赵庆恩[1]2000年在《航线设计支持系统》文中进行了进一步梳理传统的航线设计方法十分繁琐，使用起来也极不方便。本文在详尽地分析了影响航线设计因素的基础上，论述了航线设计支持系统的软件实现方法，包括最短距离航线、燃油贮量、海图抽选、到达任何预计位置的吃水、潮高及水上高度的数学模型及算法的建立方法。 利用该软件，可相当容易地得到港口地理位置，航线图，最短距离航程，航行时间，预计到达时间，燃油贮量，到达预计位置的吃水、潮高及水上高度，抽选的海图图号，港口相关资料及航线相关资料等航行必知信息。 该软件可广泛地应用于船舶，它既可在开航前提供计划航线，又可在航行中提供沿该航线航行所需的相关信息，对船舶的安全航行具有现实意义。
刘鲁凤[2]2014年在《区域集装箱航运支线网络优化研究》文中进行了进一步梳理集装箱枢纽辐射式海运网络的优势在于能够降低单箱运输成本,产生巨大规模经济效益。这种网络构型客观上引发了干线运输和支线运输的分离,通过建立发达的支线运输网,由枢纽港向周边港口辐射以吸引更多的箱量。为了追求最大的经济效益,实现集装箱运输总成本最小的目的,合理选择枢纽港口、优化集装箱支线运输路径、构建稳定的集装箱支线海运网络就成为航运企业长期战略决策问题。尤其近年来支线运输市场出现过度竞争现象,航运企业面临艰巨考验。因此,科学合理地构建集装箱海运网络,最大程度地降低风险是当前十分紧迫的问题。支线航运网络构建的工作涉及区域枢纽港选择、航线设计和船舶调度等多项决策,这些问题研究涉及多因素、多变量、多约束,是一项复杂的系统工程。并且支线航运网络的设计会受到费用约束、需求变动、发展环境等不确定因素的影响。面对航运企业管理粗放的现状,如何应对在这些因素发生摄动时,仍能使航运网络保持其稳健性。本文结合控制理论与系统工程理论,以计划调度为主线,成本控制为核心,将建模、控制与反馈相集成,构建了支线航运网络优化决策体系结构；并且针对区域航运网络中各港口功能定位不明确和支线运力利用率低的问题,分析了枢纽港与支线供给之间的关系,提出了将枢纽港定位与航线设计相集成的区域支线运输网络规划方法,构建了在满足港口服务时间限制及船舶容量限制条件下,确定枢纽港的集成优化模型；进而针对不确定环境下支线航运企业的班轮航线设计问题,以鲁棒优化为主要研究方法,建立了支线航运网络优化模型,并设计了优化航线生成算法；从而实现了系统从全局到局部到瓶颈点综合集成优化。通过理论研究和实例验证相结合表明,本文方法所求得的鲁棒解能够较好应对支线航线在受到情景变化时产生的影响,进而降低支线航线设计决策的风险,为航运企业提高现代化管理水平提供科学的决策依据。
高祥安[3]2005年在《船舶航线综合评价及其软件系统》文中指出航线设计是驾驶员的重要任务之一,是船舶安全运营的重要保证,也是节约船舶营运成本,提高营运效益的一个重要方面。所以航线的选择对于船舶来说非常重要,由于航线的选择由许多的因素影响,这些影响因素也不是保持不变的,所以因素的变化对于航线的选择的影响程度是航线选择者考虑的一个重要方面。对于不同的航线之间的优劣比较,传统的航线选择过程中都只是凭借经验定性的判断和选择,没有一个定量化的标准。本文尝试在航线的评价和选择方面给出一个定量评判的体系模型,便于船舶航线的评价和最优航线的选择。 论文主要由前言和四个章节组成,分别是航线综合评价的体系结构、航线模糊综合评价、计算机软件的实现和航线综合评价的建议和结论。 航线综合评价的体系结构:从影响航线选择的安全因素和经济效益因素出发,介绍了这些影响因素作用和影响力。影响航线设计的因素主要有气象条件、水文情况、船舶航次状况和人员的组成情况。气象水文条件对于航线设计影响较大。经过咨询专家意见,并采用航海上传统因素分类方法和“人机环管”的分类方法,得出了分层表示的航线综合评价指标体系。 