机动船运行组织

1、PAGE 第四章 机动船运行组织第一节 货运航线系统规划和配船货运航线系统规划是研究航运企业航线合理布局的技术管理问题,其任务是根据航区一 定时期内的货运任务及港、航客观条件,合理地确定货运航线的数量、各航线的货流构成以及各航线停靠的港口和停靠顺序。拟制航线系统方案必须以可靠的货流资料为基础。货流资料的准确性是决定航线方案质量的主要因素。拟制货运航线系统方案时,首先应通过对所掌握货流资料的分析(最好绘制出货流图),并结合港航条件和船舶的性能,将两港间往返都有稳定、大宗的货流组织简单航线。 在为航线分配货流和预配船舶时，应注意货物积载因数与船舶舱容系数的配合。如果同向货流既有重货又有轻货，应尽量

2、使轻重货物合理搭配，使船舶载重量和舱容系数都能得到充分利用。拟制好简单航线后,在剩下的货流中,将同一方向的货流(指货流方向都是顺时针或逆时针方向者)组成若干条环行航线或三角航线。同时也可以组织环行航线或三角航线代替几条简单往返航线,这主要是为了减少空驶里程。因此,在组成一条环行航线后,须检查航线上空驶里程的总和是否低于总里程的一半。否则,这条环行航线是不合理的。环行或三角航线拟好后,再将剩下的货流组成若干条单程载货的简单往返航线。组织这种航线主要是因为反向没有货流或者是因为货种性质关系不能与其它货物纳入同一航线。第一个航线系统方案拟好后,应对所有运输任务进行核对,检验是否都已纳入航线。然后对此

3、方案进行初步分析,找出其优缺点,通过对不太满意的航线针对其缺点进行变更调整,便可以组成另一个航线系统方案。依此类推,就可以拟制出若干个航线系统方案。如果拟制的方案较多,可先进行初步预选,保留少量较好的方案,再经过全面的具体配船指标计算,最后选择出最佳的航线系统方案。除以上所述一个企业的全面航线系统规划问题外,也还有局部性的航线规划与调整问题。例如,研究开辟直达航线的合理性,就是一个局部性航线规划问题。在船舶航行条件(水深、风浪、流速等)差别较大的情况下,例如海与江、干流与支流,可能有两种组织货物运输的方法。一种方法是开辟一条直达航线,实现货物的直达运输；另一种方法是开辟两条航线,货物在中途港换

4、装。显然,这两种方案各有其优点。开辟直达航线的优点是可消除船舶在中转港的换装作业,节约中转费用和劳动力,减少货损货差,缩短货运期限,加速船舶周转,减少中转港压力等。这对于港、航部门以及物资单位都 有好处。但优点是否显著,还与中转货物的品仲、中转港的装卸效率及设备能力等有关。直达航线也有缺点,首先是由于各段的航行条件不同,而船舶的结构强度、设备要求、功率大小等,则必须适合全航程航行条件的要求。例如海船进江,其结构强度一定要适合海上要求,而有许多时间却在不需要如此高强度标准的河道上航行。综上所述,开辟直达航线的合理性是有条件的。一般情况下,它适于在江上(或支流)距离不太长,水深、流速及风浪等航行条

5、件差别不很悬殊,中途港的作业条件较差,装卸效率较低,货种易发生货损货差的条件下采用。航线配船是研究各类船舶在航线上合理配置的技术管理问题。众所周知,在同一航线上使用技术营运性能和经济性能不同的船舶,将会产生不同的经济效果。同一类型的船舶,使用在不同的航线上,也将得到不同的结果。因此,船舶工作的效果在很大程度上是由正确的航线配船来保证的。航线配船包括多线多船型、多线单船型和单线多船型三种情况。多线多船型的配船问题研究多条航线和多船型情况下的全面合理配船问题。根据安全优质的原则,首先应分析船舶的技术营运性能与航线上的货运任务相航线的港、航条件,再按照经济上合理的原则,为各航线选配技术营运上可行、经

