针对船舶较长的操舵响应时间使得航向难以快速把定,甚至引起艏向角振荡及更多的安全问题,应用卷积理论并结合二阶惯性系统的单位脉冲响应特性,设计一种对船舶舵效进行辨识并对未来短时间内艏向变化进行预测的方法.利用采集的实船数据对该方法进行验证.用该方法得到的舵效和艏向短时预测结果可为船舶在紧迫局面下的避让提供可靠的决策支持信息,可为船舶自主航行智能决策提供支持.
为解决目前船舶废气中SO2排放不达标的问题,利用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)中空纤维膜搭建船舶废气膜法海水脱硫系统,包括废气冷却除尘预处理单元和PTFE膜法脱硫单元.在船舶发动机功率为14、27、41 kW等3种工况下,研究其对废气中SO2的脱除效果.结果表明:干净的冷却水能吸收废气中部分SO2,且系统在任一工况下运行30 min后冷却水对SO2的吸收达到饱和;当冷却水水温控制在15℃,喷淋量大于4 m3/h时,喷淋后的废气温度均可控制在40℃以下;只要控制模拟海水的pH在7.0以上,PTFE膜法脱硫单元对废气中SO2的脱除率均可达到100％.
针对危化品运输需求量增加,危化品运输工具存在安全性低、效率低的问题,以罐式集装箱及传统槽罐车为研究对象,提出基于安全和效率的危化品运输评价方法.基于安全影响因素,运用灰色聚类法对罐式集装箱与槽罐车的安全性进行对比分析,研究表明罐式集装箱的安全性较槽罐车的安全性高8.34％.基于罐式集装箱和槽罐车的运营调研数据,通过成本分析法和数据包络分析法发现罐式集装箱的运营效率较槽罐车的运营效率高10％.研究结果可以为危化品运输和管理提供相关参考.
针对港口危化品运输管理中存在的安全问题,采用演化博弈理论,构建政府监管部门与危化品港口企业间的演化博弈模型,研究双方在博弈过程中的策略选择.在建立惩罚机制的基础上考虑双方期望损失对系统均衡的影响,结合系统动力学模型分析不同参数变化下的演化结果.研究表明:危化品港口企业违法运输的额外收益是影响其策略选择的直接因素.提高双方违规操作的期望损失,可以促进系统向着理想稳定点演化.降低监管成本、增加监管收益可以提高监管部门的积极性.合理长效的惩罚机制能有效促使危化品港口企业进行守法运输,同时也可以提高监管部门的监管效益.研究结论可为打造良性、可持续的运输安全监管体系提供理论支撑.
为研究在客户估值信息共享下存在价格竞争的班轮公司的航线联盟选择,建立一个动态博弈模型,运用纳什均衡求出班轮公司的最优定价决策,并计算部分航线联盟和全航线联盟两种形式下的公司收益.结果表明,无论何种联盟形式都会提高班轮公司的市场份额,公司在不同联盟形式下的收益受客户最大估值的影响.通过比较不同联盟形式下公司的利润,得出班轮公司对不同形式联盟的选择偏好,即当客户最大估值较低时公司不会选择联盟,当客户最大估值较高时公司会选择联盟并会结成全航线联盟.
在俄罗斯计划打造符拉迪沃斯托克集装箱枢纽港和中国"双碳"战略实施的背景下,以包含碳排放成本的总运营成本最低为目标,考虑支线港集疏运需求和燃油价格双重不确定性,建立混合鲁棒随机优化模型,改进遗传算法对模型进行求解,优化环渤海内支线航运网络,并对参数进行灵敏度分析.结果表明:在确定性模型中考虑碳排放成本可以助力航运碳减排,响应"双碳"战略实施;鲁棒优化得到的最低成本和碳排放量均高于确定条件下的值,与"双碳"战略的推进有一定矛盾,但可以在一定程度上规避市场波动带来的风险.随着"双碳"战略进一步实施,碳税税率可能发生变动,决策者进行航线规划时应将其考虑在内,权衡风险和成本,调节遗憾值取得兼顾经济效益和环境效益的航线规划结果.
针对网上超市在线订单拆分配送的现状,为降低订单履行成本,提高客户服务满意度,在网上超市一单多品、一地多仓的实际背景下,构建以订单履行成本最低为目标的多仓库订单合并优化模型,并利用融合模拟退火的遗传算法对其求解.研究订单履行成本最低情况下的订单合并及车辆路径优化方案,并对模型的关键参数进行灵敏度分析以验证模型的有效性.计算结果表明,多仓库订单合并的方法,在订单规模较大、仓库数量合适的情况下,可有效降低订单履行成本,减少末端配送对客户的打扰次数,从而提高客户服务满意度.
