大连海事大学航运管理课程设计Word格式.docx
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58.4
31
4
258000
12
73870
58500
15.8
71.3
5
300000
10
100000
68000
16.2
80.3
30
表1.2航线参数
航线编号
挂靠港口
航线运量（万吨）
备注
DUMAI–上海
1000
印尼
KHARGISLAND-广州
800
伊朗
MINAALFAHAL-天津
700
阿曼
ADEN-宁波
3000
也门
RASTANNURAH-青岛
850（此处数据要修改）
沙特
6
FORCADOS-大连
1500
尼日利亚
表1.3各港口装卸效率参考值
港口
上海港
天津港
青岛港
广州港
宁波港
大连港
最大卸船效率
（m3/h）
6000
10000
5000
DUMAI
KHARG
ISLAND
MINAAL
FAHAL
ADEN
RAS
TANNURAH
FORCADOS
最大装船效率（m3/h）
8000
16000
18000
12000
注：
设船舶在每个港口的非装卸停泊时间为1天左右。
第二章参数准备
一．基本信息
表2.1航线距离（海里）
航线距离（海里）
2387.9
5265.1
5955.4
5774.3
6204.7
10608.8
通过PortDistance软件估算。
表2.2船舶常定重量（吨）
船型
重量（t）
1170
1800
2510
4300
船舶常定重量主要包括船员、行李、备品、润滑油、淡水、船舶常数等重量。
表2.3燃油价格（元/吨）
燃料油价格（元/吨）
柴油价格（元/吨）
3135
5420
燃油和柴油价格根据普式现货价格估计。
表2.4各航线运量（万吨）
航线
运量（万吨）
850
表2.5各船型数量（艘）
数量（艘）
表2.6单船年度闲置费用（万元/年）
闲置费用（万元/年）
750
1065
1230
1755
2040
各型船的年度闲置费用均为购船当时船价的3%
二．年航次成本
这里主要计算船舶吨税，船舶吨税=船舶净吨位*单位吨税公式（2.1）
表2.7港口使费（元）
港口使费（元）
287406.4
481897.5
735283.6
1148314.2
1554508
航行时间=航线距离*2/（航速*24）公式（2.2）
表2.8单航次航行时间（天）
13.82
30.46
34.46
33.42
35.9
61.4
13.26
29.26
33.08
32.08
34.48
58.94
12.92
28.5
32.22
31.24
33.58
57.4
--
31.42
32.72
55.96
30.64
29.7
31.92
54.58
由于吃水限制，第4、5型船不能配置在第1、第2航线上营运。
船舶净载重吨=船舶总载重吨-燃油量-船舶常重公式（2.3）
表2.9船舶净载重吨（吨）
68330
67730
67590
67630
67540
66620
105660
105010
104850
104890
104790
103800
147510
146560
146340
146400
146260
144820
251385
251460
251300
249595
292465
292550
292370
290505
装卸货时间=装货时间+卸货时间=（船舶净载重吨*积载因素）/（最大装货效率*24）+（船舶净载重吨*积载因数）/（最大卸货效率*24）公式（2.4）
表2.10装卸货时间（天）
0.972
0.867
0.535
0.536
0.512
0.595
1.502
1.344
0.831
0.795
0.928
2.097
1.876
1.159
1.16
1.109
1.294
1.991
1.992
1.906
2.231
2.317
2.318
2.217
2.596
原油积载因数=1.17
航次时间=航行时间+装卸货时间+非装卸停泊时间（+减载时间）公式（2.5）
表2.11单航次时间（天）
14.972
31.327
34.995
33.956
36.412
61.995
14.762
30.604
33.911
32.911
35.275
59.868
15.017
30.376
33.379
32.4
34.689
58.694
33.411
32.452
34.626
58.191
32.957
32.018
34.137
57.176
由于吃水限制，如果将第5型船和第4型船配置在第3航线上，则第5型船每个航次需要增加减载时间5天，第4型船每个航次需要增加减载时间4天
航次数=年营运时间/航次时间公式（2.6）
表2.12航次数（次）
2a3.377
11.172
10.001
10.307
9.612
5.646
23.710
11.436
10.321
10.635
9.922
5.846
23.307
11.522
10.486
10.802
10.090
5.963
10.476
10.785
10.108
6.015
10.620
10.931
10.253
6.121
燃油成本=燃料油费用+柴油费用=航行时间*燃料油日消耗量*燃料油价格*航次数+航次时间*柴油日消耗量*柴油价格*航次数公式（2.7）
表2.13燃油成本（元/年）
37686676
39544718
40012259
39993438
40059315
40231176
41937768
44391284
45216451
45186377
45300393
45597963
58925433
63914575
65650563
65576516
65826924
66459296
77368742
77224608
77721429
79032549
85709553
85521730
86182563
87896519
航次成本=燃油成本+港口使费公式（2.8）
表2.14单船年航次成本（元/年）
37974083
39832125
40299665
40280844
40346722
40518582
42419665
44873181
45698348
45668274
45782290
46079860
59660717
64649858
66385846
66311800
66562207
67194579
78517056
78372922
