專利名稱：用于協(xié)助石油產(chǎn)品運(yùn)輸物流的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于規(guī)劃使用船隊的石油產(chǎn)品運(yùn)輸和庫存管理的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無論是用于分離產(chǎn)品還是用于散裝(bulk)產(chǎn)品的移動，優(yōu)化產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前方法通常集中于運(yùn)輸行程安排和/或交通工具調(diào)度，而不考慮庫存管理。此外，這些方法通常要求以下中的一個或多個單個同種類貨物或多個不能被混合的貨物；使用同種類的船隊；在單個供應(yīng)位置和單個需求位置之間移動；以及供應(yīng)和需求的恒定速度。通常，這些方法還集中在最小化成本，而不是最大化純利潤。TurboRouter 是最近由挪威海洋技術(shù)研究所，marintek物流開發(fā)的工具。其執(zhí)行船舶行程安排和調(diào)度計算。所述工具的目的是允許相對于租賃方的商業(yè)運(yùn)送公司，使通過運(yùn)送除了必須被運(yùn)送的合同貨物之外的可選貨物所獲得的收益最大化。然而，這種工具，并不考慮庫存管理或設(shè)想混合。M. Christiansen 等在 “Decomposition of a combined inventory and timeconstrained ship routing problem，，(Transportation Science, 33 (I) :3-16,1999)中已經(jīng)處理了氨的運(yùn)送。這篇文章提出庫存管理和行程安排受到時間窗要求的限制以及船舶被允許攜帶部分貨物的問題。船隊在生產(chǎn)和消耗港口之間運(yùn)輸單個散裝產(chǎn)品。這種方法的經(jīng)濟(jì)計算過分簡單化實際問題并且假設(shè)生產(chǎn)和消耗的恒定速度。D. Ronen在“Marine inventory routing !shipments planning”(Journal of theOperational Research Society, 53 :108-114, 2002)中已經(jīng)處理了用于多種散裝液體產(chǎn)品(不能被混合)的最小成本庫存行程安排問題。在所述行程安排問題中的船舶具有多個隔室，并且每個船舶被限制僅在一個港口進(jìn)行裝載和卸載。此外，所述行程安排問題僅允許同種類的船舶。在船舶行程安排和調(diào)度領(lǐng)域已經(jīng)具有多種出版物。一篇調(diào)查文章是“Shiprouting and scheduling status and perspectives，，(Transportation Science,38 (I) 1-18, M. Christiansen、K. Fagerholt 和 D. Ronen, 2004)。一篇觀察文章為 “MarineTransportation” (Handbooks in Operations Research and Management Science Transportation, M. Christiansen、K. Fagerholt、B. Nygreen 和 D. Ronen,由 C. Barnhart 和G. Laporte 編輯，2007)。一篇短文的出版物是“Scheduling Ocean Transportation of CrudeOil (Management Science, G. G. Brown, G. ff. Graves, D. Ronen, 33 (3) :335-346,1987)。本篇文章處理原油海洋運(yùn)輸問題。此處介紹的建模問題包括下面的假設(shè)/簡化(I)每個貨物(即，要被運(yùn)送的原油)在單個裝載港口和單個卸載港口之間移動；(2)運(yùn)送的貨物必須總是滿船負(fù)荷(即，貨物必須是固定大小)；以及(3)每個船舶是相同大小的。