味 着集装箱运输有一个良好的航运市场。因为运输需求是一种带有髓机特征的需求，它 常常是国内和国际贸易的派生需求和潜在需求，随经济贸易的改变而改变，且在时间 和方向上都带有不平衡性。面对多变的市场因素，如何合理配置航线上的船舶? 如何 选择挂靠港口? 如何取得良好的航线效益? 成为各大公司、专家关注的问题，因为即 使是航线上微小的优化也将会带来巨大的经济效益。 班轮是指按照固定的航班和挂靠港口在固定的航线上组织运输的一种营运方式， 且由于班轮的运价是公开的，各大班轮公司的经营一股受服务而非价格的限制。因此， 2 上海海事大学硕士学位论文集装箱班轮运输的航线网络优化研究 班轮公司主要以提供有规律、可靠的服务来满足客户的需要，即运输需求。由于某集 装箱班轮航线一旦选定，在一定时期内一般不易改变，所以最初的决策是非常重要的。 通常班轮公司管理人员主要基于经济估计和有限方案的比选而做出决策，这种比选是 通过直觉和个人操作经验选择的，有时做出选择并不难，因为此时船队规模较小，而 且航线分配也是由船舶的特性所决定的，只有有限可行亢案可以选择，根据经验选择 最优方案即可。然而，随着集装箱船队规模的不断扩大，可行方案的数量急剧增大， 此时通过分析选出最佳答案就不那么容易，所以面对庞杂、大型的经济活动，光靠经 营者个人的经验和才能很难做出正确选择，只有依靠科学研究手段，才有希望概括所 有的可能方案，并在其中选出最优方案，这种手段就是计划和管理的数学方法。 所以，为了迎合船舶的高效率，提高船舶的载箱率，就必须要对集装箱运输网络 进行优化，以提高整个集装箱运输系统的效率。 1 2 班轮运输航线网络优化问题相关研究综述 2 0 世纪8 0 年代随着班轮运输逐渐走向成熟，货物的集装箱化正成为一种趋势， 集装箱运输业也经历了显著的增长。1 9 9 5 年，集装箱船占世界船队总载重吨的5 9 ： 而2 0 0 1 年，这个比例上升到了9 o 。考虑到这一时期世界船队规模有了进一步的扩 大，从面可以说集装箱船队的载箱量也翻了一翻。 与此同时，国内外学者也开始了班轮运输的研究工作。船队可以由不同类型、不 同吨位、不同成本结构及其它不同航运特性的船舶构成，航运公司类型也可以有着巨 大的差别，但是各公司对班轮运输优化的目标却是相同的，即最合理地利用船队。因 此，航运公司在战略、战术和操作层上有许多同样复杂的综合规划问题，其中典型的 例子有优化船队的规模和组成，规划船舶航线，制定班轮船期等。一大批的优化模型 得以提出，相当的研究成果己被应用到实际工作中，并且取得了很好的经济效益。主 要的研究方法为线性规划、动态规划等。 以下主要回顾一下国内外在航线优化方面自撅究成果，其中主要介绍班轮航线优 化的研究和应用情况。 上海海事大学硕上学位论文集装箱班轮运输的航线嘲络优化研究 1 2 1 国外研究现况 班轮运输与其它两种营运方式有着显著的不同。涉及到航线和船期设计的时候， 三种营运方式的区别也是显而易见的。c h r i s t i a n s e n 、f a g e r h o l t 和r o n e n ( 2 0 0 4 ) 认为， 班轮运输的决策问题包括如下几个方面2 ： ( 1 ) 航线和船期设计。例如，船队的最佳航线设计。这类问题属于战略规划问 题，且与工业运输中定期航线的航线网络设计有许多相似之处。 ( 2 ) 船队规模和所需船型的选择。这类问题也属于战略规划问题。 ( 3 ) 船队调度问题。例如，航线船舶的合理分配。这类问题属于战术问题，与 航班设计有许多相似之处。 ( 4 ) 订货问题。例如，在一既定的航线上，制定适合运输的货物的标准。这类 问题属于操作问题。 1 ) 有关航线优化和船期优化的相关研究 海运的战略规划中有两个重要问题，即船队规模设计和海运系统设计。这里的海 运供应链是指海运承担至少一个重要环节的供应链。 ( 1 ) 船队优化设计 d a n t z i g 和f u l k e r s o n ( 1 9 5 4 ) 研究了营运于一系列既定船期的油轮数量最小化的 问题3 。这一问题可以被看作是单一穿行运营下的船队规模优化问题。文章指出，这 类问题可以视为运输问题用公式表示。 l a l l e 等人( 1 9 8 7 ) 研究了一种三步走的方法为一条班轮运输航线决定船队规模 和船型配置4 ，这种方法试图为一条已知各节点运输需求量且有既定班期的班轮航线 设计成本最小的船队规模和船型配置。第一步，列举所有可能的航线路线，并为下 步分析确定可用的子集。第二步，用启发式算法确定船期，用户在运算过程中选择船 型、航线和挂靠港。算法会自动为专门的航线选择最合适的货物组合。