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疫情影响下船舶航速与港口群泊位分配协同优化研究
| 论文题名： | 疫情影响下船舶航速与港口群泊位分配协同优化研究 |
| 关键词： | 泊位分配;港口群;转港作业;航速优化 |
| 摘要： | 新冠肺炎(COVID-19)的爆发给全球经济发展带来了沉重打击，也深刻影响了航运业的发展。随着疫情防控工作的开展，大多数国家和地区的疫情已经得到有效控制，全球海运需求较新冠肺炎爆发初期出现了较为显著的恢复，集装箱航运市场需求持续高位，但港口泊位利用率并不均衡，针对此问题，本文将泊位分配与实际问题相结合，从整体角度对港口群泊位资源进行优化配置，缓解港口的闲置和拥堵情况。 本文针对疫情影响下港口装卸效率的损失问题，首先，对泊位分配问题的研究由单港口扩展到港口群，船舶可通过转港策略到港口群内的其他港口进行靠泊作业；其次，结合港口泊位分配计划，通过非线性油耗函数计算转港船舶的航行成本，优化转港船舶在港口间的航行速度；最后，以船舶在港等待时间成本、船舶转港产生的货物调配成本、装卸作业成本和船舶航行成本最小为目标函数，建立船舶航速与港口群泊位分配协同优化模型。结合不同规模的算例分析，利用遗传算法进行求解，验证模型和算法的有效性。研究结果表明：船舶航速与港口群泊位分配协同优化的总成本和等泊时间均小于单港泊位分配的总成本和等泊时间，并且这种效应随着到港船舶数量的增加变得更为明显；计划期延长时，船舶在港平均等待时间出现了明显的增长，加剧了港口拥堵的现象，采用转港策略和航速优化策略不仅使船舶在港等待时间和成本有明显下降，而且降低了船舶抵达下一挂靠港口的船期延误风险；分析船舶装卸量、港口群泊位数量、单位时间成本及疫情影响系数等因素的变化对转港策略和航速优化策略的影响，为港口群泊位协同分配提供了决策依据。 本文的主要贡献有以下2点： （1）在港口群内各港口达成合作前提下，将泊位分配问题由单港口扩展到港口群，考虑疫情影响下港口装卸效率的损失，提出船舶可转港到港口群内的其他港口靠泊作业的策略，可以有效缓解疫情影响下港口的作业压力，为解决港口泊位分配问题提供新的思路。 （2）考虑船舶转港对各港口泊位分配计划的影响，通过优化转港船舶在港口间的航行速度，改变船舶在港口的排队状况，为到达港口群的船舶提供泊位分配计划，不但减少船舶的在港时间，而且降低船舶在转港过程中的航行成本。 |
| 作者： | 吴涛 |
| 专业： | 物流工程 |
| 导师： | 赵旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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