集装箱班轮轴辐式网络鲁棒优化模型研究

摘要

随着国际贸易的快速发展，海洋运输作为一种重要的运输方式扮演着越来越重要的角色，据统计，海洋运输已占国际贸易总运量的三分之二以上。而集装箱班轮运输因其自身的特殊优势，逐渐成为海洋运输最重要的组成部分。随着全球经济的慢慢复苏，海运市场需求的逐渐扩大，集装箱班轮运输市场规模也必然会越来越大。集装箱班轮轴辐式网络的设计问题一直以来都是班轮公司决策的重点，合理科学的集装箱班轮轴辐式网络可以帮助公司降低运营成本，提高船舶装载率。而港口之间的需求不确定严重影响着网络的设计，确定需求下的轴辐式网络设计优化不能满足市场的波动，使决策产生错误。因此，需要考虑不确定需求下的集装箱班轮轴辐式网络设计优化。
　　本文主要研究基于鲁棒优化的集装箱班轮轴辐式网络设计问题，首先建立集装箱班轮轴辐式网络确定性模型，通过引入决策变量对网络的设计进行约束，以总成本（运输成本和中转成本）最小为目标函数;其次在确定性模型的基础上，引入不确定预算参数，建立集装箱班轮轴辐式网络鲁棒优化模型，考虑不确定预算取值不同的情况下，模型的鲁棒性以及总成本的变动情况;最后通过引入算例分析，验证模型的合理性和科学性。
　　本文采用Lingo11.0软件分别对确定性模型以及鲁棒优化模型进行求解，结果表明，一方面，当需求的扰动值一定时，随着不确定预算值L的逐渐增大，模型的总成本逐渐增大，模型的鲁棒性也在逐渐增大，解的鲁棒性减弱，枢纽港的选择和支线港的配置也在发生着变化;另一方面，随着扰动值的增大，总成本的变动的幅度逐渐增大，枢纽港的选择和支线港的配置也在发生着变化。但是，在鲁棒优化模型中，虽然相对于确定性模型成本更高，但模型的解都是可行的。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 确定环境下集装箱班轮航线网络研究现状

1．2．2 不确定环境下集装箱班轮航线网络研究现状

1．2．3 文献综述小结

1．3 研究内容及方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法及框架

第2章 相关理论基础

2．1 集装箱班轮航线分类

2．1．1 点对点航线

2．1．2 多港挂靠航线

2．1．3 轴辐式网络

2．2 轴辐式网络的规划和分类

2．2．1 轴辐式网络规划

2．2．2 轴辐式网络分类

2．2．3 本文所研究的集装箱班轮轴辐式网络

2．3 集装箱班轮轴辐式网络不确定性分析

2．3．1 集装箱班轮轴辐式网络不确定性特征

2．3．2 集装箱班轮轴辐式网络不确定性影响因素

2．4 集装箱班轮航线网络不确定性规划方法

2．4．1 随机规划

2．4．2 模糊规划

2．4．3 鲁棒优化

2．5 本章小结

第3章 集装箱班轮轴辐式网络鲁棒优化模型建立

3．1 问题描述

3．2 问题假设与符号说明

3．2．1 问题假设

3．2．2 符号说明

3．3 模型建立

3．3．1 集装箱班轮轴辐式网络确定性模型

3．3．2 集装箱班轮轴辐式网络鲁棒优化模型

3．4 本章小结

第4章 算例分析

4．1 参数

4．2 结果分析

4．2．1 集装箱班轮轴辐式网络确定性模型的求解结果

4．2．2 集装箱班轮轴辐式网络鲁棒优化模型的求解结果

4．3 敏感性分析

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