集装箱码头堆场翻箱与外集卡提箱顺序同步优化方法

针对集装箱码头提箱作业过程中,由于外集卡的提箱顺序与目标箱在堆场的堆存位置不匹配导致大量翻箱这一难题,以码头的作业成本和外集卡的延误成本之和最小为目标,建立堆场翻箱与外集卡提箱顺序同步优化模型,优化外集卡的提箱顺序、龙门吊的任务分配以及翻箱方案。设计基于动态规划的启发式算法求解模型,并利用算例对模型与算法的有效性进行了验证。结果表明:与目前码头普遍采用的提箱方式相比,通过调整外集卡提箱顺序并同时优化翻箱方案以及龙门吊的任务分配可以降低堆场翻箱率,减少龙门吊的移动成本,从而节省提箱作业的总成本。     

基于仿真优化的自动化集装箱码头出口箱箱位分配

在集装箱码头堆场中，出口集装箱的箱位分配直接影响集装箱的装船效率以及船舶的在港停留时间。研究主要探讨自动化集装箱码头出口集装箱的箱位分配问题，并将船舶靠泊随机性和出口集装箱集港顺序综合考虑到整数规划模型中。针对模型的特点，设计了基于仿真优化思想的启发式算法求得集装箱贝位分配量，并提出“长途箱压短途箱”的贝内具体落位策略。多组实验结果表明，提出的基于仿真的遗传算法能够有效解决自动化集装箱码头出口箱的箱位分配问题。通过多组算例对比实验发现贝位平均翻箱次数和箱区间作业不平衡度随集装箱数量增加而增加，且“长途箱压短途箱”堆存策略能有效减少未来取箱的翻箱次数。研究结果为智能港口、全自动化集装箱码头的运营提供了思路和方向，有助于实现集装箱码头各子系统一体化效率的提升。     

考虑出口箱进出场及预翻箱的箱位分配与场桥调度协同优化

为降低送箱集卡到场的不确定性对出口箱堆存和装船效率的影响,以最小化堆场进出场作业系统总作业时间为上层模型的目标,以最小化同一批入场出口箱的堆存时间下层模型的目标,构建了双层混合整数规划模型为进出场的出口箱分配箱位并优化场桥调度。设计改进的遗传模拟退火算法求解上层模型可得出口箱箱位分配方案,求解下层模型可得预翻箱和场桥调度方案,通过不断平衡上下层最优解使堆场堆存和装船作业效率最优。通过数值实验验证了算法和调度策略有效性,研究结果可丰富集装箱码头运营系统优化理论,为提高出口箱堆场作业效率提供决策参考。     

基于贪婪禁忌搜索算法的垂岸式堆场出口箱装船翻箱研究

基于垂岸式自动化集装箱码头不同装船周期出口集装箱堆场多贝位混合堆存、场桥大车在贝位间频繁移动取箱装船特点,考虑装船发箱时场桥移动等操作时间及翻箱取箱次数对出口箱装船效率和连续性影响,建立多贝位出口箱装船堆场翻箱模型,提出两阶段贪婪禁忌搜索算法,将翻箱规则嵌入算法中,有效限制算法时间和解空间增长速度。通过算例,将提出的翻箱规则与现有常见翻箱规则进行对比,验证模型及算法的有效性与实用性。结果表明,提出的模型和算法可以在合理的求解时间内输出较优的翻箱方案,减少装船时场桥发箱作业时间,提高装船作业效率。     

基于矩阵式遗传算法的进出口集装箱堆场箱位分配策略

为提高集装箱码头堆场系统的运作效率,本文针对集装箱码头进出口堆场的空间分配问题,建立了在“作业面”作业模式下以集卡水平运输距离最短为目标,考虑各箱位作业量均衡的集装箱箱位分配模型,对计划时段内的进出口箱箱位分配进行全局优化．采用矩阵式的实数编码方式的遗传算法对模型进行了求解,使用最优解保存策略保证了最终的优化结果．最后通过仿真算例,验证了本文所建立的箱位分配模型对优化堆场空间资源分配,提高进出口箱流转速度的适用性．     

考虑翻箱的场桥调度和提箱集卡数量的集成优化

在集装箱码头的进口箱堆场中,码头预约机制、待提箱的实时位置和场桥作业调度方案是制约堆场作业效率和堵塞情况的关键。为缓解进口箱堆场的拥塞情况并提高作业效率,在固定的预约时段内,考虑实时压箱量最少的翻箱规则,兼顾场桥间不可跨越和保持安全间距等现实约束,以场桥最长完工时间最小为目标,构建数学优化模型,设计了嵌入修复算子的改进遗传算法用于求解;通过算例实验验证了算法的有效性和方案的优越性,可为堆场实际作业提供决策参考。     

