浅议海运物流中集装箱管理与调度策略优化

衡强

（南京通海集装箱航运有限公司，江苏南京210005）

创新

浅议海运物流中集装箱管理与调度策略优化

衡强

（南京通海集装箱航运有限公司，江苏南京210005）

在简单介绍海运物流服务的基础上，对海运物流中集装箱管理与调度策略的优化做出深刻探讨。

海运物流；集装箱；管理与调度；策略优化

1 集装箱管理与调度中存在的问题及其优化的必要性

1.1 集装箱管理与调度中存在的问题

1）缺少动态理论依据；集装箱的管理与调度策略的制定一直以来缺少动态研究理论的支持，集装箱的管理与调度是一个动态变化的过程，传统针对于静态信息所制定的管理与调度策略不能解决实际中集装箱管理与调度的问题，动态模型的建立仍未完善［1］。2）忽略了集装箱及其运输方式的多样性；集装箱有着多种类型，不同的货物应装于相应的集装箱内，其运输方式的选择应结合物流的方向进行优化。当前一些物流企业为图方便，将不同种类的货物集中到一类集装箱中，影响了货物的质量；此外对于运输方式的选择也存在片面性问题，无法做到将多种运输方式进行有机结合，从而提高运输效率。3）不能从实际出发制定策略，方案过于简单；海运物流中集装箱的管理与调度是一项复杂的工作，在实际管理与调度中，很难做到面面俱到，考虑到所有动态变化因素对管理与调度的影响，这就导致了策略制定的过于简单，不能从实际出发，综合考虑，而制定出的策略也往往无法应用到实际中去。4）优化程度不够；返场的集装箱往往是随机到达场站的，这就给集装箱的管理带来了一定的难度。集装箱箱位的布局要结合装船顺序进行安排，而装船顺序的不确定性及难预测性直接影响到了集装箱的压滞问题，目前的一些集装箱管理与调度优化方法很难考虑周全，其优化程度仍存在不足。

1.2 集装箱管理与调度策略优化的必要性

海运物流是一项多元化、系统化的服务，随着海运物流行业中集装箱业务的不断发展，集装箱管理与调度的优化已成为行业发展的需求，集装箱管理与调度上的不当，不仅会影响海运物流的运输效率，也会严重影响整体物流成本的控制。对海运物流中集装箱的管理与调度策略进行优化具有以下几点必要性。1）海运物流行业发展的需求；伴随着近几年来海运物流服务行业竞争的加剧，要想在竞争中顽强的走下去，取得更大的经济效益，海运物流行业从业者就要不断完善企业机制，建立自己的优势。而效率是影响海运物流行业发展的关键，只有提高物流效率，才能树立竞争优势。传统的集装箱管理和调度方法存在着一定的缺陷，已无法满足当下对于物流行业的要求，因此，对海运物流中集装箱管理与调度策略的优化顺应了行业发展的需求。2）船舶大型化、场站面积不足的需求；船舶的大型化和场站面积的限制，导致翻箱问题频发，随着海运物流行业的不断发展，大型船舶的使用也越来越广泛，大型船舶的使用，也增大其所占据的场站面积，但场站面积有限，而对场占面积进行扩张又很难得到实施，只有优化集装箱的管理与调度策略，减少大型船舶的场站占有面积，有效避免翻箱问题的发生，提高海运物流效率。3）是减少集装箱闲置数量，节约成本的关键；通过对集装箱管理与调度策略的优化，可最大限度地避免闲置集装箱的出现，实现合理调度，进一步规整集装箱；可适当扩大场站面积，提高集装箱利用率，降低运输成本并进而降低总体物流费用。4）可实现场站资源的有效利用，提高场站作业效率及装船效率；对集装箱进行合理布局，有效利用有限的场站空间及设备资源，在集港前，优化翻箱策略，实施预翻箱作业，减少翻箱设备损耗，可避免场站作业冲突，提高场站作业效率及装船效率。

2 海运物流中集装箱的管理与调度方法

2.1 海运物流中的集装箱管理

目前对于海运物流中的集装箱管理引进了一些先进的技术，实现了对海运物流中集装箱信息的数字化管理，各个业务环节之间进行电子数据的交换（电子订舱、电子运单和电子货币结算等），实现了数据信息的实时传递；而局域网在船公司和港口内部管理中的应用，大大方便了各管理部门之间的沟通交流，在集装箱的管理中也广泛采用了智能标签技术，这些技术包括条形码、IC卡和无线射频识别技术，新技术的应用在集装箱的管理中起到了十分显著的作用。另外遗传算法在集装箱的管理中得到了应用，这种方法主要针对的是集装箱的装卸及泊位分配问题。

2.2 海运物流中的集装箱调度

过去传统的集装箱调度存在着很大的缺陷，由于集装箱需求量比较小，即使集装箱的调度存在不合理的地方，也不会给海运物流造成多大的影响，但现在集装箱数量的激增，其调度的合理性必须引起重视，一旦调度出现问题，就会造成部分货物不能够及时运输，从而降低海运物流的运输效率，影响企业信誉。场站内的调度要求场站工作人员对集装箱的装船顺序进行了解，并据此对集装箱的放置位置进行适当的调整，减少集装箱闲置数量及滞留时间，缩短船只在港等待的时间，从而提高装船效率。