6、济性能好的配船方案,然后进行指标计算比较, 并结合评价方案合理性的其他条件,选择出最佳配船方案。配船应遵循的基本原则是:船舶与货物相适应 船舶的结构性能、装卸性能和设备等应适应航线上的货物性能。例如,专用船首先应配在运输相应货种的航线上。2. 船舶与港口相适应 船舶的尺度性能和设备条件应与港口泊位水深和装卸条件相适应。3. 船舶与航线的航行条件相适应 船舶的尺度性能应与航道水深、船闸尺度、桥梁或过江电线净空高度等相适应,船舶的航行性能应与航线航行条件相适应。例如,航速过慢的船舶,不宜配在流急的航线上工作。4. 应遵循一般的经济准则在船舶能满载的情况下,应将吨位大、航速高的船舶首先配在装卸定额高

7、、航程长的航线上,这有利于提高船舶的生产率和降低成本。将昼夜航行费用较高、停泊费用较低的船舶配置在短航线上,反之则应配置在长航线上。这也会有利于运输成本的降低。多线单船型的配船问题远较多船型的配船问题简单,而且只有在运量大于运力时才有研究的必要。解决这样的问题,第一步仍然是从技术营运要求出发,在排除船舶不能工作的航线后, 就可能工作的航线分别计算其营运经济效益指标,将保有的营运船舶优先用在营运经济效益较好的航线上,直至所有船舶分配完毕为止。应当指出,这一类配船问题在国内航线上是很容易的解决的,一般首先应根据货运任务的轻重缓急确定,而不能单纯从经济效益出发来决定承担或不承担某些航线的货物运输任务

8、。但在保证完成国家运输计划的前提下,对其他一些货物航运企业可以根据经济效益来决择。对于远洋航线,当运量大于运力时,在外交和外贸政策允许的前提下,就可根据经济效益来决定。单线多船型的配船问题也比较简单,而且只有当运力大于运量时才有研究的必要。其原则步骤与前述相同,即先排除不适于在该航线工作的船舶,而后逐船计算其经济效益指标。优先选配经济效益好的船舶,直至满足货运任务的需要为止。假定表41，42为某海区计划期的货流资料表和船型及其在港作业资料表。作为一个例子，说明该海区制定机动货船货运航线系统和配船方案的方法。某海区计划货流资料表（表41）货流方向货种数量（kt）积载因数（m3/t）距离（海里）港

9、口位置示意图AB化肥（散）2001.30500CBDABA粮食（包）1001.45500DA水泥（包）1001.20200DC煤（散）1000.8270CD杂货（包）钢材160802.500.20270DB煤（散）1000.80400BC150AC350船型及船舶在港技术作业资料表（表42）装载顺序作业性质符号船型（舱容系数）每次作业时间（d）每次作业费用（元）水泥煤 粮化肥扫、 洗烘、 垫5000（1.5）3.010002500（1.32）2.58002000（1.2）2.3700 钢材煤 杂货扫、 垫5000（1.5）0.52502500（1.32）0.42002000（1.2）0.420

10、0首先要根据货流、并合并船型，对两港间往返都有稳定大宗货流的货物组织简单航线。其中A、B和C、D两港间可分别组织简单航线，如表43第一方案的第1和第2航线。在航线上分配货流和配船时，应注意货物积载因数与船舶舱容系数的配合，力求船舶载重量与舱容都能得到充分利用。如第一方案的第1航线，若配5000吨级船，舱容系数为1.5，因往返的粮食、化肥都是重货，可以满足这方面要求。同方向货流有重货又有轻货时，应做好轻重货物的合理搭配。如第一方案的第2航线，DC方向有煤炭10万吨，CD方向有杂货16万吨（轻货）、钢材8万吨（重货）。若配2000吨级船，舱容系数为1.2，则该航线CD方向的运输能力（船舶载重量）为

11、10万吨、货舱容积为12万立方米。设CD方向搭配的钢材为a吨、杂货为b吨，则有由此可得，以充分利用船舶载重量和货舱容积为原则，CD方向搭配的货物应是a56522 （吨）b43478 （吨）如果某一方向只有轻货或轻货很多，而反向只有重货，在确定简单航线往返方向货运量时，可按下式计算式中 u轻轻货积载因数； Q轻、Q重分配的轻货、重货物重量； 配所配船型的舱容系数。在第一方案的第1、2两条简单航线拟出后，可将同一方向的剩下货流组成若干条环形航线，如第一方案的第3、4航线。在组织上述4条航线后,再将剩下的货流组成单程载货的简单往返航线，如第一方案的第5航线。这一航线上的杂货是组织第2、3航线后的剩余