航线模糊综合评价:通过AHP法和模糊综合评价方法的结合使用对航线进行综合评价。航线设计中影响因素众多,并且很多因素具有模糊性,所以选择模糊综合评价方法比较合适。前一部分简单介绍了一些航海技术研究中经常用到的一些数学方法,这也包括了本文将要用到的数学方法;中间一部分就是本文对于影响航线设计的各种因素的评价过程。由于本模型指标较多,故采用了分层结构,首先用Delphi法和层次分析法(AHP)确定影响航线选择的因素的权重。文中对于每一个指标的评价标准都有详细的划分依据,并最终得到相应的隶属度函数。本章的最后一部分就是通过实例来验证本模型的可行性和准确性。两个实际事例的验证也表明了本评价模型的可靠性,并且具有一定的实用性和理论研究价值。 计算机辅助软件:通过运用计算机编程技术将模型的评价过程界面化,这包
刘益迎[4]2016年在《北极航线经济性及海上突发事件应急响应复杂网络研究》文中指出全球气候变暖为北极资源开发带来了机遇,北极航线的商业性试航也逐年增加。北极航线的开发将对世界海运贸易格局和海上运输网络产生重大影响。然而,北极航线通航环境复杂,影响通航安全的因素尚未完全掌握,一旦发生海上突发事件将导致巨大的人命和财产损失。因此,对北极航线通航环境进行分析与评价,研究如何实现北极航线海上突发事件的有效救助、航线环境的保护和治理、应急预案体系的完善等,对北极航线的开发利用具有重要的理论与现实意义。本文建立了基于模糊、灰色评价指标的北极航线通航环境灰云聚类评价模型,得出目前东北航线通航环境处在可以通航但不安全状态的评价结果。分析对比了集装箱船、油船和散货船在北极航线与我国传统海运航线的经济性,结合目前苏伊士运河航线与北极东北航线设计了中欧集装箱海运的班轮航线,考虑了未来征收航海碳税对北极航线经济性的影响,并对关键因素进行了灵敏度分析。构建了北极航线海上突发事件应急响应的复杂网络,通过分析得到相关国家的救助强度、对北极航线各海域救助强度的差异性。基于公共物品博弈及演化博弈理论建立北极航线环境治理公共物品复杂网络的演化博弈模型,发现提高长远收益并选择适合的投资回报增益系数将促进博弈合作。建立北极航线海上突发事件应急预案复杂网络演化模型,分析了各层次预案的影响力及非北极国家参与预案制定对预案体系结构的影响,研究发现少数权威预案对预案网络影响较大,在一定优先概率内非北极国家的参与可使预案体系更加稳定。研究成果不仅丰富和拓展了北极航线的相关理论研究,也可为北极航线设计、海上救助及环境治理合作、应急预案体系的建立与完善等相关决策提供理论参考。
吴亮[5]2013年在《基于多传感器的航空遥感飞行管理系统开发》文中研究说明航空遥感的飞行管理系统具备飞行航线设计、航空传感器定点自动曝光控制、飞行数据质量评估等功能，包括硬件部分和软件部分，在航空传感器系统中起着中枢控制作用。如今商业相机所用的飞行管理系统都是国外厂商所生产，如：CCNS4，TRACKAIR，ASCOT等，但这些产品技术支持不足，升级改造困难，价格昂贵，且支持的传感器种类稀少；而航空遥感是一个对时间天侯要求很强的工作，如果在可飞条件下，设备出现故障，则对外业工作影响很大。研制国产自主知识产权的飞行管理系统用于航空传感器控制，可以更好的保障飞行，提升数据获取能力，促进国内航空遥感事业的软硬件研发能力。本文首先对国内外飞行管理系统的研究现状作了调研，然后对适用于飞行管理系统的不同种类的航空传感器的原理、作业方式分别作了介绍，对飞行管理系统的相关关键技术进行了阐述。基于多传感器的航空遥感飞行管理系统包含四个模块，即飞行作业计划模块、飞行作业评估模块、飞行作业数据库和机上作业调度模块。其中，飞行作业计划模块和机上作业调度模块是核心模块。本文在第三章分别对这四个模块的设计开发进行了比较详尽的阐述。根据航空摄影测量原理和飞行管理系统相关关键技术，作者参与编写了飞行管理系统软件，并利用该软件进行了前期飞行设计试验和具体的机上操作试验。文章在最后章节对该软件和试验结果作了介绍。
