经济与环保双目标班轮航线配船模型
摘要：
针对班轮航线配船问题， 根据班轮多港口挂靠和货物直达运输航线形式的特征，基于航运业低碳环保要求， 综合考虑船队的经济效益和环保效益，以研究期内船队利润最大和碳排放量最小为目标，建立经济、环保双目标班轮航线配船优化模型.根据模型特点，提出一种改进的带权理想点法，通过构造带权评价函数，将双目标规划问题转化为单目标规划问题，得到模型的最优解.以某航运公司的班轮船队为例进行分析，结果证明：该模型具有可行性，该优化求解方法具有实用性.
关键词：
水路运输； 双目标模型； 理想点法； 班轮运输； 航线配船
中图分类号： U692.33
0 引 言
为应对不断波动的航运市场、不断变动的航运价格，班轮公司必须考虑如何将各类型船舶合理地配置到不同的航线上，以获取最佳经济效益.面对不断出台的全球或区域性环保新规范、新标准，如何做到节能降耗、低碳环保也成为班轮公司亟待解决的问题.因此，航运业的低碳因素引起了学术界的关注.许欢等[12]通过分析碳排放量与船舶航速之间的关系，提出控制航速是降低航运碳排放量的有效手段，并进一步提出低碳经济下的班轮航线配船模型，在降低碳排放量的同时获得最大经济效益.顾伟红等[3]论证了在班轮航线上可通过降低航速减少温室气体排放量，并保持较好的整体营运效益水平.CORBETT等[4]分析了降低航速对海运业减排方面的成本效益.LINDSTAD等[5]从船舶类型的角度研究世界船队中减速对碳排放量和运输成本的影响.ARMSTRONG[6]针对低碳航运总结了船舶在技术、操作、经济等3个方面的优化方法，在经济优化方面提出降低航速是航运可持续发展中最有前途的策略.HEITMANN等[7]从效率的角度分析了航运业对全球CO2减排的贡献.CHANG等[8]通过全面评估多种操作策略，认为降低航速能够更好地减少航运业对环境的影响并降低成本.在上述文献中，虽然都研究了船舶航速对碳排放量和运输成本的影响，但是很少从船舶资源优化配置角度考虑经济、环保效益.此外，对班轮运输的船舶资源优化配置研究已有丰富的成果，PERAKIS等[9]和JARAMILLO等[10]等针对给定航线，提出班轮航线配船线性规划模型，然后考虑航速在运力配置及营运成本方面的作用，提出班轮航线配船混合整数规划模型.杨秋平等[1112]建立了考虑船舶航速的船队规划非线性模型，并设计了一种混合粒子群优化算法求解该模型.鉴于此，本文基于经典的班轮航线配船模型，考虑船舶航速对经济效益和碳排...
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