12、货流。如将这部分航线并入第2航线，将使船舶在DC方向得不到充分利用，还将增加船舶扫舱作业；如并入第3航线，则船舶在DABC的长航程上将得不到充分利用。所以，从营运经济效益上看，不如增设第5航线（见表43的第一方案）。拟制一个方案后，应逐一核对所有运输任务是否均已纳入航线，以及纳入同一航线的货物是否有互抵性货物。初看起来，第一方案需要进行的洗、扫舱作业较多，且化肥、杂货太分散。为此，除保留第2航线外，若其他的另组航线，就可得出第二航线系统和配船方案（见表43的第二方案）。第二方案扫、垫舱作业减少，航线较单纯。化肥、杂货较集中，对配船有好处。但这一方案的船舶空驶较多。如将第3、4、5航线结合组成一

13、条航线，就可形成另一条航线系统和配船方案（见表43的第三方案）。第三方案的第 3航线，CD方向货流需要的船舶容积为：1165002.5235000.2295950 （m3）如果采用2500吨级船，需要船吨2959501.32224200 （t）为保证CD间运输任务的需要，船舶不仅需在BC间空航，而且在AB、DA间得不到满载。因此，可考虑将舱容系数较大的5000吨级船配在这条航线上，以提高载重量利用率。并将第1航线上的DB煤炭分出来成立单独航线，采用2500吨级船型，可省去扫、洗、烘、垫舱作业。PAGE PAGE 23航线方案A12345一B D C AD CB D BCD CAB化肥100BA

14、粮食100CD杂货43.5钢材56.5DC煤100AB化肥100CD杂货58.1钢材23.5DA水泥100CD杂货52.8DB 煤100CD杂货5.6D净50001.5D净20001.2D净50001.5D净25001.32D净20001.2二 AD BD CAD AB D CBA粮食100DB煤100CD杂货43.5钢材56.5DC煤100DA水泥100AB化肥200CD杂货116.5 钢材23.5D净50001.5D净20001.2D净25001.32D净50001.5D净50001.5三 AD BD CD AB CBA粮食100DB煤100CD杂货43.5钢材56.5DC煤100AB化肥

15、200CD杂货116.5钢材23.5DA水泥100D净50001.5D净20001.2D净25001.32四 AB D CD AB C D BBA粮食100CD杂货43.5钢材56.5DC煤100AB化肥200CD杂货116.5钢材23.5DA水泥100DB煤100D净50001.5D净20001.2D净50001.5D净25001.32航线系统方案表（43）第二节 制定航线系统的表上作业法一、各港口的需要船吨为了计算各港口的需要船吨，首先应根据货物特点，将各港至对方港的货物加以分组，并分别计算其平均积载因数（），其计算公式为： （m3/t）式中 Qi货种别的货物数量 （t） ui货种别货物积

16、载因数 （m3/t）假定B港至A港有如表44所列的货物。根据货物特点，其中棉花、机器设备、五金、集装箱、袋粮和钢材可划分为一组，其平均积载因数为：（2.83.104.22.630.80.190.42.2019.81.4480.20）（2.84.20.80.419.88）1.412 （m3/t） 港间货流资料表 表44货物数量（万吨）积载因数（m3/t）棉花2.83.10机器设备4.22.63五金0.80.19集装箱0.42.20袋粮19.81.44钢材8.00.20煤170.80煤炭17万吨，因不能与其他货物结合，单列一组。其次，根据船舶资料，以装载货物上可以互相调配为特征将船舶加以分组，并计

17、算平均舱容系数（），计算公式为 （m3/t）V容积ii型船舶的货舱容积（m3）D定ii型船舶的额定吨位（t）nii型船舶的艘数。假定可以互相调配的船舶有：A型船：D定3000t，舱容V3658 m3 ，6艘B型船：D定5000t，舱容V7500 m3 ，4艘C型船：D定2500t，舱容V3300 m3 ，2艘D型船：D定7500t，舱容V8670 m3 ，2艘这些船舶的平均舱容系数是 （m3/t）如果货物的平均积载因数大于船舶平均舱容系数，说明所装载货物将占用较船舶标准大的空间，这一增大比例用换算系数表示，换算系数（k）可按下式确定：将上述相应数字代入上式有：B港至A港需要换算的货物吨数是（是