此外，這個模型的目標(biāo)函數(shù)是使成本相對于純利潤率最小。另一篇短文的出版物是“Fleet management models and algorithms for an oiltanker routing and scheduling problem，，(H. D. Sherali, S. M. Al-Yakoob, M. M. Hassan,IIE Trans. 31 :395-406,1999)。本篇文章同樣處理原油海洋運(yùn)輸建模問題。再次，建模問題特征是這樣的，每個航次(voyage)必須包括單個裝載港口以及單個卸載港口，并且每個貨物必須是滿船負(fù)荷。此外，目標(biāo)是使成本相對于純利潤率最小。本篇文章中處理的問題與前述文章不同之處在于船舶不是必須具有相同的大小，并且有對船舶隔室的明確處理。
現(xiàn)有技術(shù)中具有對應(yīng)用的如下需要所述應(yīng)用使與產(chǎn)品分配、運(yùn)輸行程安排、運(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度以及產(chǎn)品混合相關(guān)聯(lián)的整體純利潤最大化?，F(xiàn)有技術(shù)中具有對應(yīng)用的如下需要所述應(yīng)用按照允許使用同種類的船舶隊伍將多種類型和質(zhì)量的散裝產(chǎn)品從一個或多個供應(yīng)位置移動到一個或多個需求位置的方式來執(zhí)行上述功能，每個均具有供應(yīng)(生產(chǎn))和需求(消耗)的非恒定速度，并且每個均具有不同的貨幣價值，其中每個船舶可以進(jìn)行多次裝載和卸載。特別地，這種應(yīng)用將在石油以及石油衍生產(chǎn)品從供應(yīng)位置到需求位置的移動中提供顯著的經(jīng)濟(jì)利潤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于確定散裝產(chǎn)品分配、運(yùn)輸行程安排、交通工具/路線調(diào)度、和/或混合操作的工具。所述工具能夠處理典型的石油產(chǎn)品運(yùn)輸問題，所述問題可能是非常復(fù)雜的。典型的石油產(chǎn)品運(yùn)輸問題涉及，除其他外，多個供應(yīng)位置，每個供應(yīng)位置均具有過多個生產(chǎn)產(chǎn)品，每個生產(chǎn)產(chǎn)品具有不同的屬性和不同的經(jīng)濟(jì)價值，多個需求位置每個均具有多個需求流需要，每個需求流需要均具有對滿足要求的遞送產(chǎn)品的不同要求和不同價格價值、供應(yīng)和要求的非恒定速度、以及不同種類的運(yùn)輸交通工具隊。本發(fā)明使用高級建模和優(yōu)化技術(shù)來找到用于散裝產(chǎn)品的分配、交通工具行程安排、車輛調(diào)度和散裝產(chǎn)品混合的解決方案(最佳的或接近最佳的)。在一些情況下，模型的解算可以用于確定運(yùn)輸計劃，所述計劃包括一個或多個以下內(nèi)容(i)分配在一個或多個供應(yīng)位置制造的產(chǎn)品，以滿足一個或多個需求位置的消耗需求；(ii)實現(xiàn)分配計劃的運(yùn)輸行程安排調(diào)度；以及(iii)實現(xiàn)行程安排調(diào)度的運(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度。在優(yōu)選的實施方式中，運(yùn)輸計劃還會提供在裝載、傳送或卸載過程中要在岸上和/或在交通工具上執(zhí)行的散裝產(chǎn)品混合的細(xì)節(jié)。在一個實施方式中，本發(fā)明提供一種用于運(yùn)輸散裝產(chǎn)品的方法，包括接收數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集包括(a)多個供應(yīng)位置和多個需求位置的標(biāo)識，每個供應(yīng)位置具有散裝產(chǎn)品的供應(yīng)流以及每個需求位置具有用于散裝產(chǎn)品的需求流；(b)對于每個供應(yīng)位置，與現(xiàn)有庫存、預(yù)期產(chǎn)量、屬性規(guī)范、以及來自供應(yīng)流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值相關(guān)的數(shù)據(jù)；
