基于共同派船的协同舱位配置模型

4.3.3　基于共同派船的协同舱位配置模型

1.定义参数

定义共同派船模型中的相关参数与变量：

1）上下标记

i，j：表示联营方，以（i，j）表示联营对。

o，d：表示港口，以（o，d）表示联营航线某一航段的港口对。

k：表示箱型，k可以为20GP、40GP、20RF、40RF、20OT、40OT等，可能是重箱，也可能是空箱。同4.3.1小节定义。

s：表示联营航线上的航段类别。

h：表示联营航线共派船型类别。

2）集合

（1）联营方集合

（2）集装箱集合：主要有CO，CT，EC，GP，RF，OT以及CO_a，CO_b，EC_a，EC_b，GP_a，GP_b，RF_a，RF_b，OT_a，OT_b等，同4.3.1小节定义。

（3）港口起讫对集合Ω：表示联营范围内所有经停港口对（o，d）的集合。

（4）航段集合S：表示联营航线（路）中各航段所组成的集合。同4.3.1小节定义。

（5）共派船型集合VS：VS表示联营航线（路）中共派船型集合。

3）参数

（1）控制参数：

：联营航线港口起讫对与航段的相关系数。联营航线上从港口o起运至港口d之航程是否经过s航段（s∈S），若是为1，否则为0。

t^k：集装箱箱型折算系数。表示每个k种集装箱占据的单位舱位，以TEU计算。同4.3.1小节定义。

（2）常量参数：

：联营方i联营航线（路）上第k种箱起讫港口对（o，d）所运输货物的单位运费。当k∈EC时，。

：联营方i联营航线（路）上第k种箱起讫港口对（o，d）的单箱运输成本。其中，。

：联营方i派出的h型船舶数量。。同理可定义。

：联营方i派出的h型船舶用于共同派船共享的舱容。同理可定义。

：联营航线上，联营方i投入的h型船舶其航次有效可用舱容运力。同理可定义。

：联营方i派出的h型船舶用于共同派船共享的冷藏插座量。同理可定义。

：联营航线上，联营方i投入的h型船舶其航次有效可用冷藏插座量。同理可定义。

：联营方i投入的h型船舶第k种箱起讫港口对（o，d）的航次基本配置。。

：联营方i投入的h型船舶第k种箱起讫港口对（o，d）的航次配置限额，。

：联营方i投入的h型船舶第k种空箱起讫港口对（o，d）的航次调度捎带量。。

4）决策变量

：联营方i投入的h型船舶在联营航线上，从港口o起运至港口d之k种箱所分配的舱位。其中，。

2.建立模型

根据上述参数及决策变量，可建立基于共同派船的协同舱位配置模型（Model of Synergy Slot Allocation with Joint Fleets，MSSAJF）。

1）目标函数

共同派船模式下，联营方之间根据联营协议，每航次的船舶舱容共享，并根据各自投入的船舶数量、舱容以及冷藏插座量，获取航次有效可用舱容和有效可用冷藏插座量，模型以共同派船各联营成员的最大收益为决策目标，如式（4－117）所示。式中主要包括运价、运输成本等两大部分。其中，，模型是一个多目标规划模型，每一个联营方对应一个目标。

2）约束限制

A.共派船舶航段可利用舱容限制

在共同派船模式下，联营方在联营航线各航段上为所有港口所配置的重箱和空箱舱位之和不超过该航段的不同联营方其有效可利用的舱容运力。如式（4－118）所示。

B.共派船舶航段可利用冷藏容量限制

与约束式（4－118）类似，在共同派船模式下，各联营方在联营航线各航段为所有港口所配置的冷藏重箱插座不超过该航段的不同联营方其有效可利用的冷藏容量限制。如式（4－119）所示。

C.集装箱重箱舱位需求额度限制

共同派船模式下，虽然是舱位共享，但根据联营协议各联营方对航次可利用舱位有协定。各联营方维持客户，分配给各港代理基本配置，并根据自己航线动态需求在联营航线上为各挂靠港口代理配置一定舱位额度，在实际营运中，根据航次即期订舱情况予以调整。如式（4－120）所示。

D.集装箱空箱调运捎带需求限制

与约束式（4－68）类似。由于贸易不平衡和空箱的即期需求，各联营方会根据需要在联营航线上为各挂靠港口集装箱空箱舱位额度，对于一些即时空箱需求常通过干线船舶捎带予以满足。在实际营运中，根据航次即期情况予以调整。如式（4－121）所示。

E.变量非负整数约束

决策变量为非负整数。集装箱箱型流变量，即联营航线各联营方各港口起讫对上的舱位配置数量为非负整数。如式（4－122）所示。

F.其他约束

在共同派船模式中，根据各联营方投入船舶的具体数量与舱容大小以及冷藏插座量按投入比例确定各方在每条共派船上联营航次可使用的舱位数量和冷藏插座量等。如式（4－123）和式（4－124）所示。