18、：2.80.819.84.20.4836因而，这组货物需要的船吨应为： 1.0763638.8 （万吨）17万吨煤炭不需要换算。这样，B港至A港货物所需总船吨（）应为：38.81755.8 （万吨）假定某海运局辖区内有A、B、C、D、E、F、G七个港口，用同样方法也可确定出各港口间的需要船吨（表44）。表中各港口到达船吨合计减发出船吨合计为负值时，列为缺少船吨，否则列为剩余船吨（缺少和剩余船吨汇总列于表45）。显然，在规划航线时，应将剩余船吨调往缺少船吨的港口。单位 千吨 港口间需要船吨资料表 表45到达港发出港A1B2C3D4E5F6G7发出船吨合计剩余船吨A 11709179536.4B

19、2558902.544694.5C 333102.5D 414011151E 54.95283139.9F 6946.5100.526.5G 712.53.516到达吨合计715.4278.5105.5552.51271283.9缺少船吨41696137.416665.4缺少剩余船吨汇总表 表46 缺少船吨港港间距离剩余船吨港BDEF剩余船吨数Ai（千吨）A160165465140536.4C195170545190102.4F32724525030026.5需要补充船吨数（千吨）41696137.416665.4二、航线问题的数学模型由于港口需要船吨差（减少或剩余）的存在，必产生由需要船吨剩

20、余港向缺少港调拨的问题。优化这一问题解的目标函数，显然应该是使因船吨调拨而产生的船舶总吨公里（海里）数（DL）为最小，即DL 最小式中xij由i港口调往j港口的船吨数 Liji港和j港的距离问题的约束条件是：1从i港向所有j港补充的船吨总数，应等于i港剩余的船吨数Ai，即：2从各i港补充到一个j港的船吨总数，应满足该港口的需要量Bj，即3从i港向j港补充的船吨数不可能是负值，即xij0 i1，2，3， ，m j1，2，3， ，n因此，航线的船吨调拨问题是一个典型的线性规划问题。三、用表上作业法求航线问题的初始解和最优解求初始解的方法很多，运用“最小元素法”（在这里是指最短距离），求得的初始解见

21、表46。表中方格右上角数字是港间距离（海里）。求解时，在初始表中首先以最短距离的港口间船吨满足船吨要求，然后依次组织较大距离港口间的调拨，直到得出整个初始解。表46中初始船吨分配方案总的空驶船吨海里数是DL416160961658.446516140102.554526.5250151033.5在求得初始解（即一个船吨分配方案）后，需要检查和判别初始解是否最优。如果不是最优解，则应进行调整，直至找到最优解为止。 初始解表 表47有剩余船吨港口需要补充船吨港口剩余船吨Ai（千吨）B 1D 2E 3G 4A 1416160961658.446516140536.4C 2195170102.5545

22、190102.5F 332724526.525030026.5需要补充船吨Bj（千吨）41696137.416665.4运用“位势法”求最优解可按如下步骤进行：1首先，按如下公式建立位势系统viujLijujviLij式中： uj 需要船吨港口的列位势值 vi有剩余船吨港口的行位势值建立位势值系统时，可先从某一i港任取一个数值，此数值称为初始位势值。为方便计算，初始位势值一般取整数。2然后，利用位势值按下式计算检验数（ij）ij uj（viLij ）3利用检验数判别方案是否最优，判别条件是：ij0若方案表中所有方格均已满足上述判别条件，则该方案为最优方案，否则该方案还需要进行调整。4利用闭回路

23、法建立调整方案这时，首先应对检验数具有的最大的空格作闭回路。闭回路由端点和水平、垂直的有向线段组成。回路的起点、终点均应为空格，回路的其他端点应是被调整方案中填有数字的空格。从起点开始首先作垂直向上或向下的线段，遇端点后再转角做水平线段。水平线段遇端点再次转角作垂直线段，直至构成闭回路。在闭回路的奇数转角中找到最小调整量（xmin），并据此按如下公式建立调整方案： 式中：各为调整方案和原方案闭回路奇数转角所在方格的调配量； 各为调整方案和原方案闭回路偶数转角所在方格的调配量。对调整方案建立位势系统、计算检验数，并据以判别调整方案是否最优等，依次重复上述步骤，直至得出问题的最优解。对问题的初始解

