基于轴辐式网络的外贸集装箱驳运航线优化研究

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1、FeederHub-and-SpokeShippingNetworkDesignwithForeignTradeContainersADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChengXueqinSupervisor：Prof.ZhangGuanxiangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：F5学校代号：10561学号：201321034563华南理工大学硕士学位论文基于轴辐式网络的外贸集装箱驳运航线优化研究作者姓名：程学勤申请学

2、位级别：工程硕士工程领域名称：物流工程校内指导教师姓名、职称：张冠湘副教授校外指导教师姓名、职称：谢凌峰高级工程师论文形式：ꇶ产品研发ꇶ工程设计√应用研究ꇶ工程/项目管理ꇶ调研报告研究方向：物流与供应链管理论文提交日期：2016年1月8日论文答辩日期：2016年3月19日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：钟慧玲教授委员：颜波教授、张智勇教授、邹亮副教授、谢振东教授级高级工程师摘要论文首先分析了轴辐式集装箱航运网络的研究概况，发现学界极少从轴辐式集装箱驳运的视角进行深入探讨；进而回顾了集装箱航线影响因素与设计，指出当前存在的

3、问题主要是对集装箱仓容约束、时间窗约束的设定有所欠缺等；探讨了支线优化与驳运调度，指出对珠三角地区外贸集装箱支线运输研究的迫切性，再借鉴了类VRP或TSP模型在航运方面的应用文献。实际调研中，理顺了进出口集装箱的水路集疏运流程，以及轴辐式网络的典型代表——港口群集疏运系统和江海联运系统，提炼出外贸货柜水路驳运所涉及的各方面局限。接着深入分析了珠三角港口群公共驳船运输平台的应用现状，进而为构建驳船航线优化模型提供基础。基于前期研究，论文最终提出了基于轴辐式网络的外贸集装箱驳运航线规划模型。接着为解决该模型的NPH求解复杂度，参考当前流行的启发式算法研究，设计

4、了改进的遗传算法，再应用Matlab编写实现代码，通过广州港集团“穿梭巴士”的一手调研数据作为模型输入并进行相关处理，来检验论文模型与求解算法的可行性与有效性。最后，回归实践问题，即不同模式的驳运服务网络决策，本文基于数据结果的分析对比，定量地探讨了实施优化驳运航线的优势与风险，以及支撑新驳运网络的政策建议。结果表明，论文提出的驳运航线优化模型，在港口群系统水路集疏运场景应用中具有普适性，所设计的GA遗传算法，能有效求解模型并获得收敛。南沙港“穿梭巴士”平台一手数据作输入的求解显示，模型与算法的可行性通过检验，在现有支线港进出口需求的同等情况下，广州港集团

5、优化航线，可改为由7支驳船覆盖的“优化服务网络”，能在驳船固定成本、航行可变成本、挂港成本、总成本等方面分别取得63.2%、48.2%、31.6%与26.6%的节省，并单程平均增加41TEU的装载量，航班密度增加57.9%，在有效缓解“空去空返”现象的同时，给货主提供更高的便利度。另一方面，新驳运网络下每趟驳船的“平均服务时间”将延长4.4小时，并存在港口装卸费用所占比重高等问题，需通过提升调度运作效率、港航合作、增加自营船、加强联盟合作等措施，支撑“驳运优化航线”的发展。关键词：轴辐式网络；外贸集装箱；驳运航线优化；穿梭巴士IAbstractThethe

6、sisfirstanalyzestheshaftradialgeneralresearchsituationofcontainershippingnetwork,foundfewacademicfromtheAngleofaxialradialcontainertransferin-depthdiscussion;Thenreviewthecontainerroutesinfluencefactorsanddesign,pointsouttheexistingproblemismainlyforcontainerstorageconstraint,time

7、windowconstraintsetwaslacking,etc.;Regionaloptimizationandlighteringoperationarediscussed,andpointsoutthattheurgencyofthepearlriverdeltaforeigntradecontainerfeedertransportationresearch,todrawlessonsfromtheVRPorTSPmodelappliedinshippingdocuments.Inpracticalresearch,straightenoutth

8、eimportandexportcontainerofwaterw