近年来随着生产的全球化,贸易的国际化,海运定期集装箱化运输早已取代不定期散装杂货运输,成为海运市场上的主流形态。由于定期集装箱航运的营运方式日趋成熟和相近,竞争更加激烈,各大航运公司越来越关注企业内部的管理与实务作业,旨在提高更细化的服务品质,增强竞争力。对于定期集装箱航运企业来说,良好的航线设计、营销策略与营运管理都会影响运输服务的质量,其中航线规划的优劣更是影响其营运绩效的关键所在。因此如何设计出符合市场需求的航线,成为航运企业亟待解决的重要课题。航线设计人员在拟定营运路线时,实际考虑的因素比较复杂,其影响因素包括起讫货物需求量及其分布,港口使用费用、船舶营运成本、船舶航行速度、船舶舱位提供能力等,以往采用人工经验方法难以有效的处理规模较大时航线规划问题,本论文在借鉴国内外研究成果的基础上,密切结合定期集装箱航运的特点,提出了一套具有实际应用价值的、航线规划与空箱宏观调度的模型和方法,从而辅助企业航线设计人员进行科学决策,同时为国内外定期集装箱海运航线规划问题的深入研究奠定了一定的理论基础。本论文的主要研究工作和创新点包括:1.阐述了定期集装箱班轮的运输形态,归纳出具有闭环特点的航线结构是当前海运市场上的主要运输形态。就航运市场的发展趋势和航线营运作业结构进行了分析。2.就航线设计过程中一些重要的影响因素进行了分析,首先指出了空箱调度与航线排程的关系,接着进行港口选择问题研究,最后分析了航线营运的成本结构与时间维度。3.根据单条航线闭环的特点,本文建立了航线规划与空箱调度模型,将航线排程、船舶选型及空箱调度决策融合在一起,另外通过决策变量的重新定义,改进了最初的模型,规模有一定的降低,但其非线性整数的形式没有改变。这是本文的创新点。4.为了验证模型的科学性和有效性,文中设计了一个6个港口,3种型号的船舶的航线设计案例,并尝试利用优化软件LINGO对其进行了成功的求解。从案例结果的合理性进一步增强了本文建立的模型有一定的应用价值。