论文名称 随机性船席模板设计问题与其在基隆港之应用
年别 112
学位 硕士
学校系所 国立阳明交通大学运输与物流管理学系
作者 林家佑
指导教授 黄宽丞
论文摘要 海运承揽了全球大多数的贸易量,而货柜码头为国际海运贸易中重要的一个环节。船席为船舶靠港后停泊与进行货柜装卸动作的位置,其常被视为货柜码头最为重要且稀缺的资源之一,如何安排船舶至哪个船席接受服务能使服务效率最佳化便成为许多研究探讨的课题。本研究主要探讨中期的船席模板设计问题(Berth Template Problem, BTP),此层面的问题结合了港口管理的角度,考量到船舶的到达有周期性,货柜码头经营者可以借由排出中期船席模板来决定有限的船席要如何分配给合作的航运公司,并使得短期的船席指派作业更加稳定。为了将未来的随机性纳入考量,本研究使用两阶段决策随机规划数学模型进行建模,并
考虑了船舶到达时间和货柜处理时间的不确定性。随机规划模型能综合考量第一阶段与未来在各随机情境下所遇到的情况对总体进行最佳化,且两阶段决策随机规划数学模型在决策上有区分成第一阶段决策与后续作为调整的第二阶段决策的特性,使本研究的数学模型能考虑实务上码头经营者针对不确定性实现后在各情境下有修改原订计画的空间,不仅决策上增加了弹性,更能让决策考虑得更为周全。
许多文献已证明船席规划相关问题为 NP-hard,使得 exact solution methods 无法在较大规模例题里有效率的求出最佳解,因此本研究设计了基因算法来对本研究探讨的问题有效率的求取近似解,且为了解决使用最佳化套件进行适配值运算效率过慢的问题,本研究还另开发了一套启发式算法来计算各染色体的适配值,并在数值测试中证明了本研究设计之算法能有效的求解中大型规模例题。
本研究为了与实务上做结合,特别至台湾港务公司基隆分公司参访并取得基隆港实际船舶到港资料,并依据基隆港设备条件限制与历史船舶资料进行模拟例题设计,最后在敏感度分析中对例题设计和数学模型相关参数的设定分析其对决策上的影响,提供港口经营者在决策上的建议,增加本研究在实务应用上之价值。
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张贴日 2025/04/21
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