(c)對于每個需求位置，與現(xiàn)有庫存、預(yù)期消耗、屬性規(guī)范要求、以及滿足需求流的屬性規(guī)范要求的散裝產(chǎn)品的貨幣價值相關(guān)的數(shù)據(jù)；(d)在供應(yīng)位置裝載散裝產(chǎn)品和在需求位置卸載散裝產(chǎn)品的交通工具隊的標(biāo)識；(e)與隊中的每個交通工具的容量和可用性相關(guān)的數(shù)據(jù)；(f)與用于將散裝產(chǎn)品從供應(yīng)位置運(yùn)輸?shù)叫枨笪恢玫某杀鞠嚓P(guān)的數(shù)據(jù)；以及(g)每個都位于接收和卸載散裝產(chǎn)品的供應(yīng)位置或需求位置的一個或多個混合罐的標(biāo)識。
使用數(shù)據(jù)集來填充(populate)混合整數(shù)非線性規(guī)劃(MINLP)模型。MINLP包括用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)和多個限制。用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)包括從交通工具直接卸載到需求流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值的總和、從每個混合罐卸載到需求流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值的總和、減去從供應(yīng)流裝載的散裝產(chǎn)品的貨幣價值的總和、減去與供應(yīng)位置和需求位置之間的散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸相關(guān)的成本、減去與每個用于接收和卸載散裝產(chǎn)品的混合罐的使用相關(guān)的成本。在一些情況下，目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步包括庫存保持成本的總和。所述限制包括與混合罐內(nèi)容的數(shù)量和/或?qū)傩韵嚓P(guān)的一個或多個非線性項(例如，雙線性項)。MINLP模型被求解以最大化用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)?；谒@得的解算，將一個或多個散裝產(chǎn)品物理地運(yùn)輸?shù)叫枨笪恢?，或從供?yīng)位置物理地運(yùn)輸一個或多個散裝產(chǎn)品，或者兩者。在一些情況中，方法進(jìn)一步包括，基于所獲得的解算，將散裝產(chǎn)品物理地傳送到包含另一種散裝產(chǎn)品的混合罐、混合混合罐中的散裝產(chǎn)品，以形成新的混合散裝產(chǎn)品?？梢詮母鞣N源，包括交通工具、管道或其它罐，將散裝產(chǎn)品傳送到混合罐中。在其它實施方式中，本發(fā)明提供一種用于根據(jù)上述方法來確定散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸?shù)膬?yōu)化設(shè)備。在另一實施方式中，本發(fā)明提供一種機(jī)器可讀的、確實地實施機(jī)器能夠執(zhí)行的指令程序的程序存儲裝置，以進(jìn)行用于確定散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸?shù)姆椒ú襟E。在另一實施方式中，本發(fā)明提供一種用于操作優(yōu)化設(shè)備的方法，所述優(yōu)化設(shè)備包括存儲裝置、建模應(yīng)用和求解器。