用户也可选择 其它的船舶和航线，公式会重复如上的配对操作，直到用户对所有被评估的航线选择 。c h r i s t i a n s c n ，m ，f a g e r h o i t , k a n dr o n e n , d s h i pm u t i n ga n d h d l i i l i g ：s l a t e sa n dp 雕币6 慨i j l l l - a n s p o r t a t i o n s c i e n c e ，2 0 0 4 ，3 8 ( i ) ：i 1 8 。d a n z i g ，g ba n d f u l k e r s o n , d k m i n i m i z i n g t h e n u m b e r o f t n u k e n t t o m e e t a f i x e ds c h e d u k ；哪n a v a l r e s e a r c h l o g i s t i c sq u a r t e r l y ，1 9 5 4 ，l ( 1 ) ：2 1 7 2 2 2 l a n e ，de ，h e , a v e r , t d a n d u y e n o d p l a n n i n ga n ds c h e d u l i n g f o r e f f i c i e n c y i n f i n e rs h i p p i n g j m a r i t i m e p o f i c y a n dm a l m g e m e n t ，1 9 8 7 ，1 4 ( 2 ) ：l 1 2 5 4 上海海事大学硕士学位论文集装箱班轮运输的航线网络优化研究 都满意为止。第三步，建立一个分离模型，以保证所有的任务均执行恰巧一次。l a n e 等人将他们的方法运用于一个澳大利亚至北美西岸航线的实际案例中，这是第一次人 们将最优化模型运用于决定班轮运输的船队规模和船型配置中。 c h o 和p e r a k i s ( 1 9 9 6 ) 运用混合整数规划的方法，为一集装箱运输公司设计其船 队规模和最优化航线5 。之前，解决此类问题的方法是：为每一艘船舶生成一些优先 考虑的可选航线，然后将这些航线按列表示出来，运用线性规划的方法解决优化问题。 b e n d a l l 和s t e m ( 2 0 0 1 ) 建立了一个模型，为集装箱中转港及其腹地间的运输决 策最佳的船舶艘数和船队调度计划6 。 f a g e r h o l t ( 1 9 9 9 ) 运用动态规划算法，研究设计了挪威沿海班轮运输系统的最优 化船队计划以及每艘船舶相应的周班航线路径。文中在在群集分割公式的基础上， 生成了一些船舶航行的优先路径。遗憾的是，这种方法仅在营运的不同船舶拥有相同 船速的情况下适用。因此，f a g e r h o l t 和l i n d s t a d ( 2 0 0 0 ) 提出了一种新的算法，以适 用于船舶船速不同的情况8 。这一算法已在现实生活中得以验证。与当时采用的人工 解决方法相比，每年为营运于挪威海近洋的航运企业节省了七百万美元。f a g e r h o l t ( 2 0 0 4 ) 又对此问题进行了拓展，在一个实际的班轮航线问题是中为一个己知的船队 决定最优的周班线路9 。 p e s e n t i ( 1 9 9 5 ) 提出了用于解决不同决策层问题的启发式技术，运用改进的层次 模型，研究了集装箱船队的资源管理问题”。这一问题包括为满足客户需要所进行的 船舶购买决策和使用决策。 ( 2 ) 海运供应链设计 在e a t o n ( 1 9 8 8 ) 的文章基础“上，r i c h e t t a 和l a r n ( 1 9 9 7 ) 在文中提出了纽约 c h o ，s 一c ，p e r a k i s ，a n o p a m a i l i n e r f l e e t r o u t e i n gs w a t n g i e s 阴m a z i t i m e p o l i c y a n d m a n a g 删，1 9 9 6 ，2 3 0 ) 2 4 9 2 5 9 。