集装箱班轮航线结构模式优化选取研究

论文摘要

本文论述了在集装箱船舶不断大型化、集装箱港口中转作用日益加强的今天,经营班轮航线结构模式选取问题的研究。并以东北亚到美国西海岸的港口为例,求出基本港结构模式与核心港结构模式利润转换的平衡过渡点。集装箱班轮运输经过半个多世纪的发展,因其自身的诸多优势,已经逐步代替了件杂货运输。为了降低单位运输成本,实现集装箱运输的规模经济效益,航运企业纷纷建造了大型集装箱船舶。集装箱船舶的大型化发展也推动了港口向现代化、深水化的方向发展,集装箱港口中转作用日益加强,由此航线的结构模式由逐港挂靠的基本港模式形成了海上集装箱运输中干线加支线的轴辐式(Hub and Spoke)运输网络,即核心港结构模式。选择正确的结构模式对航线经的济效益具有至关重要的作用。然而业界对于这一问题并没有明确的判定标准,经营者往往根据自身多年经验或传统做法决策。因此如何更加科学合理的利用现有资源,科学规划航线,降低航线成本是摆在航运公司面前一个亟待解决的问题。本文首先论述了世界集装箱班轮运输的产生、发展现状及其未来发展趋势；接着又介绍了目前班轮航线所采取的两种航线模式——基本港结构模式与和核心港结构模式,并对比研究了两种航线模式的主要影响因素及各自优势与劣势；在分析了集装箱航线成本构成之后,以单位时间单舱收益最大为目标函数分别对基本港航线模式与核心港航线模式建立优化模型,并优化拟合相关的函数；最后以东北亚—美西航线相关数据进行模型数据试验,分别得到了在这两种结构模式下,集装箱班轮运输单位时间单舱收益随集装箱船舶规模大小的变化曲线,并对试验结果加以分析,得到航线结构模式的利润平衡点。所谓航线结构模式的利润平衡点即为在该点下采用两种结构模式经营该航线所得到的利润是一样的,这对于班轮公司合理选择航线的结构模式具有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.1.1 国际集装箱运输的产生与发展
• 1.1.2 集装箱船舶及港口规模的大型化发展趋势
• 1.1.3 国际集装箱枢纽港的形成
• 1.1.4 集装箱班轮公司的发展趋势
• 1.2 文献回顾
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 研究的主要内容
• 第2章 集装箱班轮运输结构模式问题的描述
• 2.1 航线经营模式介绍
• 2.1.1 基本港航线模式
• 2.1.2 核心港航线模式
• 2.2 基本港航线模式影响因素分析
• 2.2.1 基本港航线模式主要影响因素介绍
• 2.2.2 基本港航线模式主要影响因素分析
• 2.3 核心港模式主要影响因素及相互关系分析
• 2.3.1 核心港结构模式主要影响因素介绍
• 2.3.2 核心港航线模式主要影响因素分析
• 2.4 航线运营成本分析
• 2.4.1 经营成本
• 2.4.2 航次成本
• 2.4.3 资本成本
• 第3章 数学模型
• 3.1 基本港结构模式的数学模型
• 3.1.1 模型的假设
• 3.1.2 基本港航线结构模式的数学模型
• 3.2 核心港结构模式的数学模型
• 3.2.1 模型假设
• 3.2.2 核心港数学模型
• 3.3 数学模型的求解的关键点
• 3.4 模型中相关函数的拟合
• 3.4.1 船舶租金函数
• 3.4.2 船舶燃油消耗量函数CF（X）
• 3.4.3 船舶航行速度函数SPD（X）
• 第4章 算法介绍
• 4.1 算法介绍
• 4.1.1 最优化方法介绍
• 4.1.2 建立MATLAB优化模型需要注意的几个基本问题
• 4.2 工具、软件介绍
• 4.2.1 Matlab介绍
• 4.2.2 MATLAB的特点
• 4.2.3 MATLAB的应用
• 第5章 东北亚——美西集装箱班轮航线数据试验及结果分析
• 5.1 东北亚——美西集装箱班轮航线相关数据
• 5.2 东北亚——美西集装箱航线实验结果分析
• 5.3 两种结构模式的利润平衡点
• 结论
• 参考文献
• 致谢