優(yōu)化設(shè)備通過以下方式來操作(I)將包含上述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件載入存儲裝置中；(II)執(zhí)行建模應(yīng)用以使用數(shù)據(jù)文件填充上述混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型；以及(III)運(yùn)行求解器以獲得混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型用于使純利潤率的目標(biāo)函數(shù)最大化的解算。設(shè)備可以具有一個或多個求解器，其可以結(jié)合使用(例如，順序地或迭代地)。


圖I表示涉及可以由本發(fā)明來建模的一組供應(yīng)港口、一組需求港口和船隊的運(yùn)輸問題；圖2示出了可以由本發(fā)明建模的需求港口的示意圖；圖3示出了時間空間網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，其中船舶是商品并且節(jié)點表示在特定時間對港口的可能訪問；圖4和圖5示出了說明解算算法的流程圖。
具體實施例方式當(dāng)“分配”用于與從供應(yīng)位置將產(chǎn)品移動到需求位置相關(guān)時，是指與要被運(yùn)輸?shù)墓?yīng)方產(chǎn)品和需要被滿足的需求方產(chǎn)品的標(biāo)識和/或數(shù)量相關(guān)的確定?！吧⒀b產(chǎn)品”意思是未綁定的或在裝載時基本上是流體的任何產(chǎn)品；換句換說，其處于松散未打包的形式。散裝產(chǎn)品的實例包括石油產(chǎn)品?！按a”包含源代碼和目標(biāo)代碼。“計算機(jī)可讀介質(zhì)”包括用于存儲或傳送計算機(jī)可讀形式的信息的任何機(jī)構(gòu)。例如，計算機(jī)可讀介質(zhì)包括但不限于，只讀存儲器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲器(“RAM”)、磁盤存儲媒介、光學(xué)存儲介質(zhì)、閃速存儲器裝置等。如此處使用的同義詞“卸載位置”、“需求位置”和“目的位置”，是指將運(yùn)輸?shù)呢浳镄遁d的位置。類似地，“卸載港口 ”、“需求港口 ”和“ 目的港口 ”是指卸載貨物的港口的同義術(shù)語。如此處使用的同義詞“裝載位置”、“供應(yīng)位置”和“原始位置”，是指裝載運(yùn)輸貨物的位置。類似地，“裝載港口”、“供應(yīng)港口”和“原始港口”是指裝載貨物的港口的同義術(shù)語。當(dāng)“運(yùn)輸行程安排”用于與從供應(yīng)位置將產(chǎn)品移動到需求位置相關(guān)時，是指與執(zhí)行產(chǎn)品分配的旅程數(shù)量、?？宽樞颉⒁约按爸付ㄏ嚓P(guān)的確定?！斑\(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度”是指為每個活動指定時間以執(zhí)行用于運(yùn)輸行程安排的計劃?！敖煌üぞ摺北硎救魏未啊Ⅰg船、飛機(jī)、火車、卡車或其它機(jī)械運(yùn)輸裝置。“船舶”表示任何船、駁船或其它水路交通工具?，F(xiàn)在將會介紹可以通過本發(fā)明的實施方式來建模的運(yùn)輸問題的實例。圖I示出了表示涉及石油產(chǎn)品(即，表示為桶72的散裝產(chǎn)品)運(yùn)輸問題的示意性說明。需要將石油產(chǎn)品從供應(yīng)港口(即，供應(yīng)位置)50，52，54和56運(yùn)輸?shù)叫枨蟾劭?即，需求位置)60，62，64和66。船隊70可用于物理地將石油產(chǎn)品從供應(yīng)位置運(yùn)輸?shù)叫枨笪恢?。每個供應(yīng)位置可以產(chǎn)生散裝產(chǎn)品的多個供應(yīng)流(由箭頭58表示)，每個流具有其自己的屬性并且基于其的貨幣估值，并且每個流具有其自己的累積庫存、存儲限制和生產(chǎn)簡檔(production profile)。