考虑中欧班列影响的亚欧枢纽港选址研究

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随着世界经济的发展,全球贸易量增加,其中,海运贸易量占全球贸易总量的90%,海运贸易价值量占贸易额的70%以上。全球集装箱贸易量增长了0.4%,亚欧航线的运量增长了1.8%。为应对集装箱运输需求的波动性,提高班轮公司的竞争力,班轮公司每3-6个月会对其班轮航线网络进行一定的调整或重新设计,而枢纽港选址问题是班轮航线网络设计中极其重要的环节。在中国与欧盟贸易的货物运输方式中,中欧班列作为新兴的运输方式所承担的货物运输比例逐年升高,对海运市场产生威胁,使班轮运输公司产生经济损失。因此,从班轮运输公司的角度出发,本文提出考虑中欧班列影响的亚欧枢纽港选址研究。本文主要工作如下。(1)本文从班轮运输公司的角度出发,考虑了中欧班列的影响,探讨内陆运输与海运的关系,研究了亚欧集装箱班轮运输网络上的枢纽港选址问题,并提出一个具有四维和六维决策变量的混合整数线性规划模型。(2)枢纽选址问题是NP-难问题,且以往的枢纽选址模型多大采用二维和四维的决策变量。本文提出的枢纽港选址模型,采用四维和六维的决策变量,求解更具复杂性。为求解本文提出的模型,设计拉格朗日松弛算法。即通过松弛关联约束,将原问题拆分为两个子问题(中欧班列运输子问题和海上运输子问题)。具有四维决策变量的中欧班列运输子问题,可以通过求解最短路径问题得到有效解决;为了解决具有四维和六维决策变量的海上运输子问题,本文根据海运网络结构特点,将集装箱路径拆分为两部分,得到两个具有二维和三维决策变量的集装箱海运子问题(亚洲集装箱海运子问题和欧洲集装箱海运子问题),这两个子问题能够用CPLEX直接求解。求解中欧班列运输子问题和海上运输子问题的模型,有助于得到考虑中欧班列影响的亚欧枢纽港选址模型的下界和上界,并且通过模型的上界和下界对拉格朗日乘子进行迭代。(3)本文根据某班轮公司提供的数据进行了多次数值实验,验证了模型和算法的有效性。实验结果表明,当枢纽数量增多时,原有的枢纽港可能会逐渐丧失其优势地位,更有甚者会被新的枢纽港替代;当考虑到中欧班列的影响时,枢纽港的选址及喂给分配结果会发生较大的变动。
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