24、（见表46）建立位势系统时，可先对A港取一任意位势值，例如取v11000据此，根据在表46中填有船吨分配值方格的情况，位势值uj计算如下：u110001601160u210001651165u310004651465u410001401140在这一计算的基础上，其他位势值vi应为：v21465545920v314652501215按上述计算建立的问题初始解位势值系统见表47 位势值系统表 表48有剩余船吨港口位势值需 要 补 充 船 吨 港 口剩余船吨数Ai（千吨）B 1D 2E 3G 4vi uj1160116514651140A 11000160165465140536.4416 968.

25、4160000C 2920195170545190102.5102.54575030F 3121532724525030026.526.53822950375需要补充船吨数Bj（千吨）41696137.416665.4利用位势值（表47）对表格的每一方格计算检验数可有：111160（1000160）0211160（920195）45311160（121532）382.计算结果填入位势值系统表（见表47）相应方格左下角方框内。利用检验数判别初始方案，因还有CB、CD、CG三格不满足判别条件，故初始方案还不是问题的最优解，应进一步利用闭回路法建立调整方案。因检验数的最大值为75，故应以检验数75所

26、对应空格为起点作闭回路（在闭回路中最小调整量是xmin96），并据以建立调整方案。（见表48）对调整方案建立位势值系统时若仍先给A港的位势值一任意值，例如取v11000。据此，根据表48中调整方案填有船吨分配值方格的情况，位势值uj可计算如下：u110001601160u310004651465u410001401140在这一计算基础上，其他位势值vi应为：v21465545920v314652501215根据位势值v2计算的位势值u2应为：u29201701090利用上述位势值计算的调整方案检验数见表49。因还有检验数45、30两项不满足判别条件，故这一调整方案还不是问题的最优解，还应进一步

27、利用闭回路法建立新的调整方案。 调整方案表 表49 检验数表 表410 416 096 104.4 8.41607500 96 6.5102.50003026.53823700375这时，检验数的最大值为45，故应以检验数45所对应空格为起点作闭回路（在闭回路中最小调整量xmin6.5），并据以建立新的调整方案（表410）。用同样的方法可对新的调整方案建立位势值系统，并计算出检验数（表411）。因这一方案的检验数已全部满足判别条件，故这一方案就是这一船吨分配问题的最优解。最优船吨分配方案的空驶船吨海里数为：DL409.51606.519596170110.946526.525016140143

28、541 （千吨公里）由此可见，最有船吨分配方案较第一次分配的初始方案空驶船吨海里数（151033.5千吨海里）减少7492.5千吨海里。调整方案表 表411 409.5416110.9104.4166.59606.526.5最优方案表 表412有剩余船吨港口位势值需 要 补 充 船 吨 港 口剩余船吨数Ai（千吨）B 1D 2E 3G 4vi uj1160113514651140A 11000160165465140536.4409.5110.91603000C 2965195170545190102.56.596004515F 3121532724525030026.526.53823250

29、375需要补充船吨数Bj（千吨）41696137.416665.4四、划分最优航线系统得到空船吨最优分配方案后，把它与表44的需要船吨结合起来，可构成“需要船吨和空船吨汇总表”。见下表412 。（注：表内方框中数字是空船吨）单位 千吨 需要船吨和空船吨汇总表 表413到达港发出港A1B2C3D4E5F6G7发出船吨合计发出空载船吨合计A 1170409.59110.916179536.4B 2558902.544694.5C 36.53963102.5D 414011151E 54.95283139.9F 6946.526.5100.526.5G 712.53.516到达重载船吨715.427

30、8.5105.5552.51271283.9到达空载船吨41696137.416665.4根据表413来划分航线系统的方法是，从A港开始，依次在表中有船吨发送的港口之间构成空间循环，并以循环中船吨数字最小者为准来建立，直至把所有船吨都分配完毕为止。最好，根据制定好的航线系统，分配各航线或航次的货运任务。按照这一方法组成的航线和航次系统（其中表示重航， 表示空航）为：1A港 170 B港 170 A港；2A港 388 B港 388 A港；3A港4.9 E港 4.9 A港；4A港52 E港 52 D港 52 A港；5A港 12.5 G港 12.5 A港；6B港 6.5 C港 6.5 B港；7B港

