航运公司合作下的海运空箱调运模糊优化模型

目的对单独调箱与合作调箱策略进行对比分析,以期为航运公司选择最佳调箱策略提供参考。方法考虑港口空箱供需差和运力约束的模糊性,以空箱调运总成本最小为目标,建立基于航运公司合作的海运空箱调运模糊优化模型,并通过LINGO建模求解具体算例。结果与单独调箱策略相比,采用合作调运策略能够有效降低航运公司的物流总成本。其中0.32%来自存储成本的节约,54.05%来自租箱成本的节约,45.63%来自运输成本的节约。结论采用合作调箱策略,能够降低航运公司空箱调运的总成本,能够弱化单位空箱存储成本和租赁成本的增加对空箱调运总成本的影响,但单位运输成本和运费加成因子的增加会降低合作调运空箱策略的优势。     

随机环境下班轮公司之间合作调箱研究

目的研究随机因素对2种调箱方式的影响,以体现合作调箱方式在随机环境下的优越性。方法综合考虑港口空箱需求和空箱运力限额的随机性,以决策周期内调箱总成本最小为目标,构建随机环境下班轮公司之间合作调箱模型,然后通过算例,研究不同港口服务水平和运力限制水平对2种调箱方式的影响,以及对调箱系统中随机因素进行灵敏度分析。结果当班轮公司采用保守-成本型决策、保守-服务型决策、冒险-成本型决策、冒险-服务型决策时,2种调箱方式的总成本差值分别为9638,22862,10710,19284美元。结论降低运力限制水平可以压缩调箱总成本,但是提高港口服务水平会增加调箱总成本,且当港口服务水平和运力限制水平均处于高值时,合作调箱方式的优势更加显著;与单独调箱方式相比,合作调箱方式可以降低调箱系统中随机因素波动对调箱总成本的影响。     

模糊需求下空箱调运问题研究

目的同时考虑重箱和空箱运输,研究多周期情形下重箱运输需求及相关成本参数变化对空箱调运方案的影响。方法考虑重箱需求的模糊性,以系统总成本最小为目标,建立空箱调运模糊规划模型,并转换为清晰等价形式进行求解。结果租箱与空箱调运比随航次数的增加而变化明显,决策期为2个航次的租箱与空箱调运比约为4个航次时的6倍;系统总成本随着可信度的增大而增大,在可信度为0.5时总成本最小。结论空箱调运在长期决策中更明显,空箱调运量与空箱调运成本反向变化,与堆存成本和甩箱成本同向变化,在一定范围内随着租箱成本进行反向变化。     

海上折叠集装箱空箱调运优化

目的针对标准集装箱和可折集装叠箱一起参与的空箱调运问题,找出影响可折叠空箱使用的关键因素。方法通过混合整数非线性规划法对标准集装箱和折叠集装箱的调运总成本进行比较;通过关键因素分析法对影响可折叠空箱使用的因素进行分析,影响因素包括展开/折叠设备安装成本、运输成本、租箱成本和存储成本等。结果运输成本是影响折叠箱使用的关键因素,尤其当运输成本上升30%～50%时,使用可折叠空箱参与调运下的总运输成本提高了16.92%,22.37%,27.37%,而不使用可折叠空箱总调运成本提高了22.48%,28.67%,34.60%。结论折叠集装箱的使用受到多种因素影响,在一定条件下使用折叠集装箱更具有经济性。     

海陆联运下可折叠集装箱的空箱调运研究

目的针对空箱调运问题,找出影响可折叠集装箱使用的关键因素。方法利用因素分析法、整数规划法对标准集装箱和可折叠集装箱的总成本及影响因素进行分析,影响因素包括运输成本、折叠/展开成本、运输能力、存储成本及租箱成本等。结果租箱成本是影响可折叠集装箱使用的关键因素,当租箱成本降低10%以上时,使用可折叠集装箱比标准集装箱具有明显的经济性。结论可折叠集装箱的使用受多种因素的影响,在一定条件下使用可折叠集装箱优于标准集装箱。     

