Lịch Trình Tàu và Thiết Kế Mạng Lưới cho Lộ Trình Vận Chuyển Hàng Hóa trong Liner Shipping

Một vấn đề phổ biến mà các hãng vận tải gặp phải trong lĩnh vực vận tải tuyến là thiết kế mạng lưới dịch vụ của họ. Với một tập hợp các yêu cầu vận chuyển và một tập hợp các cảng, một hãng vận tải muốn thiết kế các lộ trình dịch vụ cho tàu của mình một cách hiệu quả nhất, sử dụng các cơ sở hạ tầng sẵn có. Hơn nữa, khả năng sinh lời của các lộ trình dịch vụ được thiết kế phụ thuộc vào các tuyến đường được chọn để vận chuyển hàng hóa. Chúng tôi trình bày một mô hình tích hợp, một chương trình tuyến tính hỗn hợp nguyên, để giải quyết đồng thời các vấn đề về lập lịch tàu và lộ trình hàng hóa. Mô hình đề xuất bao gồm các ràng buộc có liên quan, chẳng hạn như ràng buộc tần suất hàng tuần đối với các lộ trình hoạt động, và các xu hướng mới nổi như việc chuyển tải hàng hóa giữa hai hoặc nhiều lộ trình dịch vụ. Để giải quyết chương trình nguyên hỗn hợp, chúng tôi đề xuất các thuật toán khai thác tính tách rời của vấn đề. Cụ thể hơn, một phương pháp tham lam, một thuật toán dựa trên sinh cột, và một thuật toán phân rã Benders hai pha được phát triển, và hiệu suất tính toán của chúng về chất lượng giải pháp và thời gian tính toán được thảo luận. Một thuật toán tìm kiếm lặp hiệu quả được đề xuất để tạo ra lịch cho các tàu. Các thí nghiệm tính toán được tiến hành trên các trường hợp được sinh ngẫu nhiên mô phỏng thực tế với tối đa 20 cảng và 100 tàu. Kết quả của chúng tôi chỉ ra khả năng sử dụng công suất tàu cao và một số lượng đáng kể các chuyển tải trong giải pháp cuối cùng.