此外,每個需求位置可以要求散裝產(chǎn)品的多個需求流(由箭頭68表示)，每個流具有其自己的屬性范圍要求和被遞送以滿足這些要求的實際散裝產(chǎn)品的基于屬性的貨幣估值，并且每個流均有其自己的庫存、存儲限制和消耗調(diào)度。將不同的散裝產(chǎn)品流裝載到相同運(yùn)輸交通工具的分離隔室中。然而，按照改變一個或多個裝載的散裝產(chǎn)品的屬性以及有益于被遞送以滿足需求位置要求的散裝產(chǎn)品的整體價值的方式，可以混合(在裝載、卸載或傳送過程中，在岸上和/或在交通工具上)不同的散裝產(chǎn)品。下面將進(jìn)一步地詳細(xì)說明這些點中的每一個。每個供應(yīng)位置可以產(chǎn)生多個散裝產(chǎn)品。換句話說，每個供應(yīng)位置可以產(chǎn)生不同類型和/或等級的散裝產(chǎn)品的多個流。因此，例如，在一個供應(yīng)位置產(chǎn)生的散裝產(chǎn)品可以是特定等級的汽油的單個流。可替換地，在供應(yīng)位置產(chǎn)生的散裝產(chǎn)品可以是不同等級的真空瓦斯油(VGO)的多個流，例如低硫VGO和高硫VG0。優(yōu)選地，用戶識別要由建模工具考慮的每個供應(yīng)位置以及其相應(yīng)的生產(chǎn)流。每個產(chǎn)品流具有其自己的屬性和基于屬性的貨幣估值。屬性可以是化學(xué)的或物理的，但是通常涉及產(chǎn)品流的化學(xué)成分。例如，燃料產(chǎn)品(例如VGO和汽油)的價值通常根據(jù)成分(例如，含氮量，含硫量等)上升或下降。優(yōu)選地，用戶基于供應(yīng)位置的當(dāng)?shù)噩F(xiàn)貨市場的當(dāng)前價格來指定每個供應(yīng)流的貨幣價值。每個生產(chǎn)流還具有其自己的累積庫存，優(yōu)選地最小和最大存儲限制以及預(yù)期生產(chǎn)調(diào)度。生產(chǎn)簡檔不必須是恒定的或連續(xù)的。當(dāng)開發(fā)分配、運(yùn)輸行程安排以及運(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度時，建模工具考慮這些因素。優(yōu)選地，用戶指定用于每個生產(chǎn)流的現(xiàn)有庫存、優(yōu)選的存儲限制和預(yù)期生產(chǎn)調(diào)度。每個需求位置可以消耗多個散裝產(chǎn)品。換言之，每個需求位置可以消耗不同類型和/或等級的散裝產(chǎn)品的多個流。因此，例如，由一個供應(yīng)位置消耗的散裝產(chǎn)品可以是特定等級的汽油?？商鎿Q地，由需求位置消耗的散裝產(chǎn)品可以是多個不同VGO等級的流。優(yōu)選地，用戶識別建模工具要考慮的每個需求位置以及 其相應(yīng)需求流。每個需求流均有其自己的屬性范圍要求以及基于屬性的被遞送以滿足這些要求的實際散裝產(chǎn)品的貨幣估值。屬性可以是化學(xué)的或物理的，但是通常涉及被遞送的散裝產(chǎn)品的化學(xué)成分。例如，燃料產(chǎn)品，例如不同等級的汽油或VGO必須滿足要接收的需求流的具體成分范圍要求(例如，含氮量，含硫量等)。然而，滿足要求所有燃料產(chǎn)品不是相同的，并且滿足要求的任意特定產(chǎn)品的實際價值可以根據(jù)特定產(chǎn)品實際落入所要求屬性范圍內(nèi)的屬性來變化。因此，通常為平均產(chǎn)品設(shè)置基準(zhǔn)貨幣價值，所述平均產(chǎn)品滿足需求流的屬性范圍要求。此外，提供基于屬性的調(diào)整因素以調(diào)整用于實際散裝產(chǎn)品的基準(zhǔn)貨幣價值，基于相對于平均產(chǎn)品屬性的散裝產(chǎn)品屬性來遞送散裝產(chǎn)品。優(yōu)選地，用戶基于需求位置的本地現(xiàn)貨市場的價值評估來輸入基準(zhǔn)貨幣價值和屬性調(diào)整因數(shù)。每個需求流還具有其自己的累積庫存，優(yōu)選最小和最大存儲限制以及預(yù)期消耗調(diào)度。消耗簡檔不必須是恒定的或連續(xù)的。當(dāng)開發(fā)分配、運(yùn)輸行程安排以及運(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度時，建模工具考慮這些因素。