航运联盟空箱调运决策模型

目的研究航运公司之间合作调箱紧密程度对空箱调运总成本的影响。方法考虑空箱调运时间窗,以空箱调运总成本最小为目标,建立航运联盟空箱调运决策模型,然后通过具体算例,研究"资源不共享、运力共享、空箱共享、运力和空箱同时共享"这4种调箱策略,以及空箱调运时间窗和经济参数变化对空箱调运总成本的影响。结果与资源不共享策略相比,运力共享策略、空箱共享策略、运力和空箱同时共享策略下空箱调运总成本分别减少了4.90%,2.11%,6.28%。结论通过加大航运公司之间合作调箱的紧密程度,不仅能降低其空箱调运总成本,而且也能削弱空箱堆存费率和租赁费率的增加对空箱调运总成本的影响,以及弱化空箱调运时间窗对空箱调运总成本的影响,但空箱调运费率和运费加成因子的增加会缩小合作调箱紧密程度的优势。     

海上折叠集装箱空箱调运优化

目的针对标准集装箱和可折集装叠箱一起参与的空箱调运问题,找出影响可折叠空箱使用的关键因素。方法通过混合整数非线性规划法对标准集装箱和折叠集装箱的调运总成本进行比较;通过关键因素分析法对影响可折叠空箱使用的因素进行分析,影响因素包括展开/折叠设备安装成本、运输成本、租箱成本和存储成本等。结果运输成本是影响折叠箱使用的关键因素,尤其当运输成本上升30%～50%时,使用可折叠空箱参与调运下的总运输成本提高了16.92%,22.37%,27.37%,而不使用可折叠空箱总调运成本提高了22.48%,28.67%,34.60%。结论折叠集装箱的使用受到多种因素影响,在一定条件下使用折叠集装箱更具有经济性。     

模糊需求下空箱调运问题研究

目的同时考虑重箱和空箱运输,研究多周期情形下重箱运输需求及相关成本参数变化对空箱调运方案的影响。方法考虑重箱需求的模糊性,以系统总成本最小为目标,建立空箱调运模糊规划模型,并转换为清晰等价形式进行求解。结果租箱与空箱调运比随航次数的增加而变化明显,决策期为2个航次的租箱与空箱调运比约为4个航次时的6倍;系统总成本随着可信度的增大而增大,在可信度为0.5时总成本最小。结论空箱调运在长期决策中更明显,空箱调运量与空箱调运成本反向变化,与堆存成本和甩箱成本同向变化,在一定范围内随着租箱成本进行反向变化。     

随机环境下班轮公司之间合作调箱研究

目的研究随机因素对2种调箱方式的影响,以体现合作调箱方式在随机环境下的优越性。方法综合考虑港口空箱需求和空箱运力限额的随机性,以决策周期内调箱总成本最小为目标,构建随机环境下班轮公司之间合作调箱模型,然后通过算例,研究不同港口服务水平和运力限制水平对2种调箱方式的影响,以及对调箱系统中随机因素进行灵敏度分析。结果当班轮公司采用保守-成本型决策、保守-服务型决策、冒险-成本型决策、冒险-服务型决策时,2种调箱方式的总成本差值分别为9638,22862,10710,19284美元。结论降低运力限制水平可以压缩调箱总成本,但是提高港口服务水平会增加调箱总成本,且当港口服务水平和运力限制水平均处于高值时,合作调箱方式的优势更加显著;与单独调箱方式相比,合作调箱方式可以降低调箱系统中随机因素波动对调箱总成本的影响。     

海陆联运下可折叠集装箱的空箱调运研究

目的针对空箱调运问题,找出影响可折叠集装箱使用的关键因素。方法利用因素分析法、整数规划法对标准集装箱和可折叠集装箱的总成本及影响因素进行分析,影响因素包括运输成本、折叠/展开成本、运输能力、存储成本及租箱成本等。结果租箱成本是影响可折叠集装箱使用的关键因素,当租箱成本降低10%以上时,使用可折叠集装箱比标准集装箱具有明显的经济性。结论可折叠集装箱的使用受多种因素的影响,在一定条件下使用可折叠集装箱优于标准集装箱。     

