论文考虑碳税成本的班轮航线配船和航速优化是关于本文可作为相关专业班轮航线论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文班轮航线论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：针对在节能减排背景下的班轮航线配船与航速优化问题,通过引入碳税政策,将船舶的CO2排放量转换成碳税成本,以班轮周总营运成本最小化为目标,建立航线配船与航速优化非线性规划模型,并设计结合枚举的逐步逼近求解算法.选取4条集装箱班轮航线,利用标准算例库中的数据进行数值试验,结果验证了模型和算法的适用性和有效性.敏感性分析表明：随着碳税税率的提高,船舶航速呈现下降趋势,航线配船数量则呈现增加趋势；虽然船舶周总营运成本增加明显,但总CO2排放量却在下降,且下降幅度逐渐变小.
关键词： 航线配船； 船舶航速； 碳税； 非线性规划
中图分类号： U692.33 文献标志码： A
Abstract： For the liner fleet deployment and speed optimization issue under the background of energy sing and emission reduction, the volume of carbon emission of liners is tranerred to the carbon tax cost by introducing the carbon tax policy. A nonlinear programming model of fleet deployment and liner speed optimization is established with the objective to minimize the total weekly operating cost of liners. The successive approximation algorithm combined with enumeration is proposed. The numerical test of four container liner routes is conducted with the data selected from the standard example base. The results verify the applicability and effectiveness of the model and the algorithm. The sensitivity analysis shows that： the liner speed slows down and the number of deployed ships goes up with the increasing of carbon tax rate； though the total weekly operating cost of liners increases obviously, the total volume of carbon emission decreases and its decreasing scope appears to be narrower.
Key words： fleet deployment； ship speed； carbon tax； nonlinear programming
0 引 言
航線配船和航速优化是班轮公司班轮营运中的重要决策问题[1].国际海事组织2014年发布的第三次温室气体研究报告指出,2007—2012年整个航运业排放的CO2达10.16亿t,占全球CO2排放总量的3.1%[2].近年来,随着人们环保意识的不断加强,船舶CO2排放对环境的影响问题已越来越受到关注.欧盟正在试图效仿航空业征收“航海碳税”,国际海事组织也正在研究如何利用碳税推动国际航运业减少CO2排放[3].因此,考虑碳税等因素,研究班轮航线配船和航速优化问题对提高航运公司的盈利和节能环保水平具有重要的现实意义.
PERAKIS等[4]和JARAMILLO等[5]最早提出了航线配船问题,并且针对该问题建立了线性规划模型.NG[6]进一步考虑了需求波动因素,建立了航线配船整数线性规划模型.上述研究虽然具有一定的合理性,但却都将航速设为定值,班轮往返航次时间和航次成本也被当作常数.这显然与班轮公司在燃油波动情况下采取航速调整策略不符.RONEN[7]指出班轮的燃油消耗量几乎与航速的三次方成正比.为此,WANG等[8]将航线配船和航速优化问题相统一,以总营运成本最小或总利润最大为目标,建立了航线配船与航速联合优化模型,取得了许多可喜的研究成果.然而,上述研究均未涉及船舶CO2排放问题.
基于此,学者们正逐渐将研究视角转向涉及航运低CO2排放的领域.CORBETT等[9]分析了单一航线的船舶降速航行对减少CO2排放的有效性以及对海运成本效益的影响.包甜甜等[10]针对航线配船问题,建立了集装箱班轮船队利润最大、CO2排放量最小的双目标模型.考虑到班轮运输的多航线网络化特征,许欢等[11]将CO2排放量作为优化目标之一,建立了船队利润最大、CO2排放量最小的双目标航线配船模型,并将CO2排放这一目标函数转化为约束条件进行求解；郭咏春等[12]提出在最小化营运成本的同时,规定CO2排放量不能超过一个上限值,然后求得两者中的帕累托最优解.上述研究都在优化模型中将CO2排放量作为一项约束,并未考虑碳税因素,因而尚不能全面有效地运用碳税政策推动航运公司的节能减排.叶德亮等[3]虽然在航线配船模型中考虑了碳税问题,但却假设船舶航速为常数,这与班轮公司根据燃油波动采取航速调整策略不符.
本文在借鉴已有研究的基础上,结合碳税政策,将船舶CO2排放量转化为相应的碳税成本,研究多航线、多船型的班轮航线配船与航速联合优化问题,并设计结合枚举的逐步逼近算法对模型进行求解,以期为在节能减排背景下的班轮公司航线配船和航速决策提供参考.
总结:这篇班轮航线论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
参考文献：
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