航线配船课程设计 闫海

1、大连海事大学航运管理专业航线配船课程设计航运管理课程设计航线配船方案07级航运管理三班闫海 2220071452指导老师：钟铭2目录第一章 问题描述1第二章 参数准备22.1. 参数概述22.2船舶航行及在港时间的确定22.2.1船舶往返航行时间的确定22.2.2各航线船舶啊在港口停泊时间的计算32.2.3年往返航次数及航次时间的确定42.3 船舶燃油费及物料费润料费用的确定52.4船员工资成本的确定72.5 年修理费、保险费的确定82.6 管理费用82.7 港口使费82.8 营运总成本的计算92.9各型船闲置年度费用92.10 年运输量的确定10第三章 方法说明10第四章 设计结果124.1

2、 最终结果124.2 结果分析13第五章 总结建议14第六章 感想1515第一章 问题描述本问题需要解决的是以2011年船队总费用支出额最小为目标，制订这一船队的年度货运航线配船计划。费用总支出可以参照除去折旧费用的年度运营成本进行计算。该船队现有6种集装箱船型，每型船的数量及主要参数见表1-1。本年度内要在6条只挂靠两港的简单航线上承担货物运输任务。所有货物都可能用任一型船运输。各航线挂靠港口和预测2011年每条航线上的集装箱运输量列于表1-2中，各港口操作指标见表1-3。由于某种客观原因，第6型船不能配置在第1航线上营运。假设各型船的年度闲置费用均为购船当时船价的3%。假设各型船年营运时间

3、为350天、载箱量利用率为90%。表1-1船数量及参数技术参数及序号船型 TEU 数量 艘 净吨位NRT 船价万美元航速节kn航行天耗燃油/t航行天耗柴油/t 停泊天耗柴油/t 船员定编1 2200 20 8950 2300 15 45 4 4 20 2 2700 20 21870 2800 17 85 4 4 20 3 3800 20 29640 3600 18 125 4 5 22 4 4400 20 31680 5600 19 141 4 5 22 5 5250 20 36668 5900 20 165 4 5 23 6 6600 15 44880 6300 22 190 4 5 23

4、表1-2 航线参数航线编号 挂靠港口 航线运量（单向）（万TEU） 1 大连烟台40 2 大连上海90 3 天津上海100 4 天津深圳120 5 青岛深圳4526 上海深圳150 表1-3各港口操作指标港口 大连 天津 烟台 青岛 上海 深圳 装卸效率（TEU/h） 21.6 22.5 22.1 23.7 20.2 20.8第二章 参数准备2.1. 参数概述为了分析研究问题，需要进一步分析确定各种船舶的年度营运总成本。由于本题为了将船舶运营的成本最小化，因此不易将折旧费计入进来，不将折旧费计入的原因有以下原因，第一、对于公司来讲折旧费越大意味着避税效果越好，这与费用支出最小相矛盾；第二、折旧

5、方式多种多样，现在船公司大多使用双倍余额递减方式进行折旧，然而船龄等参数并为给出，在此计算存在困难；第三、船舶的折旧费不因闲置与否而变化，在此计算没有意义。因此在此讨论的成本包括船员工资、年修理费、保险费、年燃油费、润料费、物料费、港口使费，管理费。2.2船舶航行及在港时间2.2.1船舶往返航行时间的确定根据表1-1、表1-3和表2-1（航线里程）的数据可以确定船舶往返航行时间及在港时间。根据公式2-1确定往返航行时间如表2-2所示ts=LsVs×2 （公式2-1）ts-往返航次航行时间Ls-航线距离Vs-船舶航行速度表2-1 航线里程数据（海里）航线大连-烟台大连-上海天津-上海天

6、津-深圳青岛-深圳上海-深圳距离34855669514251138887数据来源：锦程物流网表2-2 往返航次总航行时间（h）航线/船舶123456大连-烟台46.40 40.94 38.67 36.63 34.80 40.32大连-上海74.13 65.41 61.78 58.53 55.60 50.55 天津-上海92.67 81.76 77.22 73.16 69.50 63.18 天津-深圳190.00 167.65 158.33 150.00 142.50 129.55 青岛-深圳151.73 133.88 126.44 119.79 113.80 103.45 上海-深圳118.2

