一种集装箱班轮航线航速联合优化方法及系统技术方案

技术编号:41059901 阅读:16 留言:0更新日期:2024-04-24 11:11
本发明专利技术属于水路运输技术领域,公开了一种集装箱班轮航线航速联合优化方法及系统。该方法构建集装箱班轮航线航速联合优化双层模型;采用航速离散方法将下层模型转换为混合整数线性规划模型;采用遗传算法搜索所述上层模型的航线可行解,并利用GUROBI对航线可行解进行所述的混合整数线性规划下层模型求解,确定最优航速,根据最优航速结果确定航线可行解的运营成本;实现基于排放控制区与风浪影响的航线航速联合优化模型的求解。本发明专利技术构建的优化模型及设计的求解算法,班轮公司在出发前的航线航速决策过程中,不仅能够考虑到航线沿线上排放控制区的燃油含硫量限制问题,还能够考虑到实际风浪条件下对船舶安全、货运时间的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水路运输,尤其涉及一种集装箱班轮航线航速联合优化方法及系统


技术介绍

1、航运业的不断发展促进了全球贸易的流动性与规模化,集装箱班轮运输凭借运量大、航程远、装卸效率高、定期往返频繁等优势成为了航运运输中无可替代的运输方式之一。业内对船舶的排放约束比较严格,在控制海洋污染方面有着重要作用。同时航运业面临多方面的挑战,如决策排放控制区内外航行距离、航速设定以及挂靠港次序等,其中最直观的影响是船舶运营总成本的提升,因此能否及时调整运输策略是影响船舶公司运营效益的重中之重。现阶段,绝大部分集装箱班轮航线与航速仍由班轮公司根据经验自行设定,很难有对两者的联合优化决策,且决策过程忽略了海洋风浪条件与排放控制的耦合影响,这并未实现班轮公司经济效益最大化,还会增加海洋环境压力。

2、通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:上述现有技术几乎都是根据已知的确定航线上的港口时间要求、运输需求、运量约束等进行的航速优化,未充分考虑班轮运输航线方案的确定与航线上航速的优化之间的主从式逻辑关系,没有实现航线与航速的联合优化。且这些现有技术大多是从海洋环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,在步骤S1中,所述上层模型通过排放控制区下航线备选方案的选择,确定班轮公司总成本最小的航线方案,得到最佳航线方案;

3.根据权利要求2所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,所述上层模型目标函数为:

4.根据权利要求2所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,所述下层模型目标函数为:

5.根据权利要求1所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,在步骤S2中,所述采用航速离散方法将下层...

【技术特征摘要】

1.一种集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,在步骤s1中,所述上层模型通过排放控制区下航线备选方案的选择,确定班轮公司总成本最小的航线方案,得到最佳航线方案;

3.根据权利要求2所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,所述上层模型目标函数为:

4.根据权利要求2所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,所述下层模型目标函数为:

5.根据权利要求1所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,在步骤s2中,所述采用航速离散方法将下层模型转换为混合整数线性规划模型包括:

6.根据权利要求5所述的集装箱班轮航线航速联合优化方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:高雅宁魏照坤邢磊
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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