模拟退火算法在班轮航线配船优化中的应用

论文摘要

上世纪九十年代开始,世界经济的蓬勃发展带来了国际贸易量不断增加,这使得集装箱班轮运输业务迅猛发展,给航运界带来了勃勃生机。据资料显示国际货物的80%左右是通过海运方式来完成的。经济形势大好时,各大航运公司为扩大企业规模、增加企业盈利,不断订造新船或租赁船舶、增设航线、吸纳货源,这使得船舶数量大幅度上升。而2007年下半年爆发的全球经济危机使得国际贸易受到重创,导致航运业低迷,很多船公司吸纳不到足够的货物,这就会发生运力过剩的情况,而且加上航运业的退出机制比较缓慢,这就可能会给船公司带来不小的风险。而航线配船关系到船队运输经济效益、船队整体结构优化,进而影响企业竞争能力,因此合理的进行航线配船对于船公司显得尤为重要。各大型船公司无不面对现实而涉足于这项研究。船公司要全面地、深入地对船舶组织的合理性作系统的分析研究,使船舶最大限度地发挥其效用。目前多数船公司主要还是依据计划人员的长期工作经验来进行航线上的运力配置,缺乏科学依据,航线配船的正确性也就难以保证。本文以航运经济学以及航运业务管理理论等理论作为理论基础,对班轮航线配船问题进行研究。在前人研究的基础上,对现有的航线配船线性规划模型进行了分析与改进,建立合理的航线配船优化模型。之后根据航线配船问题的特点,设计出相应的模拟退火算法,并通过算例验证算法具有良好的鲁棒性,在合理的计算时间内可找到较优的局部最优解,甚至是全局最优解。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究综述
• 1.3 论文内容及结构
• 1.4 论文研究方法及创新点
• 第2章 班轮航线配船方法研究
• 2.1 班轮运输概述
• 2.1.1 班轮航线经营管理特点
• 2.1.2 班轮航线运行特征及参数
• 2.1.3 班轮航线结构类型
• 2.1.4 班轮航线挂靠港口的选择
• 2.1.5 班轮航线船期表的编制
• 2.2 班轮航线配船方法
• 2.2.1 班轮航线配船内容及原则
• 2.2.2 班轮航线配船分类及主要方法
• 2.3 航线配船经济效益分析
• 2.3.1 船舶运输收入
• 2.3.2 船期经济性
• 第3章 班轮航线配船优化模型
• 3.1 现行研究中的问题描述
• 3.2 现有模型及分析
• 3.3 模型改进
• 3.3.1 上行期内航线配船与租船的联合优化模型
• 3.3.2 下行期内航线配船与运力闲置的联合优化模型
• 第4章 班轮航线配船问题的模拟退火算法
• 4.1 模拟退火算法简述
• 4.2 航线配船问题的模拟退火算法应用过程
• 4.2.1 目标函数的选取
• 4.2.2 解的表示形式
• 4.2.3 新解的产生机制及接受准则
• 4.2.4 参数的选取
• 4.3 算法编程设计
• 4.4 参数实验
• 4.5 模型求解及算法性能评价
• 第5章 现实规模的班轮航线配船联合优化问题
• 5.1 已知数据
• 5.2 模型求解
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录一
• 附录二
• 附录三
• 附录四
• 附录五
• 致谢