为解决将快速行进法用于水面无人船(unmanned surface vehicle,USV)全局路径规划所得路径安全性低和复杂度高的问题,对快速行进法进行改进.为提高所规划路径的安全性,设置障碍物时间场函数使USV能远距离避障.为降低所规划路径的复杂度,设置梯度拐点评价函数使USV转向次数减少.通过MATLAB分别对改进快速行进法与传统快速行进法、快速行进平方法进行对比分析,仿真结果验证了本文所提算法的可行性和有效性.
为科学合理地选择冷链物流服务提供商,基于冷链物流的特点,从企业素质、物流信息技术、物流作业能力和物流服务质量等4个方面构建评价指标体系.针对指标的不确定性和难以量化的特点,采用定性分析与定量分析相结合的方式,并引入精确数、区间数和语义模糊数等多种量化处理方法.通过直觉模糊层次分析法和熵权法组合赋权,客观、合理地计算指标权重,计算结果表明服务成本、生鲜品损耗率和冷藏车保有量等指标是生鲜企业比较关注的影响因素.对6个冷链物流服务提供商运用逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)进行评估,筛选出最优的冷链物流服务提供商,并且通过比较分析验证了本文方法的合理性和有效性,为生鲜企业的决策提供科学参考.
针对增大滑阀动态响应频率的同时满足最低密封要求的问题,推导出圆套柱塞摩擦副中摩擦力和滑阀间隙的数学模型.建立阀芯凸肩面上的黏性力和泄漏量的计算公式.该公式在保证泄漏率并满足密封要求的同时,通过缩短阀芯肩宽和降低流体阻力来提高响应频率.通过这些公式,设计者可以根据不同的泄漏要求选择摩擦副的面积,从而降低黏性力,提高响应频率.
为准确掌握洋山水域船舶事故特征,提高通航安全和减少船舶事故的发生,选取2016-2020年洋山水域船舶事故数据,采用关联规则对事故特征进行时空挖掘,构建关联规则网络图,基于Apriori算法挖掘洋山水域特定通航环境下的事故潜在风险因素.结果表明:洋山水域船舶事故多发生于南支航道延伸段、漕泾东支线航道等水域;500总吨以下船舶与事故关联程度较高;易在大潮汛期间发生自沉、碰撞等事故;春冬两季为事故潜在高发时段.依据上述结果,给出针对性的管理建议,为洋山水域海事管理机构更有效实施现场监管、保障船舶通航安全提供参考.
为引导港口主动背叛合谋,阻止港口间的横向合谋,在构建不同罚金模式(定额罚金、利润比例罚金、销售额比例罚金)下的定量研究模型的同时加入罚金减免比例,比较分析不同罚金模式下及不同竞争类型下合谋港口的最低罚金和罚金减免比例.研究发现:合谋罚金和罚金减免比例的增加可以降低港口间合谋的稳定性,从而形成合谋威慑;在比例罚金模式下,给予古诺竞争下背叛合谋的港口的最低罚金减免比例比伯川德竞争下的低;在贴现因子高于古诺竞争与伯川德竞争下的最低罚金相等时的贴现因子时,3种罚金模式下对古诺竞争下合谋港口的最低罚金比伯川德竞争下的低.以国内比较典型的上海港和宁波舟山港为例,当给予主动背叛合谋的港口最低罚金减免比例时,若最低罚金相同,利润比例罚金模式和销售额比例罚金模式相较于定额罚金模式对合谋的威慑更强.
为助推我国交通运输业早日实现"双碳"目标,分析我国交通运输业碳排放的现状,建立交通运输业碳排放影响因素模型,并对该模型进行基础效应和空间效应分析.在此基础上,对交通运输业碳排放进行脱钩分析,对清洁能源的使用对交通运输业碳排放的门槛效应进行验证.研究发现,清洁能源、交通能源强度、货运周转量、客运周转量、城镇化水平、人均GDP等因素对交通运输业碳排放均存在显著影响,其中交通能源强度和城镇化水平的影响存在空间效应,清洁能源发电的影响存在积极的门槛效应.建议:大力发展清洁能源、降低交通能源强度等以彻底改变交通运输业的碳排放现状;尽早推出碳税以确保在实现"双碳"目标过程中的公平性.
在西部陆海新通道战略地位不断提升的背景下,分析西部城市与东盟国家间贸易运输的门户港选择很有必要.为此,提出考虑货物时间价值的运输路径广义成本的计算方法,采取蒙特卡洛法模拟随机事件样本,并基于Logit模型估算起讫点之间货主对各门户港的选择概率.以重庆到东盟国家各港口的多式联运为例进行计算,结果表明:不同货物、不同目的地均会影响货主的门户港选择;以上海港为门户港的运输路径对时间敏感度低的货物更有优势;随着货物对时间敏感度的提高,以深圳港和北部湾港为门户港的路径选择概率明显提升,且大多数情况下货主选择深圳港作为门户港的概率高于北部湾港的.以重庆至林查班港为例,通过降低北部湾港的物流价格进行情景分析,结果表明,北部湾港可适当降低高时间敏感度货物的运输价格来吸引货源,并可灵活调节其余货物运输中的相关价格,避免出现港口供需不均衡的情况.
