論文名稱 | 隨機性船席模板設計問題與其在基隆港之應用 |
學位 | 碩士 |
年別 | 112 |
學校系所 | 國立陽明交通大學運輸與物流管理學系 |
作者 | 林家佑 |
指導教授 | 黃寬丞 |
論文摘要 | 海運承攬了全球大多數的貿易量,而貨櫃碼頭為國際海運貿易中重要的一個環節。船席為船舶靠港後停泊與進行貨櫃裝卸動作的位置,其常被視為貨櫃碼頭最為重要且稀缺的資源之一,如何安排船舶至哪個船席接受服務能使服務效率最佳化便成為許多研究探討的課題。本研究主要探討中期的船席模板設計問題(Berth Template Problem, BTP),此層面的問題結合了港口管理的角度,考量到船舶的到達有週期性,貨櫃碼頭經營者可以藉由排出中期船席模板來決定有限的船席要如何分配給合作的航運公司,並使得短期的船席指派作業更加穩定。為了將未來的隨機性納入考量,本研究使用兩階段決策隨機規劃數學模型進行建模,並 考慮了船舶到達時間和貨櫃處理時間的不確定性。隨機規劃模型能綜合考量第一階段與未來在各隨機情境下所遇到的情況對總體進行最佳化,且兩階段決策隨機規劃數學模型在決策上有區分成第一階段決策與後續作為調整的第二階段決策的特性,使本研究的數學模型能考慮實務上碼頭經營者針對不確定性實現後在各情境下有修改原訂計畫的空間,不僅決策上增加了彈性,更能讓決策考慮得更為周全。 許多文獻已證明船席規劃相關問題為 NP-hard,使得 exact solution methods 無法在較大規模例題裡有效率的求出最佳解,因此本研究設計了基因演算法來對本研究探討的問題有效率的求取近似解,且為了解決使用最佳化套件進行適配值運算效率過慢的問題,本研究還另開發了一套啟發式算法來計算各染色體的適配值,並在數值測試中證明了本研究設計之演算法能有效的求解中大型規模例題。 本研究為了與實務上做結合,特別至臺灣港務公司基隆分公司參訪並取得基隆港實際船舶到港資料,並依據基隆港設備條件限制與歷史船舶資料進行模擬例題設計,最後在敏感度分析中對例題設計和數學模型相關參數的設定分析其對決策上的影響,提供港口經營者在決策上的建議,增加本研究在實務應用上之價值。 |
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張貼日 | 2025/04/21 |
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