本发明专利技术公开了一种海运网络脆弱性优化方法、系统及存储介质。本发明专利技术方法通过首先构建集装箱海运网络数据库以及获取海运网络脆弱性度量指标，再根据网络数据库，计算港口空间距离指标权重、作业能力指标权重和港区水深指标权重，接着根据指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分，再根据得分对备份港口进行优劣性排序；再定量衡量海运网络脆弱性，最后根据港口的优劣性排序和海运网络脆弱性的定量衡量结果，得出备份港口选择的最优解，从而实现了对海运网络脆弱性的优化。了对海运网络脆弱性的优化。了对海运网络脆弱性的优化。
【技术实现步骤摘要】
一种海运网络脆弱性优化方法、系统及存储介质
[0001]本专利技术涉及交通运输工程领域，尤其是一种海运网络脆弱性优化方法、系统及存储介质。
技术介绍
[0002]经济全球化的快速推进使得国家间的联系愈发紧密，贸易往来日益频繁。海运成为各国家地区间贸易往来的基础，是其中不可或缺的一环。然而货物运输过程中，复杂多变的外部环境使得海运网络容易受到气候条件、罢工、港口设施损毁、传染病等影响因素干扰。海运网络是由港口与航线组成的复杂系统，不同节点或航线的波动，对于网络的影响程度也是不一致的。少数港口在网络中占据着重要地位，在较大的范围内发挥辐射和带动作用。然而，这也给网络稳定带来了巨大的隐患。一旦这类重要港口受到新冠疫情等因素影响而无法正常运行，整个网络的运行效率可能会大幅下降，大部分航线受到影响，甚至是网络中断，对多个地区的贸易往来造成严重影响。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种海运网络脆弱性优化方法、系统及存储介质，能够对备份港口恢复策略下的海运网络脆弱性进行优化。
[0004]根据本专利技术的第一方面实施例的一种海运网络脆弱性优化方法，包括以下步骤：
[0005]构建集装箱海运网络数据库；
[0006]获取海运网络脆弱性度量指标，所述海运网络脆弱性度量指标包括港口空间距离指标、作业能力指标和港区水深指标；
[0007]根据所述网络数据库，计算海运网络脆弱性度量指标权重，所述海运网络脆弱性度量指标权重包括港口空间距离指标权重、作业能力指标权重和港区水深指标权重；
[0008]根据所述海运网络脆弱性度量指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分；
[0009]根据所述海运网络脆弱性度量指标得分对港口进行优劣性排序；
[0010]定量衡量海运网络脆弱性；
[0011]根据所述港口优劣性排序和所述海运网络脆弱性的定量衡量结果，得出备份港口选择的最优解。
[0012]根据本专利技术实施例的一种海运网络脆弱性优化方法，至少具有如下有益效果：本专利技术实施例通过首先构建集装箱海运网络数据库以及获取海运网络脆弱性度量指标，再根据网络数据库，计算港口空间距离指标权重、作业能力指标权重和港区水深指标权重，接着根据指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分，再根据得分对备份港口进行优劣性排序；根据海运网络脆弱性度量指标定量衡量海运网络脆弱性，最后根据港口的优劣性排序和海运网络脆弱性的定量衡量结果，得出备份港口选择的最优解，从而实现了对海运网络脆弱性的优化。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述构建集装箱海运网络数据库，包括：
[0014]获取既定的船期表，所述船期表包括班轮航线、运力港口空间距离、港口年集装箱吞吐量和港口水深，所述班轮航线包括起始港、挂靠港和目的港；
[0015]根据所述既定的船期表，构建集装箱海运网络数据库。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述网络数据库，计算海运网络脆弱性度量指标权重，包括：
[0017]根据所述网络数据库构造判断矩阵；
[0018]根据所述判断矩阵，进行重要性排序；
[0019]根据重要性排序的结果，计算所述海运网络脆弱性度量指标权重。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述海运网络脆弱性度量指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分，包括：
[0021]根据港口间的空间位置计算所述港口空间距离指标得分；
[0022]根据港口作业能力计算所述作业能力指标得分；
[0023]根据港口内深水港区信息计算港区水深指标得分；
[0024]根据对海运网络脆弱性度量指标得分进行求和，得到所述海运网络脆弱性度量指标得分，所述海运网络脆弱性度量指标得分包括所述港口空间距离指标得分、所述作业能力指标得分和所述港区水深指标得分。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，在所述根据所述海运网络脆弱性度量指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分这一步骤之后，所述方法还包括：
[0026]确定所述海运网络无法正常工作，在海运网络中删除与失效港口相连的航线；