为探究我国沿海五大城市群的低碳物流效率及影响因素,基于五大城市群48个城市2008-2020 年的数据利用三阶段超效率 SBM-DEA(slacks-based measure-data envelopment analysis)模型对低碳物流效率进行评价,运用Malmquist指数分析低碳物流全要素生产率.研究指出:低碳物流效率受地区经济水平、物流投入强度、创新水平、对外开放程度、城镇化水平等外部环境变量影响;剔除影响因素后五大城市群低碳物流效率值明显上升,技术效率、规模效率和全要素生产率也有提升;劳动力投入冗余、货运量、物流业增加值产出松弛的下降对低碳物流效率值的增长起着正向作用,技术效率和技术进步提升是全要素生产率增长的主要原因.基于分析结果提出促进低碳物流效率提升的对策建议.
为提高长江经济带内河集装箱港口低碳运行效率,考虑港口之间存在的竞争关系,运用非期望产出的数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)博弈交叉效率模型测度港口低碳运行效率,构建空间杜宾模型分析港口低碳运行效率的影响因素以及进行直接效应和溢出效应分解.结果表明:2010-2020年长江经济带内河集装箱港口低碳运行效率总体水平不高且区域发展不平衡,存在着显著的空间相关性.港口城市从业人数、集装箱吞吐量、CO2排放量对港口低碳运行效率产生显著的正向影响,而外贸水平和产业结构对港口低碳运行效率产生抑制作用.经济水平、城市人口、集疏运条件存在正向空间溢出效应,而产业结构和集装箱吞吐量对邻近地区港口低碳运行效率产生抑制作用.因此,围绕长江经济带产业结构优化进行针对性政策调整,推动外向型产业发展是提高长江经济带港口低碳运行整体效率的当务之急.
为优化溢油应急物资储备库的选址,将溢油事故假想为攻击者的攻击后果,以Stackelberg主从博弈理论为基础,考虑应急物资储备库的失效情景,将政府视为先行决策者,攻击者作为跟随决策者建立双层规划模型.设计分支定界算法、蒙特卡洛随机模拟算法和遗传算法相结合的混合算法进行求解.案例结果表明:提出的模型可以实现对区域内风险点的完全覆盖以及对重大风险点的多重覆盖;在失效情景下,相较于传统覆盖选址模型,提出的模型的选址结果使得平均溢油损失减少2.4％,平均总成本减少0.4％,提高了应急系统的服务水平,验证了模型及算法的有效性.
为探究"双循环"新发展格局对我国与"一带一路"沿线国家之间贸易形态的影响,基于结构变化引致形态变化的分析逻辑,建立反映贸易结构与贸易依存度间相关关系的固定效应模型,揭示"双循环"新发展格局提出前后贸易结构的变化,并据此进一步对所引致的贸易依存度和贸易流向变化进行深度挖掘.研究发现:"双循环"新发展格局提出后,我国进口产品结构更趋多元化,高附加值产品出口增势显著;与"一带一路"沿线国家的贸易依存度有所提高;贸易流向更均衡,高水平参与国际分工竞合初具成效.研究结果可以为我国未来的对外贸易提供政策参考.
针对生鲜电商订单拆分情况频发、冷链配送效率低且配送成本高的问题,将两级订单分配与冷链配送联合优化,以最小化订单配送成本为目标构建非线性混合整数规划模型,并设计三阶段启发式算法进行求解.通过数值模拟验证模型的科学性和算法的有效性.结果表明:"先优序,后就近"规则优于最小拆单数规则和先进先出规则;相较于精确算法和其他三阶段启发式算法,所提出的三阶段启发式算法在有效提高订单分配效率、有效节约配送总成本方面具有一定优势.
为促进货流"公转铁"运输,打造低碳高效的运输体系,推动我国"双碳"战略目标的实现,考虑碳税机制,将碳排放量转换为碳排放成本,构建以最小化货物运输成本、换装成本和碳排放成本之和为目标的铁路驮背运输方案数学模型.基于交通网络基本原理,将运输网络换装节点进行扩展,以科学表示铁路驮背运输换装过程,并模拟各节点间的运输路径.结合算例,运用Lingo求解模型.研究结果表明:铁路驮背运输可有效降低货物运输成本和碳排放量;科学合理制定碳税税率能促使运输企业优化铁路驮背运输方案,降低运输过程中的碳排放量,有利于交通运输行业的低碳可持续发展.研究可为政府部门制定并优化交通运输行业碳排放政策提供借鉴.