一种新型全折叠式集装箱的设计与运用

目的 为降低港航企业的集装箱空箱堆存和调运成本，提升全球集装箱市场的供应链效率，加速箱源周转。方法 提出一项空箱储运成本“减肥法”，即设计出一项新型全折叠式标准集装箱及其辅助工具。基于折叠式集装箱和空箱调运领域的参考文献和创新成果，以及《系列1集装箱技术要求和试验方法》，通过Adobe Illustrator和SolidWorks设计出新型全折叠式标准集装箱及其辅助工具各要件的平面图和3D图，并研究其工作机理；借助Workbench对折叠箱进行模拟试验，以研究折叠箱在最大应力和变形量下的强度和刚性。结果 研究表明该折叠箱最大应力（131.75 MPa）和最大变形量（4.1255 mm）均在ISO 1496—1标准容许的范围内，同时折叠状态下的空箱体积仅为普通空箱的三分之一，宜用于码头堆场、集装箱货运站、货主仓库和集装箱班轮等场景。结论 该项发明有助于为港口企业减少空箱的堆存成本、为运输企业降低空箱调运成本、为货主提供充足箱源运输货物，有较好的应用价值。     

周期可变下考虑多车型的库存路径优化研究

目的 研究基于供应商管理库存模式下，由一个供应商和多个零售商组成的二级供应链配送系统的库存路径优化问题，确定计划期内各配送周期的长度、数量，对供应链中库存策略与配送方案问题进行协调优化，使系统总成本最低。方法 考虑的成本包括库存持有成本、缺货成本和配送成本。为降低供应链系统的总成本，提出全新的周期可变策略。结果 采用遗传算法求解得出最佳方案。将不同策略的算例结果进行对比分析，结果表明周期可变策略与周期固定策略相比，系统总成本最低节约比例为1.7%，最高节约比例为42.3%。结论 通过对计划期内各配送周期的长度及数量进行划分调整可以有效地节约系统总成本，同时，采用多车型的配送方案明显优于采用同车型的配送方案。     

分割配送的生鲜产品库存-路径优化研究

目的 基于供应商管理库存策略,优化协调第三方物流（3rd Party Logistics,3PL）参与的二级供应链系统中库存补充与补货配送的关系,在满足配送需求的同时降低系统的库存和运输成本。方法 综合考虑3PL物流模式下的库存-路径系统中生鲜产品的运输距离、质量时间窗以及需求分割配送策略在时间上的调整等因素,以异质车队车辆行驶燃油成本、车辆调用固定成本、配送超时腐坏成本以及各零售商的库存成本为目标函数,建立多品种生鲜产品库存-路径优化模型。结果 通过改进的遗传算法计算并进行配送量调整优化,得到最终的生鲜配送方案,其系统总成本比配送量调整前减少了9.98%。结论 通过在时间上对配送量进行拆分调整可以有效地节约供应链系统总成本。     

集装箱空箱合作博弈模型及其机制设计

船公司通过共享集装箱形成联盟,提高集装箱利用率,降低空箱调运成本.由于每个成员追求各自利益最大化,成员与联盟的最优决策往往是不一致的,进而导致联盟不稳定.以合作博弈和数学规划为理论工具,建立了船公司联盟的合作博弈模型,并且设计了有效的收益分配机制,这个机制为成员提供了补偿性支付.在该模型中,分别对联盟和成员的决策过程进...     

考虑横向转运的线状需求物流节点选址研究

铁路线路建设需要大量物资,沿拟建线路布局物流节点对成本控制具有重要意义。为决策物流节点的位置及其相应的服务区域,考虑拟建线路物资需求的不确定性,引入物流节点间的横向转运策略,以运营总成本最小为目标,建立了线状需求下的设施选址−库存模型。在分析模型性质的基础上,设计了基于线搜索的求解算法。算例分析表明,横向转运增加一定的转运成本和运输成本,但大幅降低了物流节点的库存成本,进而降低运营总成本,考虑横向转运对物流节点的选址和服务区域决策有一定的影响。     

Immunity-based evolutionary algorithm for optimal global container repositioning in liner shipping

