新千年船舶航线和调度问题研究综述

1.1 班轮航线网络设计
简化的班轮航线网络设计数学模型 Agarwal and Ergun (2008)
目标函数：
max
R y (o,d,i) (o,d ,i) [n(d , j),n(o,i)]
c yc (o,d , j) aa

cvVr xvr
（o,d,i)W jD
航线的设立是以下三个重大决策的结果： （1）选择挂靠的港口及挂靠顺序； （2）港口的挂靠频率； （3）运输船舶的大小以及航速。
构建航线以及选择服务航线的问题通常也被称为网络设计问题，为 了解决这个问题，公司需要合理估计该航线可能的需求量。于是，公司 通常对所用船舶的类型以及如何分配预计需求进行建模。
枢纽港是可能发生集装箱转运的港口； 喂给港是以枢纽港为中心辐射出来的港口。
文献 单航线或无转运航线集研究模内型容 文献
Lu（2002）
环形航线和钟摆航线的组合形式
Chu et al (2003)
每周发班且有航行周数上界的钟摆航线网络的混合整数规划 （MIP）公式
Ting and Tzeng(2003) 运用动态规划方法
各喂给不港区一连分些接枢港一纽口个和被中非列心枢为港纽枢的港纽中的港心多的辐航模射线型航模线型模型
HMAsgueanragwnaadnl dHansWideahEn(r2g0(u20n05(12)10a0)8) 只两提允港出许口了在间不某货区些流分枢量枢纽越纽港大港转就和运越喂，适给研合港究进的空行问箱直题调接拨运的输网络设计问题
大约每十年，该团队发表一篇有关船舶航线和调度研究综述，本文是该 系列中的第四期。关于该领域的文章其数量大约每十年增加一倍。
本文通过回顾相关研究，总结出四个基本模型。目的是整理在科学期刊 上发表的研究论文以及有关船舶航线和调度方面书籍，为这一领域的研究人 员和学生提供全面的信息资源。
文章主体内容
No.1
2.3 班轮运输其他问题 3.1自有船队和不定期船运输船队规模和构成 3.2 货物航线和调度问题
3.3 海上库存路径MIR相关问题和LNG运输问题
4 航行速度、加油和排放物的相关问题 5 海上物流（OSV）、驳运及货物积载 6 统计分析
结论
Contents
• 1 引言 • 2 班轮运输 • 3 自有船运输和不定期船运输 • 4 航速、燃油和船舶污染物排放 • 5 近海物流，驳运和积载 • 6 统计分析和研究趋势 • 7 结论
AGrealia(2re0h09a)nd Pisinger(2011) GYealnareethael t(2a0l0(290) 10)
关用于于环集形装中箱心运航输线中的心选辐址射问网题络以设及计枢的纽遗港传与算支法线港的连接问 题的网络设计模型 港一口个间基运于输台需湾求实取例决的于网运络价设和计转问运题时间的中心辐射网络
模型中这些航线上的船舶共用同一个仓库，在多个港口卸货
Sigurd et al (2005)
事先建立每个顾客港口的周班航线方式，用带有启发式快捷方式 的列生成法解决该模型。
Chen and Zeng(2010) 波动需求的网络设计问题
Wang(2011d)
用动态规划解决如何随着时间改变船队规模和结构的问题
Shintani et al（2007） 考虑速度成本及空箱调拨成本的钟摆航线模型，运用遗传算法
Chuang et al (2010) 解决不确定需求问题
Takano and Arai(2011) 多航线公式解决考虑空箱调拨的问题，使用遗传算法生成航线以 及线性规划进行航线货物分配
Fagerholt(2004a)
新千年船舶航线和调度问题 研究综述（2012）
Marielle Christiansen, KjetilFagerholt, Bjorn Nygreen,David Ronen
汇报人： 第三组
组员： 龙佩吟
贺芬芳
刘继荣 沙雨蒙 伍方凌 申颖 王迪
玛利亚
分工 1 导论 2.1 班轮运输网络设计 2.2 航线配船相关内容
引言
远洋船舶运输是国际贸易的重要组成部分，促进着全球经济的扩张。不 断增加的人口，上升的生活标准以及远东地区的产业化，推动了对进口大宗 原材料、出口集装箱制成品的远洋运输能力的需求。
全球船队高效的工艺设计和运作，可提高其生产力以及世界的生活水平。 这篇文章关注的焦点问题是船舶航线的制定和船舶调度，这一问题是船队生 产能力的主要决定因素。

y(o,d ,i) a

0，(o, d,i) W , n N
Hale Waihona Puke Baidu
（1）进入节点箱量与 离开节点箱量相等
aI (n)
aO ( n )
y(o,d ,i) a

Kv xvr 0，a A
(o,d ,i)W
vV rK (a)
（2）集装箱船舶载运能力限制
y(o,d ,i) [n(d , j ),n(o,i)]
No.2
文章主体
No.5
No.3
No.4
班轮运输的战略层网络设计 问题、战术层和操作层问题
自有船队和不定期船运输船 队规模和构成，货物航线和调 度问题，海上库存路径和LNG
运输
研究航行速度，加油和排放 物的相关问题
讨论海上物流（OSV），驳 运及货物积载
早前研究的简要统计分析
1 班轮运输
1.1 班轮航线网络设计

D(o,d ,i)，(o, d , i) W
jD
（3）需求港的运出量不大于需求量
Lvr xvr Nv，v V （4）可用运力限制
rR
xvr {0,1}，v V，r R
y(o,d ,i) a

0，(o, d, o) W，a
A
班轮航线网络设计模型分类
• 近几年来，班轮航线网络设计模型变得越来越丰富，部分原因是计算机运算能力提升 的结果。过去十年发表的不同的网络设计模型可分为以下几类： （1）单航线或无转运系列航线模型； （2）每个喂给港连接一个中心港的中心辐射航线模型； （3）单条航线所经过的枢纽和非枢纽港口数量不受限制的有枢纽港模型； （4）不区分枢纽和非枢纽港口的多航线模型。
(o,d , j)W aA
vV rR
i天从港口o到港口d运输一个箱集量装箱的单位收沿益航段a沿运a输运一航输个线的集r集上装装的箱箱每的的条成r数航v本型量线船上舶v型的船周舶成数本
简化的班轮航线网络设计数学模型 Agarwal and Ergun (2008)
s.t.
y(o,d ,i) a