優(yōu)選地，用戶指定用于每個需求流的現(xiàn)有庫存、優(yōu)選的存儲限制和預(yù)期消耗調(diào)度。交通工具可以是容量和成本上同種類的或是不同種類的。在一個實施方式中，交通工具在容量和成本上均是不同種類的。本發(fā)明中使用的交通工具將典型地包含多個隔室以允許多個產(chǎn)品的運(yùn)輸，而不會非故意地妥協(xié)產(chǎn)品的構(gòu)成完整性。因此，在同一交通運(yùn)輸工具的一個或多個分離隔室中運(yùn)輸從每個供應(yīng)位置裝載的每個散裝產(chǎn)品。按照改變一個或多個裝載的散裝產(chǎn)品的屬性以及有益于被遞送以滿足需求位置要求的散裝產(chǎn)品的總體價值(例如，貨幣價值)的方式，被裝載到每個運(yùn)輸交通工具的不同散裝產(chǎn)品可以被混合為被裝載到運(yùn)輸交通工具或被從運(yùn)輸交通工具卸載，或交通工具運(yùn)送過程中的產(chǎn)品。例如，可以按照定義的速度，通過相同的裝載或卸載管道，通過同時裝載或卸載來混合不同的產(chǎn)品。換句話說，通過打開和關(guān)閉通向常規(guī)裝載或卸載管道的用于不同產(chǎn)品流的閥，按照控制的方式，可以按照不同速度在管道中混合產(chǎn)品。建模工具還可以考慮在岸上混合散裝產(chǎn)品以滿足需求流的規(guī)范/屬性范圍要求的可用性。這種岸上混合可以發(fā)生在將散裝產(chǎn)品裝載到船舶之前(即，在供應(yīng)位置)，或在從船舶卸載之后(即，在需求位置)，或者這兩者。 在特定實施方式中，一個或多個需求位置具有至少一個用于從船舶接收散裝產(chǎn)品的混合罐。例如，兩個或多個船舶可以將不同的散裝產(chǎn)品(同時地或連續(xù)地)卸載到混合罐，以形成用于卸載到需求流的新的混合散裝產(chǎn)品。將所述混合的散裝產(chǎn)品饋送到需求流，以增加被卸載到需求流的散裝產(chǎn)品的整體價值。
例如，圖2示出了具有接收用于卸載到需求流12的規(guī)范散裝產(chǎn)品的卸載罐10的需求港口。需求港口還具有用戶公司擁有的用于將散裝產(chǎn)品混合為需求流12所要求的屬性規(guī)范的混合罐20。將來自混合罐20的混合散裝產(chǎn)品饋送到卸載罐10。圖2還示出了可用于租賃的位于場外的混合罐30和32。到達(dá)需求港口的船舶A可以將其散裝產(chǎn)品經(jīng)由卸載罐10直接卸載到需求流12、卸載到用于混合的混合罐20、或者兩者。類似的，到達(dá)需求港口的船舶B可以將其散裝產(chǎn)品經(jīng)由卸載罐10直接卸載到需求流12、卸載到用于混合的混合罐20、或者兩者。建模工具可以提供如下混合計劃建議船舶A將至少一些它 的散裝產(chǎn)品卸載到混合罐20中，以及船舶B將至少一些它的散裝產(chǎn)品卸載到混合罐20中，以形成滿足需求流12的規(guī)范要求的混合散裝產(chǎn)品。然后，將混合的散裝產(chǎn)品輸送到卸載罐10，用于卸載到需求流12。按照類似的方式，場地外的罐30和32可以被租賃用于混合由船舶C和D卸載的散裝產(chǎn)品。在這些租賃的罐內(nèi)的混合散裝產(chǎn)品可以被移動(例如，通過駁船或管道)到混合罐20以用于進(jìn)一步混合，或者被移動到卸載罐10以用于卸載到需求流12。模型還可以考慮與租賃場地外的罐和從租賃罐運(yùn)輸散裝產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的成本。模型還可以考慮從第三方買進(jìn)現(xiàn)貨散裝產(chǎn)品以輸送到卸載罐10、混合罐20和/或租賃罐的可行性。在這種情況下，來自船舶的散裝產(chǎn)品可以與來自現(xiàn)貨買入的散裝產(chǎn)品相混合以形成混合的散裝產(chǎn)品。在替代的實施方式中，岸上混合可以在一個或多個供應(yīng)位置、或在供應(yīng)和需求位置兩者處發(fā)生。