基于靜態(tài)模型的集裝箱空箱調(diào)運(yùn)優(yōu)化設(shè)計(jì)

姚紅光

摘 要：集裝箱空箱運(yùn)輸問(wèn)題是進(jìn)行集裝箱和國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)工作的難題。本文在分析了常用的集裝箱空箱調(diào)運(yùn)方法的基礎(chǔ)上，提出了在滿足重箱運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，利用船舶運(yùn)力剩余開(kāi)展空箱調(diào)運(yùn)的思路;在此基礎(chǔ)上，建立了集裝箱空箱運(yùn)輸?shù)撵o態(tài)模型。該方法簡(jiǎn)單易行，也可作為高校本?？葡嚓P(guān)課程的教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：靜態(tài)模型;集裝箱;空箱調(diào)運(yùn)

一、集裝箱空箱調(diào)運(yùn)優(yōu)的通用解決方案

空箱運(yùn)輸管理作為集裝箱管理的重要組成部分之一，對(duì)運(yùn)輸企業(yè)的成本和競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響。目前，在集裝箱空箱運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)作中，常用的解決方案主要包括：

（一）基于公司聯(lián)盟的空箱調(diào)運(yùn)

如今，國(guó)際班輪運(yùn)輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)不再是公司與公司之間的單獨(dú)競(jìng)爭(zhēng)，而是越來(lái)越多地呈現(xiàn)出集團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)的趨勢(shì)。戰(zhàn)略聯(lián)盟是公司之間為戰(zhàn)略目的的長(zhǎng)期合作安排。航運(yùn)公司的戰(zhàn)略聯(lián)盟可以提高集裝箱的利用率，減少空箱運(yùn)輸。

（二）航線設(shè)置與調(diào)整

通過(guò)路線的運(yùn)行調(diào)整，改變傳統(tǒng)路線的港口，減少集裝箱運(yùn)輸?shù)臄?shù)量和距離，從而減少集裝箱運(yùn)輸不平衡造成的損失，這是集裝箱班輪公司最常見(jiàn)，最有效的方法之一。

（三）國(guó)際集裝箱樞紐港的建設(shè)

世界經(jīng)濟(jì)全球化的加速使航運(yùn)市場(chǎng)更加開(kāi)放，國(guó)際集裝箱貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，集裝箱港口也是單一的。集裝箱運(yùn)輸和配送中心已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)際物流網(wǎng)絡(luò)的樞紐，為造船廠，貨主和物流公司提供綜合服務(wù)

（四）易折疊多式聯(lián)運(yùn)集裝箱運(yùn)用

新型易于折疊的多模式容器有許多用途。在調(diào)運(yùn)時(shí)體積為普通想的10%-15%，而且裝卸效率也大大提高了，唯一的缺點(diǎn)就是造價(jià)相對(duì)昂貴。

（五）利用船舶重箱運(yùn)力剩余開(kāi)展空箱調(diào)運(yùn)

在集裝箱航線運(yùn)輸組織中，絕大多數(shù)情況下船舶并未滿載，具有相當(dāng)?shù)氖Ｓ嘞湮豢晒├?。因此，在特定的路線運(yùn)輸中進(jìn)行空箱運(yùn)輸是解決空箱運(yùn)輸?shù)挠行Х椒ā?/p>

二、靜態(tài)集裝箱空箱調(diào)運(yùn)模型解析

（一）問(wèn)題的表述

空箱調(diào)運(yùn)主要解決的問(wèn)題是：當(dāng)空容器的供應(yīng)量大于需求時(shí)，如何分配，分配和何時(shí)分配容器以滿足需求或以后的需求;當(dāng)空容器的需求大于供應(yīng)時(shí)，請(qǐng)考慮如何從其他位置部署空盒以滿足您的需求。因此，集裝箱空集裝箱運(yùn)輸?shù)暮诵氖墙鉀Q何時(shí)，何地以及有多少空集裝箱運(yùn)輸?shù)叫枨蟮攸c(diǎn)。

（二）求解目標(biāo)

空箱運(yùn)輸靜態(tài)確定性模型假設(shè)：空集裝箱的需求和供應(yīng)，貨船容量（即重型集裝箱運(yùn)輸）多余的空容器數(shù)量和運(yùn)輸時(shí)間都是確定的。該模型是為某個(gè)路線操作員設(shè)計(jì)的，即路線操作員是主體，并分析路線上方的空間分布。該模型的目標(biāo)是在滿足重型集裝箱運(yùn)輸?shù)那疤嵯伦钚』\(yùn)輸空集裝箱的總成本?？偝杀景ㄔ诓煌攸c(diǎn)之間運(yùn)輸空集裝箱的成本和租賃費(fèi)用。

（三）模型的假設(shè)條件

（1）各港口的庫(kù)存和需求量已知。如果某航運(yùn)公司航運(yùn)區(qū)域共有m+n個(gè)港口，定義現(xiàn)存空箱量大于港口空箱需求量的m個(gè)港口為供給港。

（2）在一定的計(jì)劃期內(nèi)做出優(yōu)化決策。建立空集裝箱運(yùn)輸優(yōu)化模型是基于航運(yùn)公司的空集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)，包括每月空集裝箱運(yùn)輸計(jì)劃安排的數(shù)量。每次執(zhí)行提單后的天數(shù)，都會(huì)確定港口的數(shù)量。

（3）航班和船期表固定并且已知。航線上各港口的空箱運(yùn)輸費(fèi)率、租箱費(fèi)等經(jīng)濟(jì)成本參數(shù)已知。

三、靜態(tài)集裝箱空箱調(diào)運(yùn)模型的建立

海運(yùn)空箱的靜態(tài)確定型模型如下：

在模型中，決策量為xij、wj。

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