考虑船舶速度偏差的集装箱班轮运输货运收益鲁棒优化

由于受到天气、海况及航路环境等不确定因素的影响，船舶实际航速常常与计划航速产生偏差，导致班轮运输的航次加油和货物装运策略也产生变化，进而对船舶燃油成本和运费收入产生影响。因此，考虑速度偏差的集装箱班轮运输收益优化研究具有重要的现实意义。为了保证速度偏差不确定性下的各航段船舶航行用油安全，以船舶到达下一挂靠港的船期时间窗为约束，推导得出速度偏差最大情况下的船舶航段最大燃油消耗量显性函数，结合各加油港燃油价格及折扣差异，以及集装箱货物各O-D流量及运费率差异，以班轮运输航次收益鲁棒优化为目标，构建了速度偏差下的集装箱班轮运输收益混合整数非线性规划模型，设计分段线性割线逼近算法进行模型求解。以中国远洋海运集团有限公司的MEX航线数据为实际算例进行了分析验证，结果显示：考虑速度偏差的班轮运输加油和货物装运全局鲁棒优化策略能够有效地提高班轮运输航次货运收益；随着船舶燃油消耗系数和各航段速度偏差极值的增加，班轮运输航次燃油消耗量也随之增加，而航次运费收入和货运收益都将随之减少。研究结论可为船公司制定速度偏差下的集装箱班轮运输决策提供有益的参考。