预倒出口箱区的多场桥调度优化

在集装箱出口箱区堆场的实际作业中,常将待提箱提前翻倒至一空闲箱区,使其装船前以船舶配载图的倒序堆垛,以提高装船效率。为提高初始出口箱区的预翻作业效率,针对该箱区的多场桥调度优化问题进行研究。以实施预翻作业的某一出口箱区为研究对象,在船舶配载图已知的前提下,考虑作业场桥间保持安全距离且不可跨越的条件,兼顾满足经验翻箱规则等现实约束,侧重作业过程中实时翻箱,构建了以场桥作业总行走时间最小为优化目标的线性规划模型,并设计了分支定价算法。在算例实验中,通过与非实时预翻箱方案、FCFS方案以及下界进行对比,验证了模型及算法的有效性,可为集装箱码头出口箱堆场的场桥调度提供参考。     

集装箱倒箱问题的模型与启发式算法研究

本文研究了集装箱堆场中集装箱搬运的优化问题.利用以7个倒箱落位步骤为核心的启发式算法,建立轨道式龙门机取箱作业的数学模型,获得了最小化倒箱量的方法.推广了大规模倒箱问题的结果,具有较好的实际意义.     

基于历史强度法的闭环供应链差别定价与协调

针对由一个制造商与一个零售商组成的闭环供应链,基于历史强度法分配企业碳排放配额,分别构建分散决策与集中决策下成员及系统利润最大化模型,得到新品与再制造品的定价、碳减排投资等决策,分析了行业控排系数对产品碳减排量、定价及市场需求的影响,并对两种决策结构进行比较和收益共享契约设计.研究表明,提高行业控排系数有助于增加碳减排投资、降低单位产品碳排放量、扩大新品与再制造品需求、推动废旧品回收再制造和供应链总利润提升;从最大化系统利润和降低单位产品碳排放角度,集中决策比分散决策要好;但从决策效果看,采用协调机制下的收益共享契约最好.     

在风险规避下考虑质量因素的竞争供应链的均衡策略研究

在供应链竞争环境下,针对具有风险规避特征的供应商和零售商组成的供应链,采用博弈及优化理论探讨竞争环境下风险规避参与者的均衡定价及质量水平,并分析风险规避度对参与者均衡定价和质量水平的影响.借助数值分析,研究了系统中各参数对决策的影响.数值仿真结果表明,各风险规避参与者的定价随着自身风险规避度的增大而减小,即参与者越害怕风险其所制定的价格越低.另外,市场竞争的存在在某种程度上会削弱风险规避特征对参与者决策的影响,使参与者的定价提高,增加参与者的收益.     

存在空箱调运的非对称运输市场定价策略研究

考虑空箱调运成本,本文对垄断和双寡头市场分别研究运输企业在两条相向路径上的定价问题。对于垄断市场,建立了运输企业最优定价策略,并刻画出无空箱调运的潜在需求不平衡区间。对于双寡头市场,考虑同一路径上不同企业潜在运输需求不等的现实情境,求解了非对称企业的伯川德纳什均衡,给出最优定价策略。研究发现,无空箱调运并不意味着较高利润,运输企业没有必要刻意消除空箱调运现象。另外,增加单位载货运输成本和竞争强度会降低企业利润,而提升单位空箱重置成本、价格敏感度和市场不对称程度都会增大企业利润。     

基于共同配送的快递企业末端服务网点定价博弈研究

在末端共同配送背景下,以快递共配联盟为研究对象,建立了分散决策和集中决策的定价博弈模型。对分散决策情景考虑了固定支付、按件支付、收益共享、服务水平补偿、收益共享与成本共担五种不同的利润分配方法。在构建模型时,考虑了快递员提成比例、同行竞争、服务水平、宣传水平对需求和成本的影响,给出了快递企业与合作企业的最佳决策。最后,分析在不同模式下联盟的服务水平、价格、利润变化。结果显示,集中决策下联盟的总利润最高,分散决策下使用收益共享与成本共担模式最佳。     