陈忱[6]2012年在《最优航线调度和集装箱船舶配载计划的决策支持系统》文中指出随着全球经济一体化的快速发展，国际集装箱班轮运输行业日趋完善，已经成为国际化物流中的重要环节之一。航线优化调度问题和集装箱船舶的配载问题作为集装箱班轮运输中的主要研究领域，对班轮公司的经济效益起着举足轻重的作用。本文利用数学理论、控制理论和计算机仿真技术对航线调度问题和集装箱船舶配载问题进行了分析与研究，并以此为基础，初步构建决策支持系统，其主要内容如下：研究了班轮公司的航线优化调度问题，建立了基于运输收益的数学模型，该模型以环绕式“中心-分支”港运输模式为基础，目标是确定航线中的中心港口集合和分支港口集合并安排船舶靠港顺序以及分支港口相对应的转运中心港口，使得班轮运输收益最大化。考虑到转运价格的不确定性，模型中利用转运价格系数调整港口之间的转运成本，以此满足不同情况下的航线优化调度问题。最后利用改进的蚁群算法对模型进行求解，通过仿真实验说明以环绕“中心-分支”港运输模式制定的班轮航线相对于传统单一模式的班轮航线，班轮公司在收益方面有了一定的提高。研究了针对某一航线的多港口集装箱船舶配载问题，考虑到集装箱配载计划主要包括两个决定因素，船舶的稳定性和集装箱的倒箱数量，对于停靠多港口的集装箱班轮来说，这两个因素通常是矛盾的，鉴于此，讨论了停靠多港口的集装箱运输班轮在整个航线上的配载计划问题，首先建立了问题的0-1规划数学模型，该模型将船舶稳定性作为约束条件，其目标是最小化集装箱船舶在整个航线所有港口的倒箱量；然后设计了求解问题的改进遗传算法并对仿真数据实例进行求解。仿真实验结果表明，与通常集装箱运输班轮采用的随机配载方式和按照目的港装箱的配载方式相比，本文给出的方法所得出的配载方案使得集装箱船舶在安全性和经济效益方面有一定的提高。针对航线优化调度问题和集装箱船舶配载问题，以上述两个模型为基础，构建决策支持系统的数据库、模型库和方法库，初步建立基于班轮运输优化的决策支持系统。其中航线优化模型和船舶配载模型二者是承上启下的关系，航线优化调度模型制定的结果是船舶配载计划的前提。配载计划以具体航线为基础，利用已知的港口信息、船舶信息、集装箱运输等信息，得到满足运输要求的多港口最优集装箱船舶配载计划，进而为决策者提供关于航线优化调度问题和船舶配载问题的有效决策信息。
叶晓龙[7]2008年在《定期集装箱海运航线规划问题研究》文中研究说明近年来随着生产的全球化,贸易的国际化,海运定期集装箱化运输早已取代不定期散装杂货运输,成为海运市场上的主流形态。由于定期集装箱航运的营运方式日趋成熟和相近,竞争更加激烈,各大航运公司越来越关注企业内部的管理与实务作业,旨在提高更细化的服务品质,增强竞争力。对于定期集装箱航运企业来说,良好的航线设计、营销策略与营运管理都会影响运输服务的质量,其中航线规划的优劣更是影响其营运绩效的关键所在。因此如何设计出符合市场需求的航线,成为航运企业亟待解决的重要课题。航线设计人员在拟定营运路线时,实际考虑的因素比较复杂,其影响因素包括起讫货物需求量及其分布,港口使用费用、船舶营运成本、船舶航行速度、船舶舱位提供能力等,以往采用人工经验方法难以有效的处理规模较大时航线规划问题,本论文在借鉴国内外研究成果的基础上,密切结合定期集装箱航运的特点,提出了一套具有实际应用价值的、航线规划与空箱宏观调度的模型和方法,从而辅助企业航线设计人员进行科学决策,同时为国内外定期集装箱海运航线规划问题的深入研究奠定了一定的理论基础。