2.2.1 场站之间的集装箱调度

1）线性规划法。这种方法是采用运筹学线性规划法、纯整数线性规划法来对场站间的空箱调度进行规划，它要求工作人员根据供应港和需求港空箱的供给种类和数量、需求种类和数量、港口存储能力等制定空箱调度方案，保证集装箱运输成本的最小化。2）网络流法。网络或容量网络指的是一个连通的赋权有向图，定义为D=（V、E、C），其中V是该图的顶点集，E是有向边集，C是弧上的容量。网络上的流指由起点流向终点的可行流，其受到容量的限制。除去起点和终点以外，网络中其他中途点的流入量和流出量保持平衡［2］。利用网络流法来建立空间时间二维模型，通过模型描述集装箱箱调度问题，并结合诱导式网络流算法和最小费用流算法对集装箱的调度策略进行优化。3）Petri网法。这种方法要求结合集装箱箱容量、供给能力、运输方式和运输时间等条件来建立集装箱调度的网模型，并结合网的相关理论制定调度方案。4）遗传算法。遗传算法在集装箱调度上主要用于集装箱调度航线的优化。

2.2.2 场站内的集装箱调度

1）箱位布局。箱位的布局主要针对的是返场的集装箱，在集装箱到达场站前，工作人员应提前对出堆场设备的操作能力进行计算，根据计算结果合理分配集装箱的堆场位置。另外返场集装箱的堆存、翻箱问题及启发式规则下场站的集装箱箱位分配问题在进行箱位的布局时都应考虑到。2）预翻箱。为解决场站作业冲突问题，应进行预翻箱。预翻箱是依据启发式方法来建立整数规划模型，通过模型找出最优的倒箱路径，以达到装船顺序的要求，减小倒箱数量。

3 集装箱管理与调度策略的优化

3.1 集装箱管理策略的优化

3.1.1 改善管理制度，提高服务水平

做好各部门之间的协同工作，加强合作，合理制定调度计划，提高管理人员的管理水平，对于管理与调度中存在的问题应及时进行解决，完善管理制度，提高物流服务水平。

3.1.2 熟悉集装箱相关业务，合理进行操作

了解集装箱相关业务流程，包括货物出口和进口流程。实时掌握集装箱的状态信息，合理规划场站堆存，优化集装箱运输路线和运输方式，做好集装箱相关业务的操作［3］。

进口业务中的集装箱操作包括重箱卸港，由码头接受集装箱；车队接收派车单，运输重箱回场站；重箱进场、出场受理，分别生成受理单、发箱单和状态单；客户接收集装箱并进行卸货；再由车队运输空箱返回场站，最后由场站接收空箱。

3.2 空箱调度的优化

通过遗传算法实现空箱调度的优化，按照图1的思路进行空箱调度的优化，遵循集装箱最早返场、费用最少的原则进行空箱调度的优化，集装箱的调度应最先调往最近的场站，充分考虑目的场站实际情况，包括各场站的运输能力及存储能力，保证每次运输的运输量不为零。

3.2.1 预测港口售装使用情况

运用统计学方法，对各港口每个月对各种集装箱的使用数量进行统计分析，预测各港口未来一段时间内的集装箱使用情况，为空箱调度做好基础性工作。

图1 空箱调度优化思路

3.2.2 建立空箱调度模型

3.3 重箱返场箱位布局及预翻箱的优化

3.3.1 重箱返场的箱位布局

3.3.2 预翻箱的优化

预翻箱的优化应遵循翻箱率最小的原则，简化翻箱步骤，建立预翻箱模型，通过算法来计算当前堆存状态的压箱数，其中X表示箱区总排数，Y表示箱区总列数表示第i排第j列的压箱数，最后求得当前箱区的布局情况为总层数）。通过预翻箱的优化应保证翻箱过程中箱的堆存层数不超过其限制值，翻箱后箱的布局状态应不违于装船顺序，另外箱区内应留出一定的空位，以用于翻箱。

4 结语

集装箱管理与调度的优化，是提高海运物流效率与经济效益的关键，其策略的优化，要从集装箱的实时信息出发，减少集装箱的积压及闲置数量，避免场站作业冲突，提高场站作业效率及装船效率，完善管理制度，优化空箱调度策略；合理布局返场重箱的箱位，进行预翻箱，避免因为翻箱问题导致的物流效率下滑，提高运输效率，更好地满足客户需求。

［1］闫芳园，周一成.海铁联运模式下集装箱空箱调运问题及成本分析［J］.物流科技，2013，36（3）:113-115.

［2］吴宗明，郭姝娟，赵丹等.基于启发式算法的连续泊位调度研究［J］.中国水运（下半月），2014，14（3）:97-99.

［3］王智泓.大连港海运框架集装箱合理化使用问题研究［J］.物流工程与管理，2014，36（8）:32-34.

（编辑：刘楠）

On the Ocean Container Logistics Management and Scheduling Optimization

Heng Qiang
（Nanjing Tonghai Container Shipping Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210005）

This article will be a brief introduction on the basis of maritime logistics services，management and optimization of maritime container logistics scheduling policy to make profound discussion.

shipping logistics；policy optimization；management and scheduling；container

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.14.46

TP311.52

A

2095-0748（2016）14-0101-03

2016-06-03

衡强（1974—），男，上海人，工商管理硕士，经济师，副总经理，研究方向：水路运输管理。