考虑碳排放和班轮联盟合作的航线网络优化模型

【目的】考虑到碳税的征收和班轮联盟运营成为主流，对该趋势下航线网络设计问题进行研究。【方法】采用合作博弈和逆优化理论，构建混合整数规划模型。该模型基于班轮联盟承运人之间的舱位交易活动，同步决策班轮航线网络设计方案、船队设计方案、航速方案、货物运输方案以及各承运人之间的舱位交易价格，该价格可确保各承运人按联盟整体收益最大的货物运输方案运营时，都能获得自身最大收益，从而确保了联盟合作的达成。采用遗传算法框架，设计模型的求解算法。【结果】基于亚欧航线实际运营数据，设置不同运价和碳税费率的案例，进行了灵敏度分析，结果显示不同情境下的航线网络方案中，碳税支出和联盟合作方案有所不同。【结论】运价对联盟网络结构和收益分配有明显影响：随着运价的提升，网络结构复杂性增强，市场份额高的承运人投资收益率更高；征收碳税明显改变了船舶运营策略：随着碳税费率的升高，船舶短途运输航程明显增加，承运人倾向于选择增加船舶数量，降低航速运营。