随着经济的全球化,世界各国之间的贸易也越来越密切。绝大部分的货物都通过海洋运输的方式来进出口。班轮运输和集装箱由于自身特点的匹配,已经结合成为一种常见的货运方式。然而在经济危机和疫情的冲击下,集装箱班轮运输的公司甚至可能出现亏损。因此加强班轮公司的成本控制能力至关重要。由于船舶在航行时产生的成本主要是燃料成本和船舶固定成本,且影响燃料成本和船舶固定成本的因素是航速和船队的规模,因此本文提出了一个关于班轮航线的船队分配和航速优化的问题。并提出了一个混合整数非线性规划模型来解决本文的问题。由于班轮运输具有船期固定的特点,因此班轮公司在控制成本时,应保证固定的周服务频率。无论是在文献中还是现实航运中,周服务频率的约束条件都存在严格取等式和不取等式两类。在现实的班轮运输中,不同航段的速度是不同的,当对不同航段的速度大小提出要求时,周服务频率约束条件的松紧性可能会发生变化。因此本文将速度限制的约束引入到模型中,利用KKT条件的推导,讨论了在有速度限制的条件下,周服务频率约束条件的松紧性将会如何改变,并且得到了单航线下的船队分配和船舶速度的最优解。最后,本文基于对前几个模型的求解和分析,提出了一个速度选择模型,本文以马士基的远洋班轮航线的船期表的数据为代表,列举了两个不同场景下的案例,分析了不同参数对结果的影响,结果与实际情况相吻合。这也验证了本文的模型和算法的有效性。本文用太平洋航线和大西洋航线的数值实验表明,在许多不同的情况下,最小允许航速和最大允许航速都可以是各航段的最佳航速。本文的研究结果能对更好地制定班轮航速优化问题中的周服务频率约束条件有所帮助。