【摘要】： 隨著經濟全球化和貿易自由化的發(fā)展,集裝箱班輪運輸以其安全、便利操作及方便采用多式聯(lián)運等特點,成為海運市場最為重要的組成部分。集裝箱班輪航運網(wǎng)絡分析、優(yōu)化、設計是班輪研究領域的核心問題,也是班輪公司管理決策最為重要的問題�？煽啃杂糜谘芯肯到y(tǒng)提供服務水平的穩(wěn)定程度。目前集裝箱班輪航運網(wǎng)絡分析、優(yōu)化、設計研究多從效益和效率角度展開,對可靠性因素研究較少。近年來,擁堵、罷工等頻頻發(fā)生的干擾事件對港口在班輪服務系統(tǒng)中的功能產生影響。在行業(yè)競爭激烈與環(huán)境復雜多變的背景下,評估干擾事件對班輪服務系統(tǒng)提供穩(wěn)定服務水平的影響顯得尤為重要。本文借鑒可靠性理論和網(wǎng)絡理論,將班輪公司服務系統(tǒng)抽象成由點和邊二元關系組成的網(wǎng)絡模型,把港口不能為班輪公司提供規(guī)定功能界定為節(jié)點失效,主要研究了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡面對節(jié)點隨機失效和重要節(jié)點失效兩種失效方式下保持結構和功能的能力評估問題。通過集裝箱班輪航運網(wǎng)絡可靠性評估,可用于班輪公司優(yōu)化和設計可靠的服務網(wǎng)絡,從而幫助班輪公司降低成本、提高服務質量、增強競爭能力。 本論文共分六章。第一章緒論部分分析了論文的研究背景與意義、相關研究進展、研究問題特殊性、技術路線等。第二章研究了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡可靠性指標和可靠性分析方法。第三章研究了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡連通可靠性問題。第四章研究了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡時間可靠性和能力可靠性問題。第五章研究了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡脆弱性問題。第六章為結論、創(chuàng)新點總結與展望。論文的主要工作如下： (1)建立了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡可靠性指標體系,給出了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡可靠性分析方法 通過分析發(fā)現(xiàn)集裝箱班輪航運網(wǎng)絡與其他交通網(wǎng)絡相比在結構和功能方面具有自身特點,借鑒路網(wǎng)、公交網(wǎng)絡、鐵路網(wǎng)絡等交通網(wǎng)絡可靠性指標,從網(wǎng)絡管理角度,構建集裝箱班輪航運網(wǎng)絡可靠性評估指標,這些指標包括連通可靠性、時間可靠性、能力可靠性和脆弱性。針對集裝箱班輪航運網(wǎng)絡中節(jié)點往往涉及多個國家和地區(qū)、網(wǎng)絡中節(jié)點眾多、結構較為復雜、難以收集用于解析求解的完備數(shù)據(jù),給出了適合集裝箱班輪航運網(wǎng)絡可靠性分析的仿真方法。 (2)建立了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡連通可靠性仿真模型并給出了仿真求解方法 基于班輪航運網(wǎng)絡自身結構和功能特點,定義了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡面對節(jié)點隨機失效情況下的OD對連通可靠性和描述全局情況的網(wǎng)絡連通可靠性,建立了連通可靠性仿真模型,引入改進的布爾矩陣方法用于判斷網(wǎng)絡中節(jié)點對的可達情況,給出了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡連通可靠性的仿真方法和步驟,并且通過修改仿真次數(shù)來提高仿真結果的精度,將誤差控制在要求的范圍內,并分析了甩港和重要港口節(jié)點保護兩種策略對改善集裝箱班輪航運網(wǎng)絡連通可靠性的作用。最后進行了實例仿真,驗證方法的有效性和實用性。 (3)建立了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡時間可靠性和能力可靠性仿真模型并給出了仿真求解方法 時間和運力是當今競爭激烈的班輪行業(yè)管理的重要因素,不斷增加的港口擁堵、罷工等干擾因素使得班輪航運服務質量不斷的下降,導致更多的等待時間和相對運力的減少。結合路網(wǎng)、公交網(wǎng)絡、鐵路網(wǎng)絡等其他交通網(wǎng)絡時間可靠性和能力可靠性研究成果以及班輪航運網(wǎng)絡自身特點,建立了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡面對節(jié)點隨機失效情況下的OD對時間可靠性和能力可靠性仿真求解模型,運用仿真方法給出了班輪航運網(wǎng)絡OD對時間可靠性和能力可靠性求解方法。 (4)分析了集裝箱班輪航運網(wǎng)絡拓撲特性,改進了節(jié)點重要度評估方法,并給出了脆弱性評估方法 以占全球集裝箱總運力前25位的班輪公司航線構造全球集裝箱班輪航運網(wǎng)絡和運力第一的馬士基航運網(wǎng)絡為例分析了集裝箱班輪行業(yè)網(wǎng)絡和單個公司網(wǎng)絡,通過分析發(fā)現(xiàn)這兩個網(wǎng)絡具有無標度效應和小世界特性。提出了基于可達矩陣的節(jié)點刪除方法用于評估網(wǎng)絡中節(jié)點的重要度,進而從悲觀角度研究集裝箱班輪航運網(wǎng)絡中重要節(jié)點失效對網(wǎng)絡結構和功能影響,給出重要節(jié)點攻擊對網(wǎng)絡主要拓撲統(tǒng)計特征、連通性、時間因素影響的估計方法,給出節(jié)點隨機失效和重要節(jié)點失效對網(wǎng)絡影響對比方法。
【圖文】：

集裝箱班輪航運網(wǎng)絡可靠性研究致的洛杉磯、長灘碼頭擁堵，如今港口擁堵現(xiàn)象已成為全球性問題。造成港口擁堵因主要有:勞資糾紛等導致工人罷工怠工、碼頭基礎設施不足、戰(zhàn)爭、港口軟件服套不足等。港口擁堵使承運人的日常經營受到一系列不良影響，比如來回航次時間長，航線運力白白損失;承運人加快航速，彌補在港耽擱的時間，燃油成本上升被迫卸至擁堵港口的周邊港口，承運人為轉運貨物，中轉成本上升;船舶被迫時常，定時定點的服務難以保證，準班率降低;船舶為趕班期，不得不甩港、跳港，航港覆蓋面縮小。除了港口擁堵干擾因素之外，惡劣天氣、自然災害、戰(zhàn)爭、罷工等事件往往會對港口在班輪航運網(wǎng)絡中的功能產生不同程度影響，從而影響班輪公司務質量。

則在這兩個港口節(jié)點間連一條有向邊，，以這些點和邊構建該班輪公司美洲航運網(wǎng)絡(以下簡記為亞洲一美洲航運網(wǎng)絡)，亞洲一美洲航運網(wǎng)絡有39個節(jié)點，103條邊，網(wǎng)絡的拓撲結構如圖3.5所示:
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：F252;F713.36;F552

【引證文獻】

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1 陳芳;東南亞集裝箱班輪運輸支線網(wǎng)絡構建研究[D];大連海事大學;2011年

本文編號：2701501