一种新型全折叠式集装箱的设计与运用

目的 为降低港航企业的集装箱空箱堆存和调运成本，提升全球集装箱市场的供应链效率，加速箱源周转。方法 提出一项空箱储运成本“减肥法”，即设计出一项新型全折叠式标准集装箱及其辅助工具。基于折叠式集装箱和空箱调运领域的参考文献和创新成果，以及《系列1集装箱技术要求和试验方法》，通过Adobe Illustrator和SolidWorks设计出新型全折叠式标准集装箱及其辅助工具各要件的平面图和3D图，并研究其工作机理；借助Workbench对折叠箱进行模拟试验，以研究折叠箱在最大应力和变形量下的强度和刚性。结果 研究表明该折叠箱最大应力（131.75 MPa）和最大变形量（4.1255 mm）均在ISO 1496—1标准容许的范围内，同时折叠状态下的空箱体积仅为普通空箱的三分之一，宜用于码头堆场、集装箱货运站、货主仓库和集装箱班轮等场景。结论 该项发明有助于为港口企业减少空箱的堆存成本、为运输企业降低空箱调运成本、为货主提供充足箱源运输货物，有较好的应用价值。     

基于引力窗的多设备串行系统机会维护建模

针对多设备串行系统,提出一种基于引力窗的机会维护决策模型。该模型基于万有引力理论,以设备最佳预防维护时间点为质心并基于成本变动率拓宽为时间窗,通过定义时间窗之间与目标成本直接相关的引力值,引入基于引力窗的机会维护策略,实现系统机会维护决策方案的有效识别。实例分析表明,在95%的置信度水平下,基于引力窗的机会维护策略相比基于传统单时间窗的机会维护策略可获得更低的系统维护总成本。     

集装箱空箱合作博弈模型及其机制设计

船公司通过共享集装箱形成联盟,提高集装箱利用率,降低空箱调运成本.由于每个成员追求各自利益最大化,成员与联盟的最优决策往往是不一致的,进而导致联盟不稳定.以合作博弈和数学规划为理论工具,建立了船公司联盟的合作博弈模型,并且设计了有效的收益分配机制,这个机制为成员提供了补偿性支付.在该模型中,分别对联盟和成员的决策过程进...     

共享单车调配路线优化问题研究

随着共享单车的普及,投放数量在急剧增加。由于公共资源有限,导致共享单车乱停乱放现象严重,因此需要合理控制各站点单车的库存量。共享单车的调配路线优化是优化站点库存量的主要手段之一。同时,共享单车种类也越来越多(如单人车、双人车以及带婴儿座椅单车等等),为了满足用户多样化的需求,在调配过程中需要考虑各类型共享单车的均衡问题。研究了一类时变环境下的多类型共享单车调配路线优化问题,结合不同类型单车之间的替代特性,建立了混合整数规划模型,并设计了混合禁忌搜索算法对问题进行求解。数值实验表明替代策略既可以有效减少调运总成本,混合禁忌搜索能求解大规模算例,并且能得到质量较好的解。     

供应链中信息资源共享的行为学分析

供应链中各阶段之间的合作往往由于非技术原因产生失调.JH窗是研究人与人之间沟通的图形化模型.通过改进JH窗,将信息共享行为描述为一个JH窗中区域变化过程,分析了合作中技术和管理两个因素之间的关系.用JH窗描述了合作行为对信息资源共享的影响与合作行为改进的方向.指出信息共享不仅是技术问题,管理因素是技术应用成败的关键.只有在一个诚信和开放的环境中,合作的参与者才能开放自身的信息,并通过良性的反馈减小自身盲区,提高对环境的信任,从而开放更多的信息以达到一个良性的循环.     

Immunity-based evolutionary algorithm for optimal global container repositioning in liner shipping

Global container repositioning in liner shipping has always been a challenging problem in container transportation as the global market in maritime logistics is complex and competitive. Supply and demand are dynamic under the ever changing trade imbalance. A useful computation optimization tool to assist shipping liners on decision making and planning to reposition large quantities of empty containers from surplus countries to deficit regions in a cost effective manner is crucial. A novel immunity-based evolutionary algorithm known as immunity-based evolutionary algorithm (IMEA) is developed to solve the multi-objective container repositioning problems in this research. The algorithm adopts the clonal selection and immune suppression theories to attain the Pareto optimal front. The proposed algorithm was verified with benchmarking functions and compared with four optimization algorithms to assess its diversity and spread. The developed algorithm provides a useful means to solve the problem and assist shipping liners in the global container transportation operations in an optimized and cost effective manner.     

