淺議海運物流中集裝箱管理與調度策略優化

衡強

（南京通海集裝箱航運有限公司，江蘇南京210005）

創新

淺議海運物流中集裝箱管理與調度策略優化

衡強

（南京通海集裝箱航運有限公司，江蘇南京210005）

在簡單介紹海運物流服務的基礎上，對海運物流中集裝箱管理與調度策略的優化做出深刻探討。

海運物流；集裝箱；管理與調度；策略優化

1 集裝箱管理與調度中存在的問題及其優化的必要性

1.1 集裝箱管理與調度中存在的問題

1）缺少動態理論依據；集裝箱的管理與調度策略的制定一直以來缺少動態研究理論的支持，集裝箱的管理與調度是一個動態變化的過程，傳統針對于靜態信息所制定的管理與調度策略不能解決實際中集裝箱管理與調度的問題，動態模型的建立仍未完善［1］。2）忽略了集裝箱及其運輸方式的多樣性；集裝箱有著多種類型，不同的貨物應裝于相應的集裝箱內，其運輸方式的選擇應結合物流的方向進行優化。當前一些物流企業為圖方便，將不同種類的貨物集中到一類集裝箱中，影響了貨物的質量；此外對于運輸方式的選擇也存在片面性問題，無法做到將多種運輸方式進行有機結合，從而提高運輸效率。3）不能從實際出發制定策略，方案過于簡單；海運物流中集裝箱的管理與調度是一項復雜的工作，在實際管理與調度中，很難做到面面俱到，考慮到所有動態變化因素對管理與調度的影響，這就導致了策略制定的過于簡單，不能從實際出發，綜合考慮，而制定出的策略也往往無法應用到實際中去。4）優化程度不夠；返場的集裝箱往往是隨機到達場站的，這就給集裝箱的管理帶來了一定的難度。集裝箱箱位的布局要結合裝船順序進行安排，而裝船順序的不確定性及難預測性直接影響到了集裝箱的壓滯問題，目前的一些集裝箱管理與調度優化方法很難考慮周全，其優化程度仍存在不足。

1.2 集裝箱管理與調度策略優化的必要性

海運物流是一項多元化、系統化的服務，隨著海運物流行業中集裝箱業務的不斷發展，集裝箱管理與調度的優化已成為行業發展的需求，集裝箱管理與調度上的不當，不僅會影響海運物流的運輸效率，也會嚴重影響整體物流成本的控制。對海運物流中集裝箱的管理與調度策略進行優化具有以下幾點必要性。1）海運物流行業發展的需求；伴隨著近幾年來海運物流服務行業競爭的加劇，要想在競爭中頑強的走下去，取得更大的經濟效益，海運物流行業從業者就要不斷完善企業機制，建立自己的優勢。而效率是影響海運物流行業發展的關鍵，只有提高物流效率，才能樹立競爭優勢。傳統的集裝箱管理和調度方法存在著一定的缺陷，已無法滿足當下對于物流行業的要求，因此，對海運物流中集裝箱管理與調度策略的優化順應了行業發展的需求。2）船舶大型化、場站面積不足的需求；船舶的大型化和場站面積的限制，導致翻箱問題頻發，隨著海運物流行業的不斷發展，大型船舶的使用也越來越廣泛，大型船舶的使用，也增大其所占據的場站面積，但場站面積有限，而對場占面積進行擴張又很難得到實施，只有優化集裝箱的管理與調度策略，減少大型船舶的場站占有面積，有效避免翻箱問題的發生，提高海運物流效率。3）是減少集裝箱閑置數量，節約成本的關鍵；通過對集裝箱管理與調度策略的優化，可最大限度地避免閑置集裝箱的出現，實現合理調度，進一步規整集裝箱；可適當擴大場站面積，提高集裝箱利用率，降低運輸成本并進而降低總體物流費用。4）可實現場站資源的有效利用，提高場站作業效率及裝船效率；對集裝箱進行合理布局，有效利用有限的場站空間及設備資源，在集港前，優化翻箱策略，實施預翻箱作業，減少翻箱設備損耗，可避免場站作業沖突，提高場站作業效率及裝船效率。

2 海運物流中集裝箱的管理與調度方法

2.1 海運物流中的集裝箱管理

目前對于海運物流中的集裝箱管理引進了一些先進的技術，實現了對海運物流中集裝箱信息的數字化管理，各個業務環節之間進行電子數據的交換（電子訂艙、電子運單和電子貨幣結算等），實現了數據信息的實時傳遞；而局域網在船公司和港口內部管理中的應用，大大方便了各管理部門之間的溝通交流，在集裝箱的管理中也廣泛采用了智能標簽技術，這些技術包括條形碼、IC卡和無線射頻識別技術，新技術的應用在集裝箱的管理中起到了十分顯著的作用。另外遺傳算法在集裝箱的管理中得到了應用，這種方法主要針對的是集裝箱的裝卸及泊位分配問題。

2.2 海運物流中的集裝箱調度

過去傳統的集裝箱調度存在著很大的缺陷，由于集裝箱需求量比較小，即使集裝箱的調度存在不合理的地方，也不會給海運物流造成多大的影響，但現在集裝箱數量的激增，其調度的合理性必須引起重視，一旦調度出現問題，就會造成部分貨物不能夠及時運輸，從而降低海運物流的運輸效率，影響企業信譽。場站內的調度要求場站工作人員對集裝箱的裝船順序進行了解，并據此對集裝箱的放置位置進行適當的調整，減少集裝箱閑置數量及滯留時間，縮短船只在港等待的時間，從而提高裝船效率。