31、3 C港 3 D港 3 A港 3 B港；8B港 18.5 C港 18.5 D港 18.5 A港 18.5 B港；9B港 2.5 E港 2.5 F港 2.5 B港；10B港 44 F港 44 B港； 11C港 9 D港 9 A港 9 C港；12C港 47.5 D港 47.5 A港 47.5 E港 47.5 F港 47.5 B港 47.5 C港；13C港 6.5 D港 6.5 A港 6.5 E港 6.5 F港 6.5 C港；14C港 3.5 D港 3.5 A港 3.5 G港 3.5 B港 3.5 C港；15C港 11 D港 11 B港 11 C港；16E港 26.5 F港 26.5 E港第三节 配

32、船问题的表上作业法一、远洋航线的配船问题1问题的数学模型远洋航线使用的船舶包括本国船舶和租用外国船舶两部分。因此，衡量远洋运输船舶最优配船方案的标准，既可采用外汇费用最小，也可以采用外汇收入最大。如以外汇费用最小为标准，则远洋航线配船数学模型的目标函数方程可写为： 最小式中：xiji型船在j航线上工作的艘天比例； m本国船型数，而用（m1）表示外国船型的下标； n航线数； f（m1）jj航线租用外国船舶的外汇费用（折合人民币）； x（m1）j外国船在j航线上工作的艘天比例； cij计划期内i型船在j航线上的营运费用； K综合营运费用。问题的约束条件是：（1）保证完成各航线的计划运输量（Qj），

33、即 j1，2，n式中 Pij计划期内i型船在j航线上的运输能力。（2）为了首先保证充分使用本国船舶，本国的i型船在各航线上使用的总艘天必须符合 i1，2，m；租用的外国船舶在每条航线上可能使用的艘天，都可以小于或等于1。（3）i 型船在j航线上工作的艘天比例不能是负值，即xij0 （i1，2，m1；j1，2，n）因此，配船问题也是一个典型的线性规划问题。按照这一模型作配船问题的解，就是分配各船型在各航线上所占的艘天比例，即对xij求解。2用表上作业法求配船问题的初始解和最优解现假定有五条远洋航线，各条航线的运输任务为：第一条航线 Q122万吨； 第二条航线 Q240万吨； 第三条航线 Q340

34、万吨；第四条航线 Q480万吨； 第五条航线 Q560万吨。设在五条航线上除配有三种本国船型外，由于运力不足，还租用外国船舶。各种船型在各条航线上的运输能力和营运费用见下表414（由于某种原因，C型船不能配在第五条航线），每吨运输能力的营运费用见表415。 运输能力和营运费用资料表 表414 航线营运费用(万元)船型 运输能力(万吨)12345A 1B 2C 3D 4（租用外国船）根据航线资料编制的航线配船计划模型如表416所示。表中方格内左上角表示运输能力（万吨），右下角表示营运费用（万元）。 单位营运费用表 表415航线单位费用(万元)船型12345A 121.401.501.031.86

35、B 210.750.810.620.83C 31.110.700.800.58D 4 （租用外国船）67322.5 配船问题的计划模型表 表416船 型 i航线 j12345运输量 Qj （万吨）2240408060A I20302640224042394141B 23042.53750363032303130C 31830253620212021D 1（租用外国船）2240408060132280120160150运用最小元素法确定配船问题初始解（即初始方案）的最小元素是指每吨运输能力营运费用（即单位营运费用）最小。在航线配船中，除优先安排单位营运费用最小的船型，还应以充分利用本国船舶为原则

36、，首先考虑使用本国船舶，并按下式确定各航线（方格）分配的营运艘天比例； i1，2，.，m+1； j1，2，.，n从表415可以看出，单位营运费用最小值为0.58，故应优先将C型船全部配到第四航线，即令x341。因这一配船的运输能力为36万吨，而第四航线的运量Q480万吨，所以还有（8036）44万吨需要配其他船型。在这一航线上单位营运费用次小者为B型船的0.62，若用B型船来满足44万吨运输任务的需要，则B型船在这一航线上工作的艘天比例（x24）应为：依此类推，即可得出航线配船的初始方案（见表417），其综合营运费用（K）为：K1420.12320.883112111320.122280112

