集装箱船舶支线运输航线优化算法

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1、第１１卷第４期交通运输工程学报Ｖｏｌ．１１Ｎｏ．４２０１１年８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｕｇ．２０１１文章编号：１６７１１６３７（２０１１）０４００６８０８集装箱船舶支线运输航线优化算法计明军，陈哲，王清斌（大连海事大学交通运输管理学院，辽宁大连１１６０２６）摘要：以枢纽港船舶限制时间和支线船舶容量为基础，分析了轴辐式网络运输模式。以船舶最小总航行时间为目标函数，建立了混合整数规划支线集装箱运输模型。通过设计巡回路线方法实现杂交和变异，更新了解的构成，运用遗传算法求解模型。计算结果表明：

2、当船舶容量为１５０ＴＥＵ时，在１６０次迭代后，总航行时间为７０８．６ｈ，航线数量为８条；当船舶容量分别为１００、１５０ＴＥＵ时，在１５０次迭代后，总航行时间为７１４．６ｈ，航线数量为９条；对枢纽港船舶限制时间和支线船舶容量进行方差分析，犉检验统计量的概率值均明显小于０．０５；对支线船舶容量和运营成本进行敏感性分析，增大船舶容量能够减小航线数量和运行时间，但增大了运营成本，增大枢纽港船舶限制时间能够减小航线数量；考虑航行时间和运营成本，当船舶容量为１５０ＴＥＵ时最合理。关键词：集装箱运输；航线设计；轴辐式网络；整数规划；遗传算法；方差分析中图分类号：Ｕ６９２．

3、３文献标志码：Ａ犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀犪犾犵狅狉犻狋犺犿狅犳犫狉犪狀犮犺狋狉犪狀狊狆狅狉狋犪狋犻狅狀狉狅狌狋犲犳狅狉犮狅狀狋犪犻狀犲狉狊犺犻狆ＪＩＭｉｎｇｊｕｎ，ＣＨＥＮＺｈｅ，ＷＡＮＧＱｉｎｇｂｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２６，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔｔｉｍｅｏｆｈｕｂｐｏｒｔｓｈｉｐａｎｄｂｒａｎｃｈｓｈｉｐｃａｐａｃｉｔｙ，ｈｕｂａｎｄｓｐｏｋｅｎｅｔｗｏｒｋｔｒａｎｓ

4、ｐｏｒｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｔｏｔａｌｍｉｎｉｍｕｍｎａｖｉｇａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆｓｈｉｐａｓｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｉｘｅｄｉｎｔｅｇｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｂｒａｎｃｈｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｓｅｔｕｐ．Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎａｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇｉｔｉｎｅｒａｎｔｒｏｕｔｅｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｕｐｄａｔｅｄ，ａｎｄｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈ

5、ｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｍｏｄｅｌ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｗｈｅｎｓｈｉｐｃａｐａｃｉｔｙｉｓ１５０ＴＥＵ，ｔｈｅｔｏｔａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓ７０８．６ｈ，ａｎｄｔｈｅｒｏｕｔｅｎｕｍｂｅｒｉｓ８ａｆｔｅｒ１６０ｔｉｍｅｓｉｔｅｒａｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｈｉｐｃａｐａｃｉｔｉｅｓａｒｅ１００ａｎｄ１５０ＴＥＵｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｔｏｔａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓ７１４．６ｈ，ａｎｄｔｈｅｒｏｕｔｅｎｕｍｂｅｒｉｓ９ａｆｔｅｒ１５０ｔｉｍｅｓｉｔｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ

6、ｔｈｅｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔｔｉｍｅｏｆｈｕｂｐｏｒｔｓｈｉｐａｎｄｂｒａｎｃｈｓｈｉｐｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｖａｌｕｅｓｏｆ犉ｔｅｓｔｓｔａｔｉｓｔｉｃｓａｒｅａｌｍｏｓｔｌｅｓｓｔｈａｎ０．０５ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｒａｎｃｈｓｈｉｐｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｒｕｎｎｉｎｇｃｏｓｔ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｒｅｉｓｈｉｇｈｅｒｓｈｉｐｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｈｅｒｅａｒｅｌｏｗｅｒｒｏｕｔｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｂｕｔｔｈｅ

7、ｒｅｉｓｈｉｇｈｅｒｒｕｎｎｉｎｇｃｏｓｔ．Ｗｈｅｎｔｈｅｒｅｉｓｔｈｅｂｉｇｇｅｒｌｉｍｉｔｔｉｍｅｏｆｈｕｂｐｏｒｔｓｈｉｐ，ｔｈｅｒｅｉｓｌｏｗｅｒｒｏｕｔｅｎｕｍｂｅｒ．Ｗｈｉｌｅｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｎａｖｉｇａｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｒｕｎｎｉｎｇｃｏｓｔ，ｔｈｅｓｈｉｐｃａｐａｃｉｔｙｏｆ１５０ＴＥＵｉｓｍｏｓｔｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．６ｔａｂｓ，７ｆｉｇｓ，１５ｒｅｆｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ｒｏｕｔｅｄｅｓｉｇｎ；ｈｕｂａｎｄｓｐｏｋｅｎｅｔｗｏｒｋ；ｉｎｔｅｇｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ；ｇｅｎｅｔ

8、ｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｖａｒｉａｎｃ