基于改进最速下降法的集装箱班轮船期设计优化研究

摘要

随着集装箱运输与世界海运业的蓬勃发展，远洋集装箱班轮市场的竞争日趋激烈，运价增长的空间有限，贸易不平衡又导致空箱调运的费时费力。在这样的状况下，班轮运输公司都在寻求通过制定适当航线与船期的方法来增加营运收入成本比，使收益最大化。需求产生贸易，贸易产生运输。班轮运输公司在考虑运输需求的基础上设立航线，而本文主要研究的是在确立航线的基础之上，如何通过调整分配适合的船期来追求成本最小化的问题。
　　 本文主要分析了班轮船期影响因素、船期与营运经济性间的关系，建立了相应的船期优化模型并进行了变量间关系的推导，得到了一个以燃油成本和滞期处罚金最小化为目标函数，各航段的分配时间为自变量的非线性优化模型。并用最速下降法与黄金分割法的混合解法求解该模型。再以马士基公司的一条欧洲-远东集装箱班轮航线的SKAGEN MAERSK船舶为例，用上述方法进行求解并分析数据结果。
　　 通过实证分析可知模型在延误罚金较高的情况下会有较好的优化结果，能节约16％以上的燃油成本和处罚金。在考虑港口延误的优化方案并且具有较大程度的延误惩罚的情况下，航行里程越短的航段在港口延误范围增长的同时会增大其分配的航行时间来适应延误的增加，而航行里程越长的航段则会减少航行时间的分配并增加平均航速。本文的研究成果和所建立的船期优化模型对于航运企业制定合理的班轮船期，提高航次经济效益具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的意义

1．3 国内外研究综述

1．3．1 国内研究综述

1．3．2 国外研究综述

1．4 研究内容与思路

第2章 集装箱班轮船期与营运成本分析

2．1 集装箱班轮运输特征

2．1．1 市场风险高

2．1．2 垄断竞争

2．1．3 运价周期波动

2．1．4 运营联盟化

2．2 集装箱班轮船期分析

2．2．1 船期表与船期可靠性

2．2．2 造成船期延误的因素

2．2．3 弥补船期延误的方法

2．3 营运成本分析

2．3．1 营运成本变化趋势

2．3．2 营运成本分类

2．4 船期与营运成本之间的关系

2．5 小结

第3章 船期优化模型的建立与分析

3．1 模型适用范围与假设条件

3．1．1 模型适用范围

3．1．2 假设条件

3．2 变量定义与公式推导

3．2．1 变量定义

3．2．2 相关公式推导

3．3 模型求解方法的确立

3．3．1 模型标准化

3．3．2 最速下降法

3．3．3 黄金分割法

3．4 小结

第4章 实证分析——中欧远洋集装箱班轮航线分析

4．1 案例背景条件

4．1．1 案例说明

4．1．2 参数设置

4．2 案例分析

4．3 不同方案下的比较

4．4 小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

5．2．1 局限性

5．2．2 完善的班轮班期规划

参考文献

附录A 相关公式证明

附录B Matlab程序

致谢