基于最小最大后悔值的轴辐式班轮航线网络优化研究

摘要

在竞争激烈、缓慢复苏的班轮运输市场，设计行之有效的班轮航线网络是对班轮公司有限的资源进行合理分配，从而降低公司运输成本以获得经营优势的重要手段。考虑到船舶的大型化发展以及班轮航运联盟的形成，越来越多的班轮公司采用轴辐式班轮航线网络替代多港挂靠网络以提高服务频率，并取得规模经济效应。轴辐式班轮航线网络决定着班轮公司未来多年的服务范围和服务水平，班轮公司为保证市场占有率，不会轻易对航线网络进行变更。运营过程中运输需求因素等具有较大的不确定性，需求的波动会使投入运营的航线网络与实际需求不匹配，造成班轮公司网络和运力资源投入过剩或不足，最终导致班轮公司的经济损失，承担较大的风险。班轮公司如何在需求波动的条件下合理设计航运网络，从而达到规避风险、实现长期经济收益，成为班轮公司管理决策的重点。
　　因此，本文运用需求情景集反映班轮航线网络中的需求不确定性，针对某一特定需求情景建立单分配、枢纽港无容量限制、不允许支线港通航的轴辐式班轮航线网络优化模型，并引入最小最大后悔值理论建立不确定需求下的轴辐式班轮航线网络优化模型，从而帮助班轮公司规避风险，建立在中长期较为稳定的班轮航线网络。通过禁忌搜索算法的求解得到在不确定需求下、以班轮公司航线运营成本最小为目标时枢纽港的选择以及支线港的具体配置方案。最后以某公司运营的亚洲-西北欧航线为算例，通过查阅相关班轮公司的网站资料等形式收集航线、港口、集装箱运输量等相关数据，验证本文设计的不确定需求下的轴辐式班轮航线网络优化模型具有可行性，最终的优化结果具有鲁棒性，可以帮助班轮公司在需求波动的条件下建立在中长期能够保持合理性与可行性的班轮航线网络。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 文献综述

1．2．1 确定环境下班轮航线网络优化研究现状

1．2．2 不确定环境下网络优化研究现状

1．2．3 最小最大后悔值理论研究现状

1．2．4 研究综述小结

1．3 研究内容与研究思路

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究思路和方法

第2章 轴辐式班轮航线网络与优化理论基础

2．1 轴辐式班轮航线网络分析

2．1．1 轴辐式班轮航线网络构成及优势分析

2．1．2 轴辐式班轮航线网络类型分析

2．2 轴辐式班轮航线网络不确定因素与需求情景集

2．2．1 轴辐式班轮航线网络不确定因素

2．2．1 需求情景集

2．3 轴辐式班轮航线网络不确定规划方法

2．3．1 随机规划

2．3．2 模糊规划

2．3．3 鲁棒优化

2．4 基于最小最大后悔值的决策理论

第3章 特定需求情景下的轴辐式班轮航线网络优化模型

3．1 问题描述

3．2 模型假设与参数说明

3．3．1 模型假设

3．3．2 符号说明

3．3 需求情景s下的模型建立

第4章 基于最小最大后悔值的轴辐式航线网络优化模型

4．1 基于最小最大后悔值的模型建立

4．2 模型求解

4．2．1 禁忌搜索算法分析

4．2．2 禁忌算法关键参数

4．2．3 求解步骤

第5章 算例分析

5．1 数据收集

5．2．1 港口距离及需求情景集

5．2．2 船舶营运成本分析

5．2 结果分析

结论

参考文献

致谢