7、7 104.35 98.56 93.37 88.70 80.64 2.2.2各航线船舶啊在港口停泊时间的计算对于各港口的装卸时间的计算，为了便于计算，假设在进行装卸操作时个港口均有4台设备同时作业，所有船舶装箱利用率90%，船舶在港时间为船舶装卸时间的1.5倍。根据公式2-2得到各船型在个港口的停泊时间，如表2-3所示。tp=Q船×90%P工时×4×1.5（公式2-2）tp-船舶在港停泊时间Q船-船舶最大载重量（TEU）P工时-港口单一设备装卸效率表2-3 各船型在各港口停泊时间（h）123456大连 34.37542.187559.37568.7582.0312

8、5103.125天津 3340.5576678.7599烟台 33.5972941.2330358.0316767.1945780.17534100.7919青岛 31.3291138.4493754.1139262.6582374.7626693.98734上海 36.7574345.1113963.490173.5148587.71658110.2723深圳 35.6971243.810161.6586571.3942385.1863107.0913进而根据t港=tp(公式2-3)求出各航线的停泊时间得到表2-4各船型在对应航线在岗停泊时间的数据表2-4 各船型在对应航线停泊时间（h）航线

9、/船舶123456大连-烟台67.97 83.42 117.41 135.94 162.21 203.92大连-上海71.13 87.30 122.87 142.26 169.75 213.40 天津-上海69.76 85.61 120.49 139.51 166.47 209.27 天津-深圳68.70 84.31 118.66 137.39 163.94 206.09 青岛-深圳67.03 82.26 115.77 134.05 159.95 201.08 上海-深圳72.45 88.92 125.15 144.91 172.90 217.36 2.2.3年往返航次数及航次时间的确定根据t

10、航次=tp+ts（公式2-4）其中t航次船舶在该航线的航次时间得出船舶在对应航次的航次运行总时间得到表2-5的数据。表2-5 船舶航次时间（h）航线/船舶123456大连-烟台114.37124.36156.08172.57197.01244.24大连-上海145.26152.71184.65200.79225.35263.95天津-上海162.43167.37197.71212.67235.97272.45天津-深圳258.7251.96276.99287.39306.44335.64青岛-深圳218.76216.14242.21253.84273.75304.53上海-深圳190.7219

11、3.27223.71238.28261.6298根据Ni=船舶年营运时间航次时间（公式2-4）确定各船型在各航线的往返航次数，根据要求，船舶年营运时间按350天计算，得到表2-6的数据。表2-6 2010年船舶航次次数航线/船舶123456大连-烟台73.45 67.55 53.82 48.68 42.64 34.39大连-上海57.83 55.01 45.49 41.83 37.28 31.82 天津-上海51.71 50.19 42.49 39.50 35.60 30.83 天津-深圳32.47 33.34 30.33 29.23 27.41 25.03 青岛-深圳38.40 38.86

12、34.68 33.09 30.68 27.58 上海-深圳44.04 43.46 37.55 35.25 32.11 28.19 2.3 船舶燃油费及物料费润料费用C燃=在港日耗油量×在港总天数×燃油价格+航行日耗航行耗柴油×航行总天数×柴油价格+航行日耗燃油量×航行总天数×燃油价格 （公式2-5）根据公式2-5可求得船舶燃油费用燃油、柴油的价格根据航运在线提供的中国沿海港口6月23日船用柴油、燃油价格的平均值确定，即国产混调船用180CST燃料油 4650元/吨，船供0#柴油 6650元/吨。经计算得到下表数据表2-7 各船型燃油费

13、用成本港口/船型123456大连-烟台3902251254851470.3361464022.9459852743.0958661042大连-上海4668502368563852.8978924669.2477851402.587731877870412527.94天津-上海5109365576887666.2590185444.9789778723.4990044055.982805729.22天津-深圳63098655101357475.3126593802.8130195905135429841130093497.9青岛-深圳6010688294998093.37116622217.41

14、18832183.7122303063115891748.8上海-深圳5472631384000940.78100240609.4100646210.310190060094685199.33润料费按燃料费的8%计算，物料费去燃料费燃料费的10%计算可得表2-8、表2-9的数据表2-8 润料费成本港口/船型123456大连-烟台312180143881184917121.8354788219.4474692883.3560大连-上海373480254851086313973.5396228112.2076185502.2415633002.235天津-上海4087492615101372148

