航线配船的数学模一
航线配船的数学模一、影响航线集装箱配备量的主要因素 假设集装箱船只挂靠两个港口(A、B港)，集装箱在内陆周转时间少于航线上集装箱船舶的发船间隔。那么，如航线上配置一艘集装箱船舶时，航线配备的集装箱量应为船舶载箱量的3倍，即箱位比为1:3。 影响航线集装箱配备量的主要因素有：①航线配置的集装箱船艘数N；②集装箱船舶的载箱量D及其利用率f ；③集装箱船往返航次时间tR（tR = t往+ t返）； ④集装箱内陆平均周转天数tX（x取A、B），包括集装箱在港口的堆存期及在内陆的平均周转天数。航线集装箱配备量的计算方法 1.典型条件下航线集装箱配备量的计算方法 集装箱班轮航线为简单直达航线，仅挂靠两个端点港，该班轮公司在两端点港既无调剂箱又无周转机动箱，且不考虑箱子修理与积压延误、特种箱使用不平衡等为典型条件。 S = K  ·  L 式中S——航线集装箱需备量(TEU)；K——航线集装箱需备套数；L——每套集装箱的数量(TEU) ，如船舶满载则为船舶载箱量  航线集装箱需备套数K的确定：  K = T / I 式中：T——航线集装箱平均总周转天数（天），为集装箱船舶往返航次时间与集装箱在端点港平均港口堆存期和内陆周转时间之和的总和，即： T = tR + ∑tX = tA + tR + tB  （X取A、B）  TX取决于集装箱返抵港口的天数&返抵箱量的比例  当tX <I ， tX = I  I——派船间隔（天），取决于集装箱船舶往返航次时间及航线配置的船舶艘数，即:  I = tR / N ■每套集装箱配备数量L的确定：  L = D · f  式中：D——集装箱船舶的载箱量(TEU)  f ——集装箱
船舶载箱量利用率(根据航线具体情况确定)集装箱船公司在该航线上需配备多少个集装箱例1:某集装箱班轮公司在其经营航线上配置3艘载箱量为2500 TEU的集装箱船舶，船舶往返航次时间为30天。集装箱在内陆周转的情况如下：在端点港A，集装箱内陆周转情况随集装箱返抵港口的天数与返抵箱量的变化而变化，其中，75%的箱量在10天之内返抵港口待装船；15%的箱量在20天内返抵港口待装船，其余10%的箱量在30天内返抵港口待装船;在端点港B，35%的箱量在10天之内返抵港口待装船；28%的箱量在20天内返抵港口待装船，20%的箱量在30天内返抵港口待装船; 其余17%的箱量在40天内返抵港口待装船。试求集装箱船公司在该航线上每艘船需配备多少套集装箱(TEU)？ 解：1)求派船间隔  I= tR / N = 30/3 =10（天） 2)求两端点港平均港口堆存期和内陆周转天数  A港内陆平均周转天数 tA=10×75%+20×15%+30×10%=13.5(d) B港内陆平均周转天数  tB=10×35%+20×28%+30×20%+40×17%=21.9(d) 3)航线集装箱平均总周转天数T  T= tA + tR + tB = 30+13.5+21.9=65.4(d) 4)航线集装箱配备套数 K =T/I=65.4/10=6.54(套) 5)平均每艘船套数为 K /3=6.54/3=2.18(套) 例2: 某集装箱班轮公司在其经营航线上配置3艘载箱量为2500 TEU的集装箱船舶，船舶往返航次时间为30天。集装箱在内陆周转的情况如下：在端点港A较理想，平均港口堆存期和内陆周转时间之和为7天；在端点港B，集装箱内陆周转情
况随集装箱返抵港口的天数与返抵箱量的变化而变化，其中，60%的箱量在10天之内返抵港口待装船；30%的箱量在10~20天内返抵港口待装船，其余10%的箱量在20~30天内返抵港口待装船。如果船舶载箱利用率为80%，试求集装箱船公司在该航线上需配备多少个集装箱(TEU)？ 解：1)求发船间隔I： I = tR / N = 30 / 3 = 10 (天) 2)求tA：集装箱在端点港A的平均港口堆存期和内陆周转时间之和tA实际为7天，小于发船间隔I，在计算上应将发船间隔10天作为集装箱在端点港A的内陆平均周转时间，即： tA = 10 (天) 3)求tB：集装箱在端点港B的内陆平均周转时间tB按集装箱返抵港口待装船天数与返抵箱量的比例计算，即 tB  = 10×60 % + 20×30 % + 30×10 % = 15 (天 ) 4)求集装箱平均总周转天数T： T = tA + tR + tB = l0 + 30 + 15 = 55 (天) 5)求航线集装箱需配备的总套数K  K = T / I = 55 / 10 = 5.5 (套) 6)求每套集装箱配备的数量L：L = D · f  = 2500×80 % = 2000 (TEU)  7)求该航线所需配备的集装箱总数S：S = K · L = 5.5×2000 = 11000 (TEU)租箱总量、年长期租箱量和年短期租箱量 假设预计某年每月用箱量为Mi(i=1-12)，试确定公司年租箱量、年长期租箱量和年短期租箱量？ “最小自备量原则”计算租箱量步骤(1).求年度用箱总量ST ST =∑Mi = M1 + M2 + … + Mi  其中：Mi——资料预测年的月用箱量数据(TEU)， i = 1，2，…，12。 (2).求年度最低自备箱量SS  SS  = 12 · min(Mi)  其中：min (Mi)——资料预测年的最低月用箱量数据 (TEU)。(3).求年度