37、01150530.3（万元）在初始方案的基础上运用位势法求得最优方案，与航线船吨调拨问题类似，同样可以通过建立位势值系统、计算检验数、利用检验数判别方案是否及利用闭回路法建立调整方案等步骤来进行。航线配船的初始方案表 表417船 型 i航线 j12345运输量 Qj （万吨）2240408060A I20302640221.04042394141B 23042.53750360.120.883032303130C 3183025361.020212021D 4（租用外国船）22404080601.00.1221.0132280120160150配船问题的位势值可按如下公式计算：对航线配船的初始

38、方案（见表417）建立位势值系统，可先取v40，这时有在这一计算的基础上，位势值vi应为：v1307.042168.0v242.57.032265.5根据位势值v2的数值，位势值u4应为：根据位势值u4的数值，位势值v3则应为：v3365.9321192.5根据上述计算建立的问题初始解位势值系统见表418。 位势值系统表 表418船 型i位势值航线 j12345运输量 Qj （万吨） ujvi22404080606.07.03.05.932.5A I16820302640221.08840042-129392841-15441B 2265.53042.53750360.120.88-115.5

39、30032-18430031-20530C 3192.5183025361.0104.520-421-13720021D 4（租用外国船）022404080601.00.1221.00132028001203141600150利用位势值计算检验数（ij），对于配船问题应按下式计算：据此，对位势值系统表（见表418）的每一方格计算检验数可有：11206.0168408821306.0265.530115.531186.0192.520104.5.计算结果填入位势值系统表（表418）相应方格的左下角。利用检验数判别初始方案，因还有14和44 不满足判别条件，故初始方案还不是航线配船的最优方案，应进

40、一步利用闭回路法建立调整方案。经过对调整方案的多次检验和调整，最后得出的最优方案见表419。 最优方案表 表419船 型i位势值航线 j12345运输量 Qj （万吨） ujvi22404080603.72.663.02.02.5A I3920302640221.0-540-1.242039041-2541B 2813042.53750360.7330.2350.032030032030-1231-2130C 358.5183025361.0-12.220021-3.820-7.821D 4（租用外国船）022404080600.321.01.0-48.6132-173280012001600

41、150最优配船方案对本国船舶的使用情况和需要租用外国船舶的情况是：本国A型船全部配在第3条航线上，C型船全部配在第2条航线上，B型船大部分配在第1条航线上，其余配在第2条航线和第3条航线上，第4条和第5条航线的运量全部租用外国船舶来完成，第3航线本国船完不成的运量，也租用一部分外国船来完成。这样配船的结果，本国船和租用外国船的综合营运费用是438.87万元，它较初始配船方案的530.3万元，减少91.43万元，即减少17.2。二、沿海航线和内河航线的配船问题沿海航线和内河航线的配船问题与远洋航线基本相同。但由于全是本国船舶，没有租用外国船的问题，故运输能力和运输任务的关系，可能有多，也可能不足

42、。选择方案的标准，可以采用营运费用最少或运输收入最大，也可以采用运输能力最大或者其他指标。如果采用营运费用最少作为选择方案的标准，则沿海航线配船的数学模型的目标函数可以写为： 最小问题的约束条件是：（1）保证完成各航线的计划运输量（Qj），即 j1，2，n式中 Pij计划期内i型船在j航线上的运输能力。（2）i型船在各航线上使用的总艘天必须符合 i1，2，m；（3）i 型船在j航线上工作的艘天比例不能是负值，即xij0 （i1，2，m；j1，2，n）如果在未求得最优配船方案以前还不能确定运输能力有多或者不足，可以在配船计划模型表中增加一项后备（运输能力有多）与一项未完成运量（运输能力不足），如

43、表420所示。但是，必须注意这两项决不能同时出现，也就是说，有运量没有完成就不能有运力后备。只要运量都完成了而运力有多，才能作为后备。求解最优配船方案的步骤和方法与远洋航线配船相同。配船问题的计划模型表 表420 船 型i位势值航 线 j12345运输量 Qj （万吨） ujviQ1Q2Q3Q4Q5u1u2u3u4u5A Iv1P11P12P13P14P15C11C12C13C14C15B 2v2P21P22P23P24P25C21C22C23C24C25C 3v3P31P32P33P34P35C31C32C33C34C35D 4v4P41P42P43P44P45C41C42C43C44C45