本论文的主要研究工作和创新点包括:1.阐述了定期集装箱班轮的运输形态,归纳出具有闭环特点的航线结构是当前海运市场上的主要运输形态。就航运市场的发展趋势和航线营运作业结构进行了分析。2.就航线设计过程中一些重要的影响因素进行了分析,首先指出了空箱调度与航线排程的关系,接着进行港口选择问题研究,最后分析了航线营运的成本结构与时间维度。3.根据单条航线闭环的特点,本文建立了航线规划与空箱调度模型,将航线排程、船舶选型及空箱调度决策融合在一起,另外通过决策变量的重新定义,改进了最初的模型,规模有一定的降低,但其非线性整数的形式没有改变。这是本文的创新点。4.为了验证模型的科学性和有效性,文中设计了一个6个港口,3种型号的船舶的航线设计案例,并尝试利用优化软件LINGO对其进行了成功的求解。从案例结果的合理性进一步增强了本文建立的模型有一定的应用价值。
党莹[8]2006年在《基于ECDIS大洋航线自动选择优化系统的研究及初步实现》文中研究说明本文旨在解决ECDIS系统中大洋航线自动选择及优化的实现问题。考虑到航线设计中多种因素的影响，以及各种因素对不同船舶的影响程度不同，提出了根据实际船舶状况及具体开航时间进行航线优选的方法，即在建立航线气候数据库的基础上，针对具体船舶，从安全和经济的角度出发，通过对推荐航线进行模糊综合评判确定航线的优劣程度，从而选择最优航线。本文又从航行过程中航线优化的角度出发，针对航行过程中可能发生的避离热带风暴及障碍物的情况，提出避离热带风暴及障碍物的航线自动修改方法，并构造船舶避让网络图，通过带权值的深度优选搜索方法寻找最快路径，从而达到航行过程中航线的进一步优化。 本文通过建立航线气候数据库以及VC++编程平台完成了航线优选系统的实现，并对船况不同的船舶进行航线评价选择实验，通过实验结果的比较，验证了本文提出方法的可行性。
钟国权[9]2017年在《基于电子海图的北斗海上导航系统的研究与实现》文中研究说明随着海洋经济的高速发展,海上航行的船舶越来越多,利用先进技术手段进行船舶导航管理已经成为船舶导航发展的趋势。电子海图显示与信息系统集信息显示、导航管理等功能于一身,已经发展成为重要的航海工具。通过北斗卫星导航系统,电子海图不仅可以显示海上静态环境信息,还可以将船舶实时位置、航行速度、航行方向等动态信息显示在屏幕上。船舶驾驶员可以根据海图上的信息做出正确的判断,保障航行安全,提高航行的效率。本文在研究北斗卫星导航系统和电子海图相关理论的基础上,设计了以电子海图为核心的北斗海上导航系统。该系统具备电子海图的基本功能,包括海图缩放显示、颜色方案、语言选择等。进一步,通过北斗卫星导航系统,该系统可实现海上船舶实时定位、航线设计等功能。论文首先研究了北斗卫星导航系统及其接收机的工作原理,并在充分分析S-57数字式海道测量数据传输标准和S-52电子海图显示规范的基础上,使用内存映射技术进行海图数据的读取。然后,通过遍历点线面数据链表,实现电子海图显示和基本的海图功能。接着,设计以UM220-III N模块为核心的北斗接收机硬件电路,并编写串口通信程序和数据解析程序,获取和解析北斗定位与导航数据,实现海上船舶的实时定位。最后研究基于航路点的航线设计方法,并在电子海图上实现航线设计、航线管理、导航参数计算等导航功能。通过该导航系统,船舶驾驶员可以在航行过程中快速地获取船舶的实时位置,及时躲避危险海域。同时根据实际需要,船舶驾驶员可以在电子海图上进行航线设计、航线管理、计算导航参数等操作。当船舶出现偏离计划航线时,驾驶员可以根据系统的偏航提示及时地做出航行方向纠正,从而保障了航行安全。该系统充分利用电子海图和北斗卫星导航系统的特点,简化了船舶驾驶员的操作,有效地提高了船舶的导航效率。