租箱量Sc Sc = ST―Ss 4).求年度长期租箱量SLC  SLC =SC―1/2[∑│m―Mi│]  其中：m——平均每月应备箱量(TEU)，m = ST/12 。 (5).求年度短期租箱量Ssc  Ssc = Sc―SLC 例：某集装箱运输船公司预计下一年度每月用箱量如下表：试确定公司年租箱总量、年长期租箱量和年短期租箱量？ 解： ①计算年总用箱量ST： ST  = ∑Mi = M1 + M2 + … + M12  = 5.1 + 3.1 + … + 4.9 = 54（万TEU） ②计算年最小自备量SS：SS = 12·min(Mi) = 12×2.8 = 33.6（万TEU） ③计算年租箱量SC： SC = ST―SS = 54―33.6 = 20.4（万TEU）④计算年长期租箱量SLC： m  = ST /12 = 54/12 = 4.5（万TEU） SLC = 1/2（SC + 12·m―SS―∑│m―Mi│）= 1/2 [20.4 + 12·4.5―33.6―(│5.1―4.5│+│3.1―4.5│ + … +│4.9―4.5│)] = 1/2 [20.4 + 54―33.6―11] = 14.9（万TEU）⑤计算年短期租箱量Ssc：Ssc = Sc―SLC = 20.4―14.9 = 5.5（万TEU）集装箱班轮运输航线的船期表1.集装箱航线班期的计算  确定班期即拟定往返航次周转时间，此时间应满足定班运行组织的要求。t往返 = t航  + t港装卸  + t港其他  （天） 2.集装箱航线配船数的计算N = t往返·Qmax /（f·D·T营）  （艘）式中： N——集装箱航线配船数（艘）；Qmax——航线两端点港之间运量较大航向之年最大运箱量（TEU）；D——集装箱船箱位容量（TEU）；f——船舶载箱量利用率（%）；T营——集装箱船年营运时间（天）。3.集装箱航线发船间隔的计算 t间 = t往返 / N = f·D·T营 /
Qmax （天 式中：t间——航线发船间隔（天）必须提出，为了保证班轮有规律地运行，要求集装箱船舶的往返航次时间要为航线发船间隔时间的整倍数；要求航线的发船间隔时间为昼夜的整倍数。集装箱班轮航线船舶往返航次时间与航线发船间隔时间的整倍数关系，这个“倍数”即为航线配船数：N = t往返  / t间 （艘）例：某集装箱班轮航线航次集装箱装卸总量为4320TEU，港口装卸效率60TEU/h，往返航次总航行距离6720海里，平均航速20节，船舶在港其它停泊时间为1天。航线端点港A年集装箱发运量10.8×104 TEU，另一端点港B年集装箱发运量8.8×104 TEU，航线配置集装箱船箱位容量为2500TEU，假设箱位利用率为85%，年营运时间340天，试求船公司在该航线上需配备的集装箱船艘数和航班发船间隔？  解: ①求往返航次时间t往返 t航 = L往返 /（24·V）= 6720/（24·20）= 14天 t港装卸 = Q /（24·M）= 4320/（24·60）= 3天 t港其它 = 1天数  t往返 = t航  + t港装卸  + t港其他 = 14 + 3 + 1 = 18天 ②求集装箱航线配船数N  N = t往返·Qmax /（f·D·T营）=18·108000/（2500·0.85·340）= 2.6艘， 取3艘 ③求集装箱航线发船间隔t间  t间 = t往返 / N = 18/3 = 6天 例：某航线一端点港年货物发运量达１５万吨，另一端点港年货物发运量为１２万吨，假设航线所配置船舶全年参加营运，船舶载重量为10000吨，发航装载率为８５％，船舶往返航次时间为９６天，试计算该航线上应配置同类型船舶的艘数及发船间隔。解： ｍ＝96*15
0000/（0.85*10000*365）=4.64  取m=5(艘) Ｔ间=96/5=19.2 (天)，取Ｔ间=20（天）例:Candle 是某航运公司业务部门总经理，随着亚太地区集装箱运输业务的不断发展和港口吞吐量的持续增长，公司抽调得力的人手与资源，决定开辟一条亚太地区的集装箱班轮运输航线。该航线的船舶为HANJIN BASEL、HANJIN SHICAGO、TIAN LI HE、SANFRANCISCO BRIDGE，共四条全集装箱船。航线要求挂靠上海、宁波、香港、深圳蛇口、新加坡（Singapore）、泰国曼谷（Bangkok）等10个港口（部分小港口未列出）。已知上海到宁波的航程为12h，宁波到香港的航程为48h，香港到蛇口的航程为3h，蛇口到新加坡的航程为96h，新加坡到曼谷的航程为72h，相同路程往返时间一样。船舶于北京时间3月1日早8点在上海港首航，在每个港口挂靠20h。请根据航程时间和船舶的数量，合理安排发船间隔。请设计一条亚太地区的集装箱班轮运输航线的船期表。 解：根据集装箱班轮船期表的编制原则，先由船舶数量和往返时间确定发船间隔，再依次确定每艘船的船期。集装箱船往返航次时间tR=t往+t返+t停t往返＝（12+48+3+96+72）×2＝462h其中在往返航程中，共在10个港口各挂靠20h t停＝20×10＝200h  tR＝462+200＝662h≈28d 派船间隔I=28÷4＝7d

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