摘要
如今，在经济全球化的背景下，提高航运公司收益并降低运营成本越来越成为国内外学者关注的重点，优化船舶装载和航线配船能有效解决该问题。 船舶装载的研究对象多为集装箱船和散货船，汽车不同于一般货物，汽渡装载方式也不同于集装箱船和散货船。国内汽车轮渡公司的车辆装载基本仍依靠渡口安全员指挥，现有装载方法不能保证装载收益最大化。 航线配船的研究对象主要为大型远洋集装箱船舶、长距离航线及其支线，由于汽渡航线较短、航班时刻不确定等因素，其模型及求解与大型集装箱船舶航线配船问题有一定差异。目前汽渡公司的航线配船方案大都根据以往经验设计，缺乏科学性，导致运营成本较高且渡船总往返时间较长。 故本文以G汽渡公司为例，对其渡船的车辆装载及航线配船进行了研究与优化，主要工作如下： 首先，对汽渡车辆装载流程进行了分析，确定了车辆装载的顺序、规则等，并将汽渡装载问题分解成背包问题和二维装箱问题两部分，进而建立汽渡车辆装载整数规划模型。设计了混合BLF-GA算法求解，得到单次装载收益最大的车辆装载方案，装载率比G公司原方案提高了4.38%，收益提高了102元。 其次，以第三章中的模型算法为基础，基于MATLABGUI设计了汽渡智能装载系统，方便渡口安全员进行装载，能够自动计算装载车辆数、装载率并输出甲板上装载车辆的停放位置图。将系统输出方案与G公司原装载方案对比，证明了系统实用性，能提高渡船的装载率和收益。 最后，对汽渡的航线配船问题进行研究，以最小化日总成本和日总往返时间为目标，建立考虑装载的汽渡航线配船整数规划模型，利用混合粒子群算法和最小偏差法求得统一目标函数最小值及优化方案。以G公司实例验证，该方案的日总成本和日总往返时间分别比原方案减少了5435元和135分钟，使用配对样本t检验证明优化方案对降低各航班渡船的航行成本及往返时间都有一定作用。
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