陈飞儿[10]2008年在《轴辐式网络系统中集装箱船的技术经济性研究》文中研究指明集装箱船舶的大型化发展给航运公司提出了更多的营运难题,集疏运系统不再独立于远洋运输网络,而是主要为远洋航线网络服务。由于江、海不同水域集装箱船舶的技术标准不同,江-海集疏运系统是当前水-水集疏运系统中研究的难点所在。近几年,中国集装箱港口发展迅速,特别是上海洋山深水港的建设,对亚洲区域内的集装箱运输格局乃至世界航运市场产生了深远影响,但作为洋山港的主要箱源地--长江下游地区,其港口与洋山港之间的集疏运系统是最复杂的江-海集疏运系统。本文主要为了解决航运公司在江-海集疏运系统中的营运难题,以上海港-长江下游港为实例,其意义重大。为实现以上研究目的,本文主要做了以下方面的工作:(1)从集装箱船舶的营运和技术特征出发,以客观、中立的态度探讨超巴拿马型集装箱船的经济性问题,为当前集装箱航运市场上存在争议的“船舶大型化的规模经济性”提供定性和定量依据;(2)以市场环境和实际数据为基础,基于不同的航线网络模式,对影响超巴拿马型集装箱船经济性的主要因素进行敏感性分析,发现轴辐式(hub-and-spoke)网络模型是伴随集装箱船舶大型化过程中的航线网络发展方向,集疏运系统对超大型集装箱船的经济性影响巨大,这也验证了本文的研究意义重大,案例计算结果为航运公司的营运决策提供了重要参考;(3)建立优化模型,对江-海集疏运系统中的单航线、单船型、多航线、多船型等不同情况进行实例应用,计算的结果可作为航运公司在“船型优化和航线设置”方面的决策支持。在以上内容的研究过程中,文章以“宽度与深度相结合、定性与定量相结合、理论与实践相结合”为指导原则,做了大量的创新工作,主要体现在以下几个方面:(1)验证了轴辐式网络模型下的超巴拿马型集装箱船的经济性。轴辐式网络模型在国外文献中多应用于航空运输,并已经相当成熟;在集装箱海运中仍属于起步,并且争议很大。而在国内,轴辐式网络模型理论的应用几乎属于空白。本文以客观的立场,根据市场营运环境的不同,分析不同航线网络下的超巴拿马型集装箱船的经济性。案例计算结果表明轴辐式网络模型在集装箱船舶大型化趋势下较多港直靠模式(multi-port calling)更能体现大船的经济性。文章对轴辐式网络模型的验证也为该理论在其他领域的应用提供了参考,例如城市规划、路网设计等。(2)建立单位标准集装箱综合营运成本模型,并进行实例验证。以往关于船型选择的文献多从运输成本的角度考虑,而没有综合考虑船舶在港时间对集装箱船经济性的影响,决策常常与实际营运效果偏差很大。本文从集装箱运输“门到门”的角度出发,通过模块化,最终建立了既考虑在港、又考虑在航时间的单位标准集装箱综合营运成本模型,并通过实例进行应用和验证。(3)新角度的敏感性分析。传统的敏感性分析是从影响目标函数最大的因素进行敏感性的详细分析,但超巴拿马型集装箱船舶经济性研究表明,影响目标函数最大的因素--船舶载箱率并不会影响企业决策,而本被认为不敏感的因素--集疏运成本却对企业决策的影响很大。因此,本文选取集疏运成本进行敏感性的详细分析,建立了接驳航线系统与远洋航线网络之间的联系,也解释了在同一经济区域内进行枢纽港选择时,航运公司把集疏运系统作为重要考虑因素的原因。(4)构建江-联运集疏运系统中的动态规划模型,并进行实例验证。动态规划模型在解离散问题中较线性规划模型、Dijkstra算法、矩阵算法等更有优越性;并能同时计算中间过程,即任何两个阶段之间的决策选择。但划分阶段和写出递推关系式是其难点所在,以往的文献因集装箱运输的复杂性,没有找到合适的划分阶段方法,无法利用动态规划模型的优越性。本文借助于单位标准集装箱综合营运成本模型中的模块化方法,对江-海联运问题进行阶段划分,构建动态规划模型,并用实例验证,为解决此类运输问题提供参考。