44、未完成运量第四节 航次航行机动货船运行组织一、航次最优船舶的选择第五节 客船及客货船航线制订与配船的特点一、制订客运航线的原则在正常情况下，已有的客运航线一般都不会有多大的变动。但随着国民经济的发展，海、河、湖泊沿岸厂矿企业的建立和港口站点的增多以及城市的发展，使得客流和货流都会发生较大的变化,这就需要相应地开辟新的航线或调整已有的航线,制订新的航线系统。制订或调整客货运输航线,亦应通过方案比较法进行。但在制订和选择方案时,不仅要考虑营运经济效果,还要考虑最大限度地方便旅客。因此,在制订客运航线时,应遵循如下原则:1. 水上客运航线的设置应与邻近的平行的其他运输方式 (铁路、公路) 合理分工、

45、相互协调, 为旅客策划经济合理的路线, 满足不同旅客的要求。2. 水上客运航线的布局应使彼此之间以及与其他运输方式线路之间, 在空间和时间上很好的衔接, 以便利旅客从某一航线换乘其他航线的船舶或其他交通工具。3. 水上客运航线的设置应考虑不同旅客的愿望。例如,在某一航段内可以设置两条或两 条以上的平行航线,它们可能由于配置的船舶航速、客舱等级和设施标准、停靠港站数量、以及船舶在各港到发时刻等的不同,而可使各航线的客票票价及其他旅途开支(因等待换乘其他航线船舶或其他交通工具而宿夜等)和对不同旅客的方便程度等不同。这佯就可便于不同旅客根据各自的旅行目的、经济条件和其他具体情况,选择他们各自认为合适

46、的航线。又如,当两港间客运量较大时,可考虑设置中途不停靠的直达航线,以利提高旅行速度。4. 水上客运航线的设置和安排, 在尽量方便旅客的原则下, 还应考虑经济原则, 即还应有利于提高船舶的客位利用率和载重量利用率 (对客货船而言), 有利于减少非生产性停泊时间, 有利于加速船舶周转, 提高船舶的营运经济效果。二、客运航线配船的特点客运航线配船问题的特点主要表现在如下方面。同一航线上船舶的性能要求一致, 以保证船舶都能按相同的规律有节奏地运行。 2. 在长距离的主干客运航线以及旅游、休养航线上, 应配置设备较完善的船舶, 而且前者还要求配置速度较高的船舶。此外,长距离航线和休养航线还必须是配备有

47、卧铺的船舶。3. 短距离的地方性客运航线, 服务对象多是自带物品较多的农民。因而,在这些航线上配置的船舶,应有较多可供堆放物品的空间,甲板的层数也不宜太多。4. 对于客货船航线, 根据航线客、货运量的数值, 按船舶载客量与载重量计算出的发船 密度可能不一致。在这种情况下,如果航线上货运量很大, 按货运量计算发船密度需要的客、 货船数量较大, 就必然降低客位利用率, 造成经济损失。根据以客为主的方针, 在这种情况 下应按客运量计算发船密度, 多余的货运量可组织机动货船去完成。甚至在客货运量都很大 的情况下, 客货船也只装运一些运价较高的快运货物及邮件、行李、包裹等 ( 部分原有货舱 改为客舱), 而其他货物组织机动货船运输, 以减少客货船的装卸停泊时间, 缩短往返航次时间, 减少客货船需要量。这在经济上是否合理应根据具体情况经过方案比较决定。三、市郊和市内客运航线市郊和市内客运航线与长距离航线相比, 在航线安排、配船以及组织船舶运行等方面, 均有许多不同的特点与要求, 如：1. 航线距离短, 运输有很大频繁性。为了方便乘客, 一般都要求有较大的发船密度。为此, 可采用载客量较小的船舶, 而且在一昼夜内的发船间隔时间, 可根据客流量的变动而调整。2. 市内轮渡航线的客流在时间上和方向上均有很大的不平衡性, 这突出表现在一周内和一