[0027]根据所述优劣性排序，确定所述失效港口的备份港口；
[0028]获取与所述失效港口存在关联关系的目标港口；
[0029]将所述目标港口与所述备份港口建立联系。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，获取海运网络脆弱性度量指标所述定量衡量海运网络脆弱性，包括：
[0031]根据加权网络效率和港口通航率，并且基于变异系数法，定量衡量海运网络脆弱性。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，所述变异系数法，包括：
[0033]对原始的海运网络脆弱性度量指标数据矩阵进行无量纲化处理，得到标准化矩阵；
[0034]计算所述海运网络脆弱性度量指标的变异系数，所述变异系数用于评价指标间的差异程度；
[0035]计算所述海运网络脆弱性度量指标的变异系数的和；
[0036]计算各项指标的变异系数与所述海运网络脆弱性度量指标的变异系数的和的比值；
[0037]根据所述比值计算出所述各项指标权重；
[0038]根据所述标准化矩阵与所述海运网络脆弱性度量指标权重的乘积之和的倒数，计算得出所述海运网络脆弱性度量指标的脆弱性指标。
[0039]根据本专利技术第二方面实施例的一种海运网络脆弱性优化系统，包括：
[0040]第一模块，用于构建集装箱海运网络数据库；
[0041]第二模块，用于获取海运网络脆弱性度量指标，所述海运网络脆弱性度量指标包括港口空间距离指标、作业能力指标和港区水深指标；
[0042]第三模块，用于根据所述网络数据库，计算海运网络脆弱性度量指标权重，所述海运网络脆弱性度量指标权重包括港口空间距离指标权重、作业能力指标权重和港区水深指标权重；
[0043]第四模块，用于根据所述海运网络脆弱性度量指标权重计算所述海运网络脆弱性度量指标得分；
[0044]第五模块，用于根据所述海运网络脆弱性度量指标得分对港口进行优劣性排序；
[0045]第六模块，用于定量衡量海运网络脆弱性；
[0046]第七模块，用于根据所述港口优劣性排序和所述海运网络脆弱性的定量衡量结果，得出备份港口选择的最优解。
[0047]根据本专利技术第三方面实施例的一种海运网络脆弱性优化系统，包括：
[0048]至少一个存储器，用于存储程序；
[0049]至少一个处理器，用于加载所述程序以执行前述的种海运网络脆弱性优化方法。
[0050]根据本专利技术第四方面实施例的一种存储介质，其中存储有计算机可执行的程序，所述计算机可执行的程序被处理器执行时用于实现前述的海运网络脆弱性优化方法。
[0051]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海运网络脆弱性优化方法，其特征在于，包括以下步骤：构建集装箱海运网络数据库；获取海运网络脆弱性度量指标，所述海运网络脆弱性度量指标包括港口空间距离指标、作业能力指标和港区水深指标；根据所述网络数据库，计算海运网络脆弱性度量指标权重，所述海运网络脆弱性度量指标权重包括港口空间距离指标权重、作业能力指标权重和港区水深指标权重；根据所述海运网络脆弱性度量指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分；根据所述海运网络脆弱性度量指标得分对港口进行优劣性排序；定量衡量海运网络脆弱性；根据所述港口优劣性排序和所述海运网络脆弱性的定量衡量结果，得出备份港口选择的最优解。2.根据权利要求1所述的海运网络脆弱性优化方法，其特征在于，所述构建集装箱海运网络数据库，包括：获取既定的船期表，所述船期表包括班轮航线、运力港口空间距离、港口年集装箱吞吐量和港口水深，所述班轮航线包括起始港、挂靠港和目的港；根据所述既定的船期表，构建集装箱海运网络数据库。3.根据权利要求1所述的海运网络脆弱性优化方法，其特征在于，所述根据所述网络数据库，计算海运网络脆弱性度量指标权重，包括：根据所述网络数据库构造判断矩阵；根据所述判断矩阵，进行重要性排序；根据重要性排序的结果，计算所述海运网络脆弱性度量指标权重。4.根据权利要求1所述的海运网络脆弱性优化方法，其特征在于，所述根据所述海运网络脆弱性度量指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分，包括：根据港口间的空间位置计算所述港口空间距离指标得分；根据港口作业能力计算所述作业能力指标得分；根据港口内深水港区信息计算港区水深指标得分；对所述海运网络脆弱性度量指标得分进行求和，得到所述海运网络脆弱性度量指标得分，所述海运网络脆弱性度量指标得分包括所述港口空间距离指标得分、所述作业能力指标得分和所述港区水深指标得分。5.根据权利要求4所述的海运网络脆弱性优化方法，其特征在于，在所述根据所述海运网络脆弱性度量指标权重计算海运网络脆弱性度量指标得分这一步骤之后，所述方法还包括：确定所述海运网络无法正常工作，在海运网络中删除与失效港口相连的航线；根据所述优劣性排序，确定所述失效港口的备份港口；获...
【专利技术属性】
技术研发人员：万程鹏，陶嘉乐，张笛，陈继红，杨智森，袁居鹏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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