15、35.5987182297.8797203524.4736624458.337天津-深圳5047892810859810127504.2210415672.410834387.2910407479.83青岛-深圳480855175998479329777.3929506574.6939784245.0789271339.901上海-深圳437810567200758019248.7518051696.8278152048.0127574815.946表2-9 物料费成本123456大连-烟台42144315923958.7956638114.4776464096.2546335392.530大

16、连-上海50419837404896.1128523864.2788407951.4798350428.037604553.018天津-上海55181158303867.9559740028.0579696102.1379724758.048943018.755天津-深圳681465510946607.3313672130.714061157.7414626422.814050097.77青岛-深圳649154310259794.0812595199.4812833875.8413208730.912516308.87上海-深圳59104429072101.60410825985.811086

17、9790.7211005264.810226001.532.4船员工资成本船员工资是船舶运营成本的重要组成部分，船上各职务对应的船员工资如表2-1所示。由于6种船型的船员编制不同，但各船型高级船员人数均为一致，因此定编23人、22人的船舶与定编20人的差别仅在于水手、机工数量的不同，并根据此可以确定各船型的年度工资成本，如表2-2所示。表2-10 2010年6月中国沿海航线船员工资表（人民币）船长大副二副三幅轮机长大管轮二管轮三管轮水手长机工长水手机工厨师电工3200027000185001450023000210001450011500440044003100310040004500数据来源

18、：海员之家网站表2-11 各船型的年度船员工资成本技术参数及序号船型 数量 船员定编年总工资成本TEU 艘 人元/年1220020202449200227002020244920033800202225236004440020222523600552502023256080066600152325608002.5 年修理费、保险费由于数据难以取得，在此年修理费、保险费分别按照造价的3%、0.7%确定，根据计算得到一下数据。由于数据为美元，在此根据2010年7月7日的中美汇率中间价677.81进行汇率换算，得到以下数据表2-12 年修理费、保险费技术参数及序号船价船价保险费/元修理费/元万美元C

19、NY123001558963001091274.14676889228001897868001328507.65693604336002440116001708081.27320348456003795736002657015.211387208559003999079002799355.311997237663004270203002989142.1128106092.6 管理费用设管理费占总营运费用的15%，在进行成本核算最后过程再进行计算。2.7 港口使费由于数据难以查找，在此按照每航次每载重吨港口费用为10元/净吨进行估算，使用表2-6 的010年船舶航次次数数据与船舶净吨相乘再乘10

20、，得到表2-13的数据表2-13 港口使费(万元)航线/船舶123456大连-烟台657.38 1477.32 1595.22 1542.18 1563.52 1543.42 大连-上海517.58 1203.07 1348.32 1325.17 1366.98 1428.08 天津-上海462.80 1097.66 1259.40 1251.36 1305.38 1383.65 天津-深圳290.61 729.15 898.98 926.01 1005.07 1123.35 青岛-深圳343.68 849.87 1027.92 1048.29 1124.97 1237.79 上海-深圳394

21、.16 950.47 1112.98 1116.72 1177.41 1265.17 2.8 营运总成本C总=（C船员工资+C年修理费+C保险费+C燃油费+C润料费+C物料费用船+C港口使费）*115%经汇总得到表2-14的除折旧费外的年度营运总成本表2-14 除折旧费外的营运总成本(万元)港口/船型J=1J=2J=3J=4J=5J=6大连-烟台6286.5 8608.2 9759.8 10118.8 10052.5 0.0 大连-上海7333.4 10481.5 12145.3 12577.8 12601.6 11782.8 天津-上海7935.7 11618.7 13683.7 14207

22、.3 14340.1 13476.0 天津-深圳9575.8 14961.8 18657.8 19729.1 20540.7 19936.4 青岛-深圳9167.1 14093.0 17295.5 18176.6 18747.3 17996.2 上海-深圳8432.0 12590.6 15057.4 15692.0 15959.9 15099.0 2.9各型船闲置年度费用表2-15 各型船闲置年度费用技术参数及序号船价船价闲置费用万美元CNYCNY万元O=123001558963004676889467.7O=228001897868005693604569.4O=33600244011600