考虑内陆转运的集装箱班轮运输网络设计方法

为了优化班轮公司航线网络,降低运营成本,针对始发地或目的地位于内陆,且内陆与港口间存在转运OD流的班轮航线进行网络设计。基于Logit和整数线性规划等方法,将内陆OD流转化为港到港需求,建立集装箱班轮航运网络评估模型。模型以总成本最小为目标,同时满足货运需求、装卸港转运时间以及合理安排运力等约束,利用IOLG CPLEX优化软件进行求解。将模型用于某班轮公司航线网络设计,与现有结构相比优化结果显示：在保持总运量大致持平的基础上,可将原有船队规模从81条航线、289只船舶有效缩减到77条航线和269只船舶。表明该模型能够有效降低班轮航线运营成本,具有较大的实践意义。     

集装箱航运系统协作模式对比研究

首先对不考虑直销市场的集装箱航运系统三种协作模式:集中式协作模式、信息对称下的分散式协作模式、信息不对称下的分散式模式进行了数学推导分析。研究发现,集中式模式下整体空箱规模比信息对称的分散式模式航运系统较小,而信息不对称的分散式模式和信息对称的分散式模式相比,优化问题难度陡增。然后,为了贴近现实,对考虑直销市场参与下的集装箱航运系统进行了系统动力学仿真研究。结果表明,在考虑直销市场参与的集装箱航运系统中,集中式协作模式下航运系统整体利润最大,分散式协作模式下航运系统整体利润下降较多,是由"双重边际性"的加剧所造成;信息不对称的分散模式航运系统整体利润略低于信息对称的分散模式航运系统整体利润,是由加入直销市场以后,信息失真现象的有效缓解所引起的。     

基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配优化

目的 针对多品种、高频次、小批量、高时效及高附加值等特点的消费者订单需求,借助自主研发设计的多温蓄冷箱,提出基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配模式,并展开实证研究。方法 以总成本最小化为目标,构建基于公铁联运的多温蓄冷箱全程运输及配送优化模型,对比全程机械式冷藏汽车多温共配模式,采用遗传算法优化求解,并对配送时效和高铁运价进行灵敏性分析。结果 基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配相较于全程机械式冷藏汽车多温共配的总成本减少了38%,其中,制冷成本、碳排放成本及时间惩罚成本明显减少;以正常配送时间约束为参照,延长或缩短时间窗,基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配的时间惩罚成本比全程机械式冷藏汽车多温共配的减少了61%~83%。与铁路整车货运价格相比,高铁货运价格在上浮不超过220%的情况下,基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配模式相较于全程机械式冷藏汽车多温共配模式在经济效益和社会效益两方面更具优势。结论 公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配能为企业降本增效、节能减排,为运输主体提供新思路,为整合闲置运力提供一种新型的运营模式。     

Collaborative solutions for inter terminal transport

Major ports contain multiple container terminals, sea terminals, train, truck and barge terminal, and empty container depots, operated by different companies. Port authorities try to streamline inter terminal container transport (ITT) within congested port areas by offering expensive common road and rail infrastructure. Alternatively, individual stakeholders can set up private or collaborative container transport systems. This paper develops a framework to analyse and determine feasibility conditions of a common ITT system in a port area, depending on total transport volumes. First, we develop a simulation model to evaluate the costs of transporting containers using different modes of transport including trucks, automated guided vehicles, and multi trailer systems. Next, the required number of vehicles per mode is determined for a given throughput and waiting time. The results of the simulation are used in a game-theoretic setting to determine the cost savings per stakeholder operating in a coalition. By comparing cost savings for all possible coalitions, it is possible to determine, for each stakeholder, the attractiveness of using a common system. We find the coalitions that result in the highest savings and compare them with the infrastructure cost required to realise them. We apply the method to determine the feasibility of a common ITT system for terminals in the Port of Rotterdam and show that it only pays off in case of high demand for container transports.