b e n d a l l ，hb a n ds t c n t , a e a s c h e d u l i n g m o d e l f o r a h i 曲s p e e d c o n t a i n e r s h i ps e c v i c e ：a l m ba n ds p o k es h o r t - s e a a p p l i c a t i o n 川i n t e r n a t i o n a lj o u r n a l o f m a r i t i m e e c o n o m i c s ，2 0 0 1 ，3 ( 3 ) 2 6 2 2 7 7 7 f a g e e h o l t ，k o p t i m a lf l e e td e s i g ni nas h i pr o u t i n gp r o b l e m 1 o n a ln 赳嘲c t j 伽si no l 帕m d o n a lr 髑翻r c h ， 1 9 9 9 ，6 ( 5 ) ：4 5 3 4 6 4 5f a g e r h o l t , ka n dl i n d s t a d ，h o p t i m a lp o l i c i e sf o r m a i n t a i n i n gas u p p l ys e r v i c ei nt h en o n v e # a ns e a m o m e g a 皿ei n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo f m a n a g e m e n ts c i e n c e ，2 0 0 0 2 8 ( 3 ) ：2 6 9 2 7 5 f a g n r h o l t ，k d e s i g n i n go p t i m a lr o u t e si nnl i n e rs h i p p i n gp r o b l e m p l m a r i t i m ep o l i c ya n dm a n a g e m e n t ，2 0 0 4 - 3 1 ( 4 ) ：2 5 9 2 6 8 1 0 p e e e m i ，r h i e r a r c h i c a lr c * o l l r o g p l a n n i n g f o r s h i p p i n g c o w p l f , u r o p e a n j o u r n a l o f o p e r a t i o n a l r e e e a r d a ， 1 9 9 5 ，8 6 ( 1 ) ：9 1 1 0 2 1 1 l a r s o n ，r c t r a n s p o r t i n gs l u d g et ot h e1 0 6 - m i l es i t e ：a ni n v e n t o r y m e t i n gm o d e lf o r f l e e ts i z i n ga n d l o g i s t i c s s y s t e m d e s i g n 田t r a n s p o r t a t i o n s c i e n c e ，1 9 8 8 ，2 2 ( 3 ) ：l 拍1 9 8 5 上海海事大学硕士学位论文集装箱班轮运输的航线网络优化研究 市垃圾的海上运输系统设计规划问题1 2 。闲置的卡车将货物运输至陆上货运站，垃圾 在那里被置于驳船上，用拖轮运送至位于s t a t e nb l a n d 的“清泉”垃圾场。作者将一 个离散事件仿真模型与一个复杂的分派模块相结合，建立了一个决策支持系统，以决 定船队规模及其营运计划。 f a g e r h o l t 和r y g h ( 2 0 0 2 ) 针对海运供应链，运用另一种仿真方法，研究设计了 从土耳其至约旦的淡水运输系统u 。桶装淡水通过水路从土耳其被运送至以色列沿 岸，再通过管道输送至岸上的液货码头，最后通过管道从以色列输送至约旦。文章旨 在研究所需的船舶数量、船舶吨位、船速、卸货浮筒的数量、管道数量和所需的液货 码头通过能力。 m e h r e z 等人( 1 9 9 5 ) 运用混合整数规划的方法，建模解决了一个实际存在的工 业用品海上运输问题“：将干散货矿石从装货港运送至客户堆场。研究包括：计划层 面每一时期租用的船舶数量、船舶吨位，中转港的数量、位置，以及从卸货港至顾客 堆场的运输路径。 d a r z e n t a s 和s p y r o u ( 1 9 9 6 ) 运用仿真模型，设计了爱琴岛问的渡船系统措。这一 模型在当地发展规划中作为“如果怎么样”的基础模型被纳入了决策支持系统。通过 运用这个仿真模型，笔者可以评估己存在的渡船路径的合理性，以及包括新型船舶的 使用和港口通过能力变化在内的新的运输环节的合理性。 