考虑突发事件状态转移的政府应急物资采购定价模型

突发事件发生后,应急物资需求量呈现爆发式增长,政府首先将常规物资调拨至受灾区,并根据阶段性救灾成果作出应急物资采购决策。突发事件状态总是不断发生转移,使得政府已采购的物资在状态好转时容易造成浪费,在状态持续恶化时又不足以满足突发需求,因此考虑突发事件状态转移情形的应急物资采购定价策略对提升政府应急物资保障能力尤为关键。为此,本研究引入数量柔性契约到政府与应急物资供应商组成的两级应急物资采购供应链,构建了基于突发事件状态转移的应急物资采购定价模型,推导得出政企达成合作的条件与双方最优决策策略,并对比分析了契约合作与分散非合作下的供应商利润与政府成本。进一步采用数值计算与敏感性分析验证该模型的有效性,讨论了若干外生变量对政企最优决策与双方成本收益的影响,提出重要的管理启示。研究表明,考虑突发事件状态转移的基于数量柔性契约的政府应急物资采购定价模型既可以有效提高应急物资储备水平,又能保障供应商的合理收益以及控制政府成本,实现了政企双赢。     

The information value of logistics platforms in a freight matching market

The information asymmetry in the freight matching of the long-haul trucking industry usually pushes shippers to join a logistics platform that has better knowledge of truckers’ cost information. A logistics platform that is plugged into a freight transportation system helps shippers overcome their information disadvantage but produces the double marginalization effect. We investigate the equilibrium characteristics of a shipper and logistics platform in the freight matching market and find that the shipper prefers to cooperate with the logistics platform in a small-scale sales market but searches for truckers by himself in a large-scale sales market. We show that the information value of a logistics platform for the freight system consists of two aspects: (i) employ low-cost truckers for the shipper and avoid the shipper’s inefficient expansion of the selling quantity in a moderate-scale sales market with greatly heterogeneous truckers, and (ii) improve both the total profit and social welfare of the freight system in a small-scale sales market. We further find that the shipper’s private information may hurt the logistics platform and the logistics platform can mitigate her double marginalization disadvantage by improving value-added services or lowering the logistics price in a large-scale market. Our findings provide guidelines for the shipper and logistics platform on how to choose the appropriate transportation strategy and employment strategy in different logistics markets.     

Determining crane areas in intermodal transshipment yards: The yard partition problem

At rail–road transshipment yards, gantry cranes move containers from freight trains to trucks and vice versa. They constitute important entities in today’s intermodal transportation systems. Real-world yards are often partitioned into several disjunct crane areas, so that crane interferences during container transshipment are avoided. In practice, the lengths of such crane areas are typically determined by simple rules of thumb, i.e., each crane receives an equally sized area, which might result in an unleveled division of labor among cranes and, thus, prolong train processing times. This paper provides an exact solution procedure which determines disjunct yard areas of varying size for multiple gantry cranes in polynomial runtime, so that the workload for a given pulse of trains is equally distributed among cranes. Furthermore, we investigate the potential acceleration of train processing as compared to equally sized areas in a yard simulation.     

竞争环境下基于双重微分博弈的低碳供应链动态优化与协调

在节能减排背景下考虑制造商低碳生产、零售商宣传竞争的情形,将碳减排量以及商誉作为状态变量,借助微分博弈研究供应链动态优化与协调问题。针对双重边际化效应,通过引入成本共担契约对供应链进行协调。研究表明,引入契约后零售商处的低碳宣传努力水平提高、低碳商誉提升、需求量增加,供应链利润基本达到集中决策水平;随着竞争程度的增加,市场需求量提高,制造商利润增加,供应链整体利润提高,启发供应链企业在决策过程中创造良性竞争环境、形成良性竞争机制。     

供应中断下具有随机需求的闭环供应链最优差别定价模型

研究了在供应中断下具有随机需求的闭环供应链系统的最优差别定价模型.基于博弈论的理论和方法分别在集中式和分散式决策情形下,确定了最优批发价、最优销售价、最优订购量及系统利润.最后通过数值例子对最优差别定价模型进行了实证分析.     

短视型创新企业最优定价研究

率先创新使企业拥有时间和产品竞争力上的优势,获得先动优势;而模仿创新减少企业的研发成本,更能满足顾客的需求,从而可以获得更高的成功率,使模仿创新企业获得后进优势.针对短视型创新企业行为,研究以原始创新产品进入市场、模仿创新产品进入市场、原始创新产品的升级换代产品进入市场为分隔点的产品生命周期不同阶段下率先创新企业对产品的最优定价,以及模仿创新企业采用不同价格策略下的产品均衡定价.结论表明:无论企业采用什么价格策略,升级换代产品进入市场的最优时间都应满足升级换代产品进入市场前创新企业的阶段末瞬时利润率与进入市场后的初始瞬时利润率相等.