基于集装箱港口地空箱调运优化及其实证研究

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1、基于集装箱港口的空箱调运优化及其实证研究基金项目：国家自然科学基金（70572104）；教育部博士点基金资助项目（20070151002）；辽宁省自然科学基金资助项目（20082141）通讯作者：靳志宏（1963-），男，教授，博士生导师，E-mail:jinzhihong@dlmu.edu.cn靳志宏1李奎2徐奇1兰辉13（1.大连海事大学交通运输管理学院，辽宁大连1160262.宝山钢铁股份有限公司运输部，上海宝山2019003.大连港集团公司，辽宁大连116004）摘要：本文以集装箱空箱调运成本最低为

2、优化目标，在分析了现行集装箱空箱周转流程的基础上，提出了一种新的空箱调运流程，进而建立了集装箱空箱调度解析模型，设计了基于免疫遗传算法的优化解法，并基于实际调查及预测的数据进行了仿真对比实验。以青岛港为对象进行的实证研究表明，所提出的空箱调运方案很大程度上减少了空箱调运成本，而且有助于缓解港口交通拥挤，显示了新流程及其调度方法的有效性。关键词：空箱周转；空箱调度；免疫遗传算法；实证分析OptimizationontheEmptyContainerTransportationandItsEmpiricalAn

3、alysisatMultimodalTerminalsJINZhi-hong1LIKui2XIUQi1LANHui3(1.CollegeofTransportationManagement,DalianMaritimeUniversity,DalianChina1160262.ShippingDepartment,BaoshanIron&SteelCo.Ltd.,ShanghaiChina2019003.DalianPortCo.Ltd.,DalianChina116004)Abstract:Inthisp

4、aper,animprovedemptycontainerallocationprocessisproposedinanefforttoreducetheallocationcostbyanalyzingthecurrentemptycontainerallocationprocess.Then,theemptycontainerdispatchproblemisformulatedasnonlinearintegerprogramming,andanimmunegeneticalgorithm(IGA)i

5、sdevelopedtooptimizeemptycontainerscheduling.Finally,anempiricalanalysisforQingdaoportwasconductedtosimulateandevaluatetheproposedallocationprocess,whichdemonstratedthatsignificantcostandcongestionreductionscanbeachieved.Keywords:Emptycontainerturnover;rep

6、ositioning;immunegeneticalgorithm;empiricalanalysis11引言集装箱作为货物运输的媒介在完成货物运输、给客户带来方便的同时成为空箱，空箱的再利用需要不会产生任何效益的空箱调运，空箱调运成为长期以来困扰航运企业的老大难问题。集装箱的周转必须经过拆与装的过程，而拆箱和装箱通常发生在不同的时间、不同的地点。货主为了装运货物产生空箱需求，附近的港口、堆场、中转站将空箱运到货主所在地。如果上述地点缺少空箱，就需要从其它地点调运、或从系统外的租箱点租借。当货主的空箱需求满

7、足后，空箱装入货物成为重箱，经公路、铁路、内河运输到目的地港。重箱卸下后再经公路、铁路或内河运输到客户所在地，重箱卸完货物后成为空箱，空箱将被运往附近的港、场、站再次使用，或还给租箱点。上述流向与流程取决于空箱/重箱的需求与供给分布以及海运与内陆集疏运体系的运行模式等。分析上述空箱流程，造成空箱调运的客观原因是港口进出箱量的不平衡、进出箱型的不平衡、港口集疏运能力低等。另一方面，人为因素形成的货流不平衡所引发的集装箱的供需矛盾也是另一重要原因，主要体现在集装箱空箱管理的组织与调度水平方面。对于空箱调度问题，

8、国内外的学者进行了广泛的研究。CHOONGetal[1]提出了以减少空箱调运总成本为目标的整数规划模型，并基于计算机技术分析了计划工作时段长度（计划期跨度）对多式联运空箱管理的影响。SHENetal[2]建立了航运企业解决大范围、多阶段空箱分配问题的决策支持系统。JULAetal[3]建立了动态空箱调运解析模型，并提出了优化解法。与国外相关研究相比较，国内绝大部分研究多为定性分析、政策建议等。刘恒江[4]和徐剑华