78869743
80180863
87264061
87076238
87737071
89451027
三．经营成本
表2.15单船年经营成本（元/年）
船价（元）
船员工资
（元/年）
保险费
修理费
润滑油
合计（元）
250000000
5829000
7500000
1750000
3750000
18829000
355000000
10650000
2485000
5325000
24289000
410000000
6453000
12300000
2870000
6150000
27773000
585000000
17550000
4095000
8775000
36249000
680000000
6245000
20400000
4760000
10200000
41605000
保险费为船价的3%，修理费为船价的0.7%，润滑油为船价的1.5%
原油船船员平均月薪为2540美元，约合年薪208178.4元（数据来自航运在线2017年6月船员工资，6.21日汇率1美元=6.83元）
四．资本成本
表2.16单船年资本成本（元/年）
利息（元/年）
折旧（元/年）
合计
250000000
12500000
10000000
22500000
355000000
17750000
14200000
31950000
410000000
20500000
16400000
36900000
585000000
29250000
23400000
52650000
680000000
34000000
27200000
61200000
利息为船价的5%，折旧费为船价的4%
五．单船年营运费用
年营运费用=航次成本+经营成本+资本成本公式（2.9）
表2.17单船年营运费用（万元）
7930．3083
14263.7125
14310.4665
14308.5844
14315.1722
14332.3582
14522.4665
14767.8181
14850.3348
16911.6800
14858.7290
14888.4860
16246.5717
16745.4858
16919.0846
16936.7207
16999.9579
18132.2056
18117.7922
18167.4743
18298.5863
19006.9061
18988.1238
19054.2071
19225.6027
六.单船年运输能力
年运输能力=船舶净载重吨*航次数公式（2.10）
表2.18单船年运输能力（万吨）
159.73
75.67
67.60
69.71
64.92
37.61
250.51
120.09
108.22
111.55
103.97
60.68
343.80
168.87
153.45
158.15
147.57
86.36
263.34
271.20
254.01
150.12
310.59
319.80
299.76
177.83
第三章方法说明
一．总结假设
船舶油耗恒定，不中途挂靠补给，在离开始发港时加足驶往目的港的油料。
船舶装卸时间、航行时间均按最大速率计算，但额外预留10%的富余时间。
在岗期间若使用岸电系统，也按照柴油消耗的费用计算。
船舶常数与可变载荷预留均已算入。
每条航线上的各项港口费用视为相同。
装卸时间，航行时间，均预留出10%的储备时间。
二．模型建立
根据上文资料，我们可以建立如下原油运输航线配船线性规划模型
目标函数：
公式（3.1）
约束条件：
（1）保证完成各航线的运输量Wh
公式（3.2）
（2）保证分配在各航线上的某型船数量之等于船队中该型的数量
公式（3.3）
（3）保证自变量满足非负要求
式中：
Z——目标函数，年度船队总费用；
Xjh——自变量，在h航线上配置的j型船数量；
Oj——自变量，j型船闲置的数量；
Rjh——j型船在h航线上的单船年营运费用；
Fj——j型船闲置的单船年度闲置费用；
Vjh——j型船配在
航线上营运时的单船年运量；
Wh——h航线上要求完成的年运输量；
Aj——船队中拥有的j型船数量；
K——船型总数，在本例中K=5；
G——航线总数，在本例中G=6。
三．Excel线性规划求解
根据已知的目标函数和约束条件，按照Excel中规划求解的格式进行数据格式的调整和公示输入，得到各项约束条件，如下表所示。
目标函数系数矩阵R
j=1
j=2
j=3
j=4
j=5
h=1
7930.3083
1000000
h=2
h=3
18132.21
h=4
16911.68
18117.79
h=5
14858.729
18167.47
h=6
14888.486
18298.59
由于4、5船型在1、2航线上不配船，故取“1000000”视为无穷大。
单船年度闲置费用矩阵F
F
$B$26:
$F$31
$B$25:
$F$30
单船年运输能力矩阵V
343.8
67.6
271.2
319.8
配船矩阵X
O
=SUM（B27:
B32）
=SUM（C27:
C32）
=SUM（D27:
D32）
=SUM（E27:
E32）
=SUM（F27:
F32）
A
初始状态为“0”阵，待规划求解。
运量约束W
=SUMPRODUCT（B18:
F18,B27:
F27）
=SUMPRODUCT（B19:
F19,B28:
F28）
=SUMPRODUCT（B20:
F20,B29:
F29）
=SUMPRODUCT（B21:
F21,B30:
F30）
=SUMPRODUCT（B22:
F22,B31:
F31）
=SUMPRODUCT（B23:
F23,B32:
运量约束条件如表所示，要求第一列等于第二列。
船舶数量约束条件在规划求解工具中设定。
第四章．设计结果和分析
对上文数据进行Excel规划求解，如图所示，
故将求解结果整理如下：
1.Excel求解结果
6.260564703
3.175758965
2.478966696
2.658161
5.521033304
7.842362
1.499477
1.564977788
8.435022212
目标函数Z
=SUMPRODUCT（B27:
F32,B3:
F8）+SUMPRODUCT（B12:
F12,B33:
F33）
700320.4093
F32
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