23、7320348732O=45600379573600113872081138.7O=55900399907900119972371199.7O=66300427020300128106091281.12.10 年运输量根据年运输量=年航次次数*船舶载箱量*载箱利用率*2可求的各船型的年运输量，如表2-16所示表2-16各船型年运输量（万TEU）123456大连-烟台29.086232.829336.8128838.5545640.29480大连-上海22.9006826.7348631.1151633.1293635.229637.80216天津-上海20.4771624.3923429.06

24、31631.28433.64236.62604天津-深圳12.8581216.2032420.7457223.1501625.9024529.73564青岛-深圳15.206418.8859623.7211226.2072828.992632.76504上海-深圳17.4398421.1215625.684227.91830.3439533.48972第三章 方法说明本方法采用目标函数最小下的航线配传线性规划模型minZ=j=16h=16xjh*Rjh+j=16Oj*Fj约束条件 j=16xjh*Vjh=Wh h=16xjh+Oj=Aj V61=0Z-目标函数，年度船队总费用xjh-h杭线配置

25、的j型船数量Oj-j型船闲置的数量Rjh-j型船载h航线的单船年营运费用Fj-j型船闲置年度费用Vjh-j型船在h航线上的单船年运量Wh-h航线要求完成的年运输量Aj-船队中有的j型船数量hh代入数据得到下述三表表3-1 目标函数系数费用（万元）J=1J=2J=3J=4J=5J=6大连-烟台6286.58608.29759.810118.810052.5-大连-上海7333.410481.512145.312577.812601.611782.8天津-上海7935.711618.713683.714207.314340.113476天津-深圳9575.814961.818657.819729.

26、120540.719936.4青岛-深圳9167.11409317295.518176.618747.317996.2上海-深圳843212590.615057.41569215959.915099Q467.7569.47321138.71199.71281.1表3-2 运量约束 单位：万TEU年运输量123456约束条件约束条件大连-烟台29.09 32.83 36.81 38.55 40.29 8080大连-上海22.90 26.73 31.12 33.13 35.23 37.80 180180天津-上海20.48 24.39 29.06 31.28 33.64 36.63 200200天

27、津-深圳12.86 16.20 20.75 23.15 25.90 29.74 240240青岛-深圳15.21 18.89 23.72 26.21 28.99 32.77 920920上海-深圳17.44 21.12 25.68 27.92 30.34 33.49 300300表3-3 船数约束123456大连-烟台大连-上海天津-上海天津-深圳青岛-深圳上海-深圳Q总数202020202015第四章 设计结果4.1 最终结果利用excel进行单纯形法进行计算，如图4-1所示得到表4-1的优化结果表4-1 优化结果123456大连-烟台0002.0700大连-上海0005.4300天津-上海

28、0006.3900天津-深圳000008.07青岛-深圳7.44000206.93上海-深圳12.56002.9000Q020203.2000船舶总数202020202015目标函数1089986经计算目标函数最小值为1089986万元对应的各航线运量如下表4-2 各船型承担运输情况年运输量J=123456约束条件大连-烟台29.086232.829336.8128838.5545640.29484080大连-上海22.9006826.7348631.1151633.1293635.229637.80216180天津-上海20.4771624.3923429.0631631.28433.642

29、36.62604200天津-深圳12.8581216.2032420.7457223.1501625.9024529.73564240青岛-深圳15.206418.8859623.7211226.2072828.992632.76504920上海-深圳17.4398421.1215625.684227.91830.3439533.489723004.2 结果分析利用航次配船软件，得到表4-3的数据最优值为 1079640万元（excel计算值为1089986万元）表4-3 航次配船软件数结果* 2010年船舶最优配线方案 * 1型船 2型船 3型船 4型船 5型船 6型船 航线 1 .00 .00 .00 2.07 .00 .00 航线 2 .00 .00 .00 5.43 .00 .00 航线 3 .00 .00 .00 6.39 .00 .00 航线 4 .00 .00 .00 .00 .00 8.07 航线 5 6.39 .00 .00 .00 20.00 6.93 航线 6 13.61 .00 .00 2.24 .00 .00 用船总数 20.00 .00 .00 16.14 20.00 15.00* 每年各型船的闲置数量 * 1型船 2型船 3型船 4型船 5型船 6型船 2010年度 .00 20.00 20.00