2.2.1 場站之間的集裝箱調度

1）線性規劃法。這種方法是采用運籌學線性規劃法、純整數線性規劃法來對場站間的空箱調度進行規劃，它要求工作人員根據供應港和需求港空箱的供給種類和數量、需求種類和數量、港口存儲能力等制定空箱調度方案，保證集裝箱運輸成本的最小化。2）網絡流法。網絡或容量網絡指的是一個連通的賦權有向圖，定義為D=（V、E、C），其中V是該圖的頂點集，E是有向邊集，C是弧上的容量。網絡上的流指由起點流向終點的可行流，其受到容量的限制。除去起點和終點以外，網絡中其他中途點的流入量和流出量保持平衡［2］。利用網絡流法來建立空間時間二維模型，通過模型描述集裝箱箱調度問題，并結合誘導式網絡流算法和最小費用流算法對集裝箱的調度策略進行優化。3）Petri網法。這種方法要求結合集裝箱箱容量、供給能力、運輸方式和運輸時間等條件來建立集裝箱調度的網模型，并結合網的相關理論制定調度方案。4）遺傳算法。遺傳算法在集裝箱調度上主要用于集裝箱調度航線的優化。

2.2.2 場站內的集裝箱調度

1）箱位布局。箱位的布局主要針對的是返場的集裝箱，在集裝箱到達場站前，工作人員應提前對出堆場設備的操作能力進行計算，根據計算結果合理分配集裝箱的堆場位置。另外返場集裝箱的堆存、翻箱問題及啟發式規則下場站的集裝箱箱位分配問題在進行箱位的布局時都應考慮到。2）預翻箱。為解決場站作業沖突問題，應進行預翻箱。預翻箱是依據啟發式方法來建立整數規劃模型，通過模型找出最優的倒箱路徑，以達到裝船順序的要求，減小倒箱數量。

3 集裝箱管理與調度策略的優化

3.1 集裝箱管理策略的優化

3.1.1 改善管理制度，提高服務水平

做好各部門之間的協同工作，加強合作，合理制定調度計劃，提高管理人員的管理水平，對于管理與調度中存在的問題應及時進行解決，完善管理制度，提高物流服務水平。

3.1.2 熟悉集裝箱相關業務，合理進行操作

了解集裝箱相關業務流程，包括貨物出口和進口流程。實時掌握集裝箱的狀態信息，合理規劃場站堆存，優化集裝箱運輸路線和運輸方式，做好集裝箱相關業務的操作［3］。

進口業務中的集裝箱操作包括重箱卸港，由碼頭接受集裝箱；車隊接收派車單，運輸重箱回場站；重箱進場、出場受理，分別生成受理單、發箱單和狀態單；客戶接收集裝箱并進行卸貨；再由車隊運輸空箱返回場站，最后由場站接收空箱。

3.2 空箱調度的優化

通過遺傳算法實現空箱調度的優化，按照圖1的思路進行空箱調度的優化，遵循集裝箱最早返場、費用最少的原則進行空箱調度的優化，集裝箱的調度應最先調往最近的場站，充分考慮目的場站實際情況，包括各場站的運輸能力及存儲能力，保證每次運輸的運輸量不為零。

3.2.1 預測港口售裝使用情況

運用統計學方法，對各港口每個月對各種集裝箱的使用數量進行統計分析，預測各港口未來一段時間內的集裝箱使用情況，為空箱調度做好基礎性工作。

圖1 空箱調度優化思路

3.2.2 建立空箱調度模型

3.3 重箱返場箱位布局及預翻箱的優化

3.3.1 重箱返場的箱位布局

3.3.2 預翻箱的優化

預翻箱的優化應遵循翻箱率最小的原則，簡化翻箱步驟，建立預翻箱模型，通過算法來計算當前堆存狀態的壓箱數，其中X表示箱區總排數，Y表示箱區總列數表示第i排第j列的壓箱數，最后求得當前箱區的布局情況為總層數）。通過預翻箱的優化應保證翻箱過程中箱的堆存層數不超過其限制值，翻箱后箱的布局狀態應不違于裝船順序，另外箱區內應留出一定的空位，以用于翻箱。

4 結語

集裝箱管理與調度的優化，是提高海運物流效率與經濟效益的關鍵，其策略的優化，要從集裝箱的實時信息出發，減少集裝箱的積壓及閑置數量，避免場站作業沖突，提高場站作業效率及裝船效率，完善管理制度，優化空箱調度策略；合理布局返場重箱的箱位，進行預翻箱，避免因為翻箱問題導致的物流效率下滑，提高運輸效率，更好地滿足客戶需求。

［1］閆芳園，周一成.海鐵聯運模式下集裝箱空箱調運問題及成本分析［J］.物流科技，2013，36（3）:113-115.

［2］吳宗明，郭姝娟，趙丹等.基于啟發式算法的連續泊位調度研究［J］.中國水運（下半月），2014，14（3）:97-99.

［3］王智泓.大連港海運框架集裝箱合理化使用問題研究［J］.物流工程與管理，2014，36（8）:32-34.

（編輯：劉楠）

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

衡強（1974—），男，上海人，工商管理碩士，經濟師，副總經理，研究方向：水路運輸管理。