i m a i 和r i v e r a ( 2 0 0 1 ) 运用仿真的方法，研究了另外一个问题”：运输冷藏箱的 船队规模设计。例如，为满足未来预期交通需求，所需的集装箱数量问题。 c r a r y 等人( 2 0 0 2 ) 运用定量分析与专家意见相结合的方法，研究了一个相当特 殊的问题”：美国驱逐舰舰队的船队规模问题。 “r i c h e t t a , o a n dl a r s o n , r c m o d e l i n gt h ei n c r e a s e dc o m p l e x i t yo f n e wy o r kc i t y sr e f v s ei 嘲f i n et r a n s p o r t s y s t e m l i 。 1 3 a n s p o r t a t i o ns c i e n c e ，1 9 9 7 ，3 1 ( 3 ) ：2 7 2 2 9 3 口f a g e r h o l t ，k a n d r y g h ，b d e s i g n o f as e a - b o r n es y s t e m f o r f r e s h w a t e r t r a n s p o r t - - a s i r a u l a t i o n a n a l y s i s j 1 b e l g i a n j o u r n a lo f o p e r a t i o n sr e s e a r c h s t a t i s t i c sa n dc o m p u t e rs c i e n c e ，2 0 0 2 ，4 0 ( 3 - - 4 ) ：1 3 7 1 4 6 ”m e h r e z ，a ，h u n g ，m s a n d a i m ，b h a n i n d u s t r i a l o c e a n - c a r g os h i p p i n g p r o b l e m i d e c i s i o n s c i e n c e s ，1 9 9 5 ， 2 6 ( 3 ) ：3 9 5 4 2 3 od a r z e n t a s ，j a n d s p y r o u ，t f e r r y t r a f f i c i n t h e a e g e a n i s l a n d s ：a s i m u l a t i o n s t u d y 田j o u m a l o f t h e o p e r a t i o n a l r e s e a r c hs o c i e t y ，1 9 9 6 ，4 7 ( 2 ) ：2 0 3 2 1 6 ”i m a i ，a a n d r i v e r a , f s t r a t e g i c f l e e ts i z e p l a n n i n g f o r m a x i t i m er e f r i g e r a t e d c o n t a i n e r s 川m a r i t i m e p o f i c y a n d m a n a g e m e n t ，2 0 0 1 ，2 8 ( 4 ) ：3 6 1 3 7 4 “c r a r y , m ，n o z i c k , l k a n d lr w h i t a k e r s i z i n g t h e u s d 口- - - t r o y e x f l e e t 们e u r o p e a n j o u m a l o f o p e r a t i o n a l r e s e a r c h ，2 0 0 2 ，1 3 6 ( 3 ) ：6 8 0 6 9 5 6 上海海事大学硕士学位论文集装箱班轮运输的航线网络优化研究 表l 一1 有关航线优化和船期优化相关文献的比较 作者及发表时间研究的主要问题研究的目的货物种类方法 b e n d a u 和s t e m ( 2 0 0 1 ) 船队规模及调度利润最大集装箱混合整数规划 c h o 和p e r a k i s ( 1 9 9 6 )船队调度利润最大集装箱群集分割 最大可能地获混合整数规划+ c r a r y 等人( 2 0 0 2 )船队规模 得竞争胜利 专家意见 d a n t z i g 和f u l k e r s o n 船队规模油轮数量晟小原油线性规划 ( 1 9 5 4 ) d a r z e n t a