此外，由于船舶隔室的靈活性，船舶可以裝載多種產(chǎn)品并且在運(yùn)輸過程中移動和混合它們?yōu)槎喾N新的產(chǎn)品。根據(jù)需求流的經(jīng)濟(jì)和消耗速度，可以為多個需求流準(zhǔn)備混合產(chǎn)品?；旌袭a(chǎn)品的價值是可以例如基于需求港口的本地現(xiàn)貨市場估計的、根據(jù)其在產(chǎn)品被遞送的需求港口的屬性的價值。實例包括混合許多VGO需求流不接受的較低價值產(chǎn)品(例如，高硫VGO (HSVGO))與較高質(zhì)量的產(chǎn)品(例如，低硫VGO (LSVGO))，以創(chuàng)建可以接受的新產(chǎn)品流。因此，建模工具不僅節(jié)省運(yùn)輸成本，還可以通過降低質(zhì)量泄露(giveaway)來創(chuàng)建價值。建模工具還負(fù)責(zé)下面內(nèi)容中的一個或多個，以及優(yōu)選地全部(i)可用隊伍中每個交通工具可用性、成本、容量和當(dāng)前貨物；(ii)在行程時間和/或距離內(nèi)，每個供應(yīng)位置和需求位置彼此的相對分離以及在它們之間穿行的行程成本；(ii)在每個供應(yīng)位置和需求位置的任意交通工具大小限制、裝載限制和/或卸載限制；(iv)用于在供應(yīng)位置、需求位置和/或運(yùn)輸交通工具上存儲散裝產(chǎn)品的保持成本，如果有的話；以及(V)現(xiàn)貨市場購買以增加不足的供應(yīng)和/或現(xiàn)貨市場銷售以消耗供應(yīng)過剩的可行性。下面會更為詳細(xì)地討論每個附加的點。首先，當(dāng)指派特定交通工具來執(zhí)行特定運(yùn)輸路線時，建模工具可能考慮的因素可以包括時間可用性、運(yùn)載容量、相關(guān)的運(yùn)輸成本(例如，統(tǒng)一費(fèi)用、過剩成本、滯期成本等)，以及在可用的交通工具隊中每個交通工具的當(dāng)前貨物。可以從現(xiàn)貨交通工具、長期交通工具或其任意組合中選擇交通工具。不太理想的是，如果可用的交通工具隊不是完全了解也不是預(yù)訂的，可以使用關(guān)于所期望的交通工具類型(例如，Aframax或Panamax船舶)的通用信息。優(yōu)選地，由用戶輸入可用隊伍中每個租賃或預(yù)訂的交通工具的所述信息。第二，當(dāng)設(shè)計運(yùn)輸路徑時，由建模工具考慮的因素可以包括在時間和/或距離上，每個供應(yīng)位置和每個需求位置彼此的相對地理位置以及在每個供應(yīng)位置與每個需求位置之間穿行的相對成本。優(yōu)選地，用戶輸入每個位置的相對分隔和相對行程成本(例如，用于貿(mào)易路線的世界運(yùn)價(worldscale)費(fèi)用)的信息。優(yōu)選地，由用戶輸入用于每個供應(yīng)位置、需求位置和位置之間的航段的信息。第三，當(dāng)設(shè)計運(yùn)輸路線或?qū)⑻囟ń煌üぞ咧概山o特定路線時，建模工具考慮的因素可以包括在每個供應(yīng)位置和需求位置的任意交通工具大小限制、裝載限制和/或卸載限制。例如，一些港口具有進(jìn)口草案和出口草案限制、裝載和/或卸載管制天數(shù)、以及可以裝載和/或卸載的貨物最小和最大量。優(yōu)選地，由用戶輸入用于每個供應(yīng)位置和需求位置的任意這種限制。第四，沒有立即移動的散裝產(chǎn)品生產(chǎn)的每個單元通常會導(dǎo)致保持成本。遞送的不會立即消耗的散裝產(chǎn)品的每個單元也可能導(dǎo)致保持成本。 位于交通工具中的不被裝載、卸載、或有效地運(yùn)輸?shù)纳⒀b產(chǎn)品的每個單元也可能導(dǎo)致保持成本?？梢跃哂锌蓱?yīng)用于所有保持方案的單個同一保持成本?？商鎿Q地，可以具有用于所有供應(yīng)位置的一個保持成本、用于所有需求位置的一個保持成本、以及用于所有運(yùn)輸交通工具的一個保持成本。可替換地，每個需求位置、每個供應(yīng)位置和每個運(yùn)輸交通工具可以具有獨立的保持成本。優(yōu)選地，由用戶輸入保持成本。在供應(yīng)側(cè)、需求側(cè)、或船舶上可能導(dǎo)致保持成本。