一种基于BA无标度网络理论的集装箱班轮航线优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BA无标度网络理论的集装箱班轮航线优化方法，包括半以下步骤：S01:构建集装箱班轮船期数据库；S02构建集装箱班轮航线网络模型；S03构造该网络的特征集以判别网络的类型；S04集装箱班轮航运网络仿真优化。本发明专利技术公开了一种基于BA无标度网络理论的集装箱班轮航线优化方法，基于复杂网络理论，以集装箱班轮船期数据为基础构建海运航线网络，通过构造该网络特征集来判别网络的类型，论证网络属于BA无标度网络，并分析其拓扑特性；基于BA无标度网络性能提升理论，通过仿真实验实现对网络的节点处理能力、路由策略等核心参数的优化，以寻找提高该网络的通过能力的最优策略，实现对网络通过能力的优化与提升。

A method of container liner route optimization based on BA scale-free network theory

The invention discloses an unmarked container liner route optimization method of network based on the theory of BA, including the following steps: semi constructing container steamer period database S01:; S02 construction model of container liner route network; to determine the network type S03 structural features of the network set; S04 simulation and optimization of container liner shipping network. The invention discloses an unmarked container liner route optimization method of network based on the theory of BA, based on the complex network theory, the container liner shipping route data for the construction of network infrastructure, by constructing the network feature set to determine the type of network, the network that belongs to the BA scale-free network, and analyze its topological characteristics scale-free network; performance improvement based on the theory of BA, the network node processing capability and routing strategy. The core parameters optimization simulation experiment, in order to find the optimal strategy to improve the network through ability, realize the optimization and upgrade ability through the network.

【技术实现步骤摘要】
一种基于BA无标度网络理论的集装箱班轮航线优化方法
本专利技术涉涉及一种集装箱班轮航线优化方法，具体涉及一种基于BA无标度网络理论的集装箱班轮航线优化方法，属于水运交通领域

技术介绍
随着全球经济一体化进程的快速推进，世界各国间的贸易往来日益频繁，海运凭借其运量大、成本低以及货物适应性强的特点逐渐成为各国对外贸易的主要运输方式。近年来，集装箱运输以其标准化、安全性、便于操作性的特点，迅速成为全球航运网络体系中的重要运输方式。集装箱班轮航线较其他船舶“点对点”的航线形式有所不同：集装箱班轮按固定的航线运行，沿途停靠固定的港口。全球大量集装箱班轮航线交织极其复杂的集装箱航线网络，其中：网络的节点是集装箱班轮挂靠的港口，既包括大型的国际性枢纽港口也包括小型的区域性港口，各个港口间具有较大的差异性；网络的边是连接各个港口的航线，由于港口数量众多，港口地理位置分布不均匀，整个集装箱班轮航线网络呈现极大的复杂性。目前对港口和航线的分析方法大多从微观角度入手：对于系统中港口的研究，大多针对港口所在地经济、地理等因素设置相应的指标，通过各个指标综合的结果对港口进行评价；对于航线的分析主要是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BA无标度网络理论的集装箱班轮航线优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S01：收集研究对象所涉及的所有班轮船期数据，并对航线涉及到的所有港口进行汇总统计，统计内容为港口名称与港口位置信息，将船期表数据和港口数据分别存储入库，以便于模型的构建与分析；S02：基于集装箱班轮船期数据，构建航运网络模型：其中港口V＝{vi|i＝1,2,…,n}作为航运网络的节点，港口间的航线E＝{ei,j|i＝1,2,…,n j＝1,2,…,n i≠j}作为航运网络的边，港口与航线相连接构成了基础的航运网络模型G(E,V)，其中vi代表第i个港口，eij代表第i个港口和第j个港口之间的航线，n为网络总节点数，...

【技术特征摘要】
1.一种基于BA无标度网络理论的集装箱班轮航线优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S01：收集研究对象所涉及的所有班轮船期数据，并对航线涉及到的所有港口进行汇总统计，统计内容为港口名称与港口位置信息，将船期表数据和港口数据分别存储入库，以便于模型的构建与分析；S02：基于集装箱班轮船期数据，构建航运网络模型：其中港口V＝{vi|i＝1,2,…,n}作为航运网络的节点，港口间的航线E＝{ei,j|i＝1,2,…,nj＝1,2,…,ni≠j}作为航运网络的边，港口与航线相连接构成了基础的航运网络模型G(E,V)，其中vi代表第i个港口，eij代表第i个港口和第j个港口之间的航线，n为网络总节点数，即航运网络中总港口个数；S03：通过分析网络的主要拓扑性质与统计指标，包括网络中节点的度分布、节点间平均距离、集聚系数来判断该网络的类型，因此构建集装箱港口航运网络的指标集合：S＝{P(k),L,CI}(1)式1中：S为集装箱班轮航运网络的指标集，P(k)为网络中各节点的度分布，L为网络中节点间平均距离，CI为网络平均集聚系数，通过网络的指标集合S可以判断出集装箱港口航运网络的类型，其中：P(k)：在集装箱班轮航运网络中，港口的度是指与港口直接相联的边数，反映网络节点在网络中的联通程度，通过计算网络中节点的度值，可以计算出网络中所有节点的度值的分布情况P(k)，然后判断网络度分布P(k)是否满足幂指数分布规律；L：平均距离L是网络中两个港口之间相互连接需要经过的最少边数，对所有港口对之间的最短距离求平均值即可得集装箱航运网络的平均距离，其计算公式如下：式(2)中，L为网络的平均距离，dij为网络节点vi和vj之间的距离，即港口vi和港口vj连接需要最少的边数；CI：集聚系数表示与网络中某个节点相连的各个节点之间也相互连通的可能性，某个港口vi的集聚系数Ci等于与该港口相连的所有节点之间(除去该港口)相连的边的数目占可能存在的最大边数的比例，计算公式如下：式(3)中，CI为网络的平均集聚系数，ki为港口vi的度，ki(ki-1)/2为ki个港口之间两两相连可以存在的最大边数，Mi为航线网络中ki个港口节点之间存在的边数；S04：当S03中网络度分布P(k)满足幂指数分布规律时，通过BA无标度网络的性能提升方法对网络结构进行优化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋柳鹏，张铖，杨义林，季婕，蒋鹤，陆玉华，王娇娇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32