求解集装箱船舶配载总规划问题的高效整数规划模型

集装箱航运的一个关键作用是最大化船舶的集装箱装载量，优化全球供应链基础环节的效率。在实践中，班轮航运公司采用块式配载模式以确保甲板上和甲板下各舱段的集装箱具有相同的目的地。尽管这种实际规划要求能够防止二次配载、增加自由空间，并有利于起重机作业周期和静水力性能，但它很少被纳入配载优化模型。在本文中，我们引入了一种新颖的0-1整数规划模型，在有效的配对块式配载模式空间——即模板规划——中进行搜索，以确保足够的船舶容量并限制起重机作业周期、吃水差和弯矩。我们的结果表明，模板规划在最优性和运行效率方面优于传统的分配规划，同时保持了对总规划约束和目标的充分准确表示。