我国沿海内贸集装箱运输的最佳船型

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1、①@鳓万方数据Ⅷ．2呲．⋯咖邮酬州啦，9noZ一》■__．Z田我国沿海内贸集装箱运输的刃一刃船勉》Z∽勺。刃一针对我国沿海内贸集装箱运输市场的特点以及沿海内贸集装箱运输港、线、船、货的现状，充分考虑影响我国沿海内贸集装箱运输市场和船型选择的因素，建立沿海内贸集装箱运输最佳船型的选择模型，运用非线性规划的方法，以单箱最大利润为目标函数，求得最佳船型。以天津——广州(南沙)航线为例对模型进行验证，得出我国沿海内贸集装箱运输的最佳船型为载箱量6000TEU及船速22kn的结论。关键词沿海运输；内贸集装箱运船；船型；船速近年我国沿海内贸集装箱运输的持

2、续、稳定发展对最佳船型研究提出迫切要求。以往的船型研究大多针对远洋班轮航线，着重从成本角度分析，追求单位成本最小化。本文针对我国沿海内贸集装箱运输，以船舶载箱量和船速为变量，以单箱利润最大化为目标，构建船型选择的优化模型。1基本思路及假设条件1．1基本思路(1)以利润最大化为目标以往对最佳船型的研究主要以单位成本最小化为目标，不能保证船公司获得最大利润。本文尝试构建利润最大化的目标函数，研究能使船公司获得最大利润的集装箱船型(包括船舶载箱量和船速)。(2)以船舶载箱量和船速为变量以往的船型研究将船速视为定值，虽然可简化模型，但可能产生不适合的

3、解，从而影响船公司决策。船速是个关键的分析变量，一方面，在吨位相同的情况下，船速越快，船舶耗费的燃油越多，成本就越高；另一方面，船速越快，船舶在相同时间内完成的航次越多，收入就越高。由此可见，船速影响航线的经营成本和收入，进而影响利润。1．2假设条件为确定模型使用范围并简化问题，作如下假设：(1)集装箱船的同定成本随船型和船速的变动而变动；(2)规划期内各港口间集装箱运价由市场决定且维持不变；(3)集装箱船的平均载箱率为预设值，并满足市场需求；(4)港口航道及装卸设备对船型没有限制；(5)不考虑集装箱船的其他营运成本，如空箱租赁成本、货主时间

4、成本等；(6)集装箱船投入单一的点对点航线，中间不停万方数据靠任何港口。2数学模型2．1变量和参数说明模型的决策变量为船速和载箱量，相关参数说明如下："为集装箱船i的海上航行速度(船速)，kn；S,为集装箱船i的载箱量，TEU；彤为集装箱船i每月(按30d计算)在航线动上营运的总收入，元；G为集装箱船f每月在航线动上营运的总成本，元；Q}为集装箱船i每月在航线如上营运的总航次数；凡为集装箱船f在航线口6上营运的运价，元／TEU；凡为集装箱船f在航线妇上营运的运价，元／TEU；Lt为集装箱船i在港口k的载箱率，k在航线动上，厶∈[o，1】；Dj

5、为航线动的海上距离，nmile；G为集装箱船f的日燃油成本，元；晰为集装箱船i在港口后的装卸效率，TEU／h；饼为集装箱船f在港口k的装卸费率，元／TEU；C，为集装箱船i的价格，元；a为集装箱船i的月资金成本，元；G为集装箱船i的月营运成本，元；巴为集装箱船i在港口k的日停泊成本，元；肼为集装箱船i每个航次的在港天数，d；厨为集装箱船i每个航次的航行天数，d。2．2模型建立万=嘴专‰=黔d‰(1)式中：万为目标函数的最大值；黼雨墨点萼专西为s和形构成的函数f(x)的最大值，即单箱收入雨—专锄一单箱成本雨1若锄的最大值。彤=(，0×L。×．S

6、+，k×三6×&)×g(2)式中：彤为集装箱船f的月总收入，计算方法为每个航次的收入乘以每月航次数。每个航次包括去程与回程。收人为凡×Lo×s+凡×厶×s，乘以每月航次数g，得出月总收入，其中，载箱量&与船型有关，每月航次数Qy与船速有关。a=a+a+以厶+厶)(g+劈坶+C皇×研×g+o×曰×g(3)式中：G为集装箱船i的月总成本，包括资金成本、营运成本、燃油成本、港口停泊成本以及装卸成本等5项成本，其中前4项与船型和船速有关。(厶+厶)(g+劈溉为集装箱船f每个航次的装卸成本。g=30÷降÷卅(半+疋)÷24](4)式中：g为集装箱船f每

7、月营运的航次数。往返1个航次的时间由海上航行时间及在港时间组成，其中在港时间与集装箱船的船型、载箱率及港口装卸效率有关，包括港EI作业时间和准备时间。准备时间忍与船型和船速的关系较小，可视为固定值。2．3求解说明将资金成本、营运成本、燃油成本及港口停泊成本等未知参数转化为关于船型和船速的表达式，即将目标函数转化为关于2个变量的函数表达式，分别求解模型目标值及对应的变量值。求解步骤如下：(1)列举模型涉及的主要成本项目；(2)建立主要成本项目与决策变量(载箱量和船速)的回归式；(3)将回归式代入原模型中，整理成双变量函数；(4)求解新模型的目标

8、值和决策变量；(5)分析各参数变动对目标值和对应最大值的影响。求解方法如下：(1)令目标函数．及石)的1阶导数为0，找到函数极值位置Ⅳ=(形，S)；(2)求解函粼工