(5)江-海联运集疏运系统的研究在洋山港主要腹地港口群进行应用。在长江下游港口至上海港的江-海联运网络中,江运和海运运距都较短,沿途挂靠港口密集,研究表明,由于港口转运时间过长、装卸费过高等原因,接驳航线网络将向直达航运、减少挂靠港、缩短航线周期、增大船型等方向发展。本文研究经过充分调研,以专业数据库和市场营运为基础,对理论和数学模型进行实例验证,主要有如下结论:(1)通过集装箱船舶实现集装箱化的运输特别适合于长距离、多环节、频中转的货物运输,国际贸易中货物运输的集装箱化仍有进一步提高的趋势,为集装箱运输市场的发展提供了良好的大背景。(2)通过集装箱船的营运技术特点分析,船舶本身的大型化技术不是最关键的难题,但技术条件和经济性是船型选择的根本。在6500 TEU(Twenty-foot Equivalent Unit,20尺标准集装箱)和9500 TEU两种船型、轴辐式网络模型和多港直靠模式两种航线网络下,无论是6500 TEU船型或9500 TEU的集装箱船舶,轴辐式网络模型在大部分营运环境都比多港直靠模式的单位标准集装箱综合营运成本更低。(3)当新造船成本、大船载箱率、船舶在港时间、燃油价格等因素向不利方向变化30%之内时,最优方案都是9500 TEU船型的轴辐式模型。但是集疏运费用增加30%时,最优方案为9500 TEU的多港直靠模型。由于集疏运费用因素对航运公司在选择船型、选择航线模式、选择枢纽港等方面决策的影响更大,本文认为集疏运费用问题应该是航运公司非常关心的问题。支线接驳航线网络与远洋主航线相配套的多层次航线网络结构将会受到航运公司的关注和重视,不同层次网络之间不再独立,经济区域内的航线网络为经济区域间的航线网络服务的特点将会进一步显现。(4)江-海联运集装箱运输是接驳航线中最为复杂和亟需优化的集疏运方式,长江流域南京以下的港口始发的集装箱运至洋山港时,由于江运和海运部分运距都非常短,中转费用和中转时间占总成本比例非常高,航运公司应该选择直达运输,减少航线上的挂靠港口数量,尽可能缩短航次周转时间。(5)在洋山港的主要集疏运港口系统中,经济的江海联运船型将受到航运公司关注。目前的江海直达集装箱船船型总体偏小,航运公司在增加船队运力投入时,应增加400 TEU以上的船型和500 TEU以上的ATB船(Articulated Tug & Barge,铰接式顶推驳船),以获得更低的集疏运成本。文章最后根据研究结论和市场营运情况,提出了航运公司关注但尚待深入研究的课题。
参考文献：
[1]. 航线设计支持系统[D]. 赵庆恩. 大连海事大学. 2000
[2]. 区域集装箱航运支线网络优化研究[D]. 刘鲁凤. 大连海事大学. 2014
[3]. 船舶航线综合评价及其软件系统[D]. 高祥安. 上海海事大学. 2005
[4]. 北极航线经济性及海上突发事件应急响应复杂网络研究[D]. 刘益迎. 大连海事大学. 2016
[5]. 基于多传感器的航空遥感飞行管理系统开发[D]. 吴亮. 北京建筑大学. 2013
[6]. 最优航线调度和集装箱船舶配载计划的决策支持系统[D]. 陈忱. 天津理工大学. 2012
[7]. 定期集装箱海运航线规划问题研究[D]. 叶晓龙. 北京交通大学. 2008
[8]. 基于ECDIS大洋航线自动选择优化系统的研究及初步实现[D]. 党莹. 上海海事大学. 2006
[9]. 基于电子海图的北斗海上导航系统的研究与实现[D]. 钟国权. 深圳大学. 2017
[10]. 轴辐式网络系统中集装箱船的技术经济性研究[D]. 陈飞儿. 上海交通大学. 2008
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