Global container repositioning in liner shipping has always been a challenging problem in container transportation as the global market in maritime logistics is complex and competitive. Supply and demand are dynamic under the ever changing trade imbalance. A useful computation optimization tool to assist shipping liners on decision making and planning to reposition large quantities of empty containers from surplus countries to deficit regions in a cost effective manner is crucial. A novel immunity-based evolutionary algorithm known as immunity-based evolutionary algorithm (IMEA) is developed to solve the multi-objective container repositioning problems in this research. The algorithm adopts the clonal selection and immune suppression theories to attain the Pareto optimal front. The proposed algorithm was verified with benchmarking functions and compared with four optimization algorithms to assess its diversity and spread. The developed algorithm provides a useful means to solve the problem and assist shipping liners in the global container transportation operations in an optimized and cost effective manner.     

考虑内陆转运的集装箱班轮运输网络设计方法

为了优化班轮公司航线网络,降低运营成本,针对始发地或目的地位于内陆,且内陆与港口间存在转运OD流的班轮航线进行网络设计。基于Logit和整数线性规划等方法,将内陆OD流转化为港到港需求,建立集装箱班轮航运网络评估模型。模型以总成本最小为目标,同时满足货运需求、装卸港转运时间以及合理安排运力等约束,利用IOLG CPLEX优化软件进行求解。将模型用于某班轮公司航线网络设计,与现有结构相比优化结果显示：在保持总运量大致持平的基础上,可将原有船队规模从81条航线、289只船舶有效缩减到77条航线和269只船舶。表明该模型能够有效降低班轮航线运营成本,具有较大的实践意义。     

跨境VMI供货模式下生产-库存联合优化研究

研究基于跨境VMI(vendor managed inventory)供货模式下的生产-库存联合优化问题。以一个实际案例企业作为应用背景,比较了VMI供货模式和传统的供货模式在海运和空运2种运输方式下的不同特点及其对决策的影响。研究结果表明,对于案例企业而言,采用VMI供货模式的库存管理是可行的,考虑目前公司采用2种可选的运输模式,选择海运的总成本最低。通过对资金费用率、库存费用比率和缺货费用率进行灵敏度分析,探讨了不同环境变量对最优决策的影响。研究结果对跨境供应链多国生产型企业改善跨境物资采购和生产-库存决策有一定参考价值。     

Positioning empty containers among multiple ports with leasing and purchasing considerations

With the recent development of container transportation, the imbalance of empty containers among ports has become more serious. We consider the problem of positioning empty containers. The goal of this study is to propose a plan for transporting empty containers between container ports (terminals) to reduce the imbalance. There is currently a demand at each port and any backlog of containers is not permitted. The objective is to minimize the total relevant costs such as transportation cost, handling cost, and holding cost, etc. In this study, we develop a model with respect to the leasing and purchasing of containers. Mixed integer programming and genetic algorithms are used to solve the model. A hybrid GA is also proposed to reduce the computation time while still obtaining an acceptable result.     

Collaborative solutions for inter terminal transport

Major ports contain multiple container terminals, sea terminals, train, truck and barge terminal, and empty container depots, operated by different companies. Port authorities try to streamline inter terminal container transport (ITT) within congested port areas by offering expensive common road and rail infrastructure. Alternatively, individual stakeholders can set up private or collaborative container transport systems. This paper develops a framework to analyse and determine feasibility conditions of a common ITT system in a port area, depending on total transport volumes. First, we develop a simulation model to evaluate the costs of transporting containers using different modes of transport including trucks, automated guided vehicles, and multi trailer systems. Next, the required number of vehicles per mode is determined for a given throughput and waiting time. The results of the simulation are used in a game-theoretic setting to determine the cost savings per stakeholder operating in a coalition. By comparing cost savings for all possible coalitions, it is possible to determine, for each stakeholder, the attractiveness of using a common system. We find the coalitions that result in the highest savings and compare them with the infrastructure cost required to realise them. We apply the method to determine the feasibility of a common ITT system for terminals in the Port of Rotterdam and show that it only pays off in case of high demand for container transports.