建模工具可以考慮一個或多個庫存保持成本。第五，以及最后，可能存在的實例是，在正在考慮的供應(yīng)位置的產(chǎn)量不能滿足、或超過需求位置的消耗。在這種情況下，模型考慮的因素可以包括在現(xiàn)貨市場購買散裝產(chǎn)品以增加產(chǎn)品的可行性和/或在現(xiàn)貨市場上銷售散裝產(chǎn)品以減少產(chǎn)品的可用性。優(yōu)選地，用戶指定可以在現(xiàn)貨市場上購買和/或銷售的散裝產(chǎn)品的標(biāo)識、位置、數(shù)量和價格。關(guān)于用于岸上混合的混合罐的使用，建模工具考慮的因素可以包括下面中的一個或多個罐容量、罐租賃費(fèi)用、罐位置、散裝產(chǎn)品兼容性或限制、需求流或供應(yīng)流兼容性或限制、內(nèi)容規(guī)范、初始庫存、到評估流的映射、以及內(nèi)容規(guī)范限制。還具有為租賃罐考慮的附加因素(在下面的詳細(xì)工作表中提供實例)。與使用混合罐相關(guān)的決定變量可以包括，例如關(guān)于是否使用特殊罐的二元決定、關(guān)于是否租賃罐的二元決定、從船舶到混合罐的卸載量、從混合罐到需求流的卸載量、卸載到混合罐的現(xiàn)貨市場購買量或混合罐中的庫存等級。海運(yùn)運(yùn)輸?shù)膶崿F(xiàn)散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸涉及散裝產(chǎn)品從一個位置到另一位置的物理移動。散裝產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)慕煌üぞ吣Ｊ讲皇窍拗频牟⑶铱梢允谴啊w機(jī)、火車、卡車或其任意組合。然而，在優(yōu)選的實施方式中，通過船舶來運(yùn)輸散裝產(chǎn)品。因此，在優(yōu)選的實施方式中，每個交通工具是船舶，每個要執(zhí)行的路線是航次、每個供應(yīng)位置是供應(yīng)港口并且每個需求位置是需求港口。在海洋環(huán)境中，通過本發(fā)明的建模工具可以考慮的因素包括一個或多個如下內(nèi)容(i)在每個供應(yīng)港口產(chǎn)生的散裝產(chǎn)品的現(xiàn)有庫存、預(yù)期產(chǎn)量、屬性和貨幣價值；(ii)在每個需求港口需要的散裝產(chǎn)品的現(xiàn)有庫存、期望消耗和屬性要求，以及滿足屬性要求的散裝產(chǎn)品的貨幣價值；以及(iii)混合不同散裝產(chǎn)品以有益于遞送的散裝產(chǎn)品的總體價值的機(jī)會。優(yōu)選地，模型考慮上面考慮過的項(i)和(ii)。理想地，模型考慮項(i)、(ii)和(iii)的每一個。更特別地，每個供應(yīng)港口可以生成散裝產(chǎn)品的多個供應(yīng)流，每個流具有其自己的屬性和基于屬性的貨幣估值，并且每個流具有其自己的累積庫存、存儲限制和生產(chǎn)調(diào)度。此夕卜，每個需求港口可以要求散裝產(chǎn)品的多個需求流，每個流具有其自己的屬性范圍要求以及被遞送以滿足這些要求的實際散裝產(chǎn)品的基于屬性的貨幣估值，并且每個流具有起自己的庫存、存儲器限制和消耗調(diào)度。最終，將不同的散裝產(chǎn)品流裝載到同一運(yùn)輸交通工具的分離隔室中。然而，可以按照下述方式來混合(在岸上或裝載、卸載或運(yùn)輸過程中在船舶上)不同的散裝產(chǎn)品改變一個或多個裝載的散裝產(chǎn)品的屬性以及有益于被遞送以滿足需求位置要求的散裝產(chǎn)品的整體價值。關(guān)于本發(fā)明被實現(xiàn)用于海洋環(huán)境，可以考慮的其它因素包括下面內(nèi)內(nèi)容的一個或多個，以及更優(yōu)選地為全部(i)可用船隊中每個船舶的可用性、成本、容量和當(dāng)前貨物；
(ii)在行程時間和/或距離中，每個供應(yīng)港口和每 個需求港口彼此的相對分離，以及在每個供應(yīng)港口和每個需求港口之間穿行的成本；(iii)在每個供應(yīng)位置和需求位置的任何船舶草案限制、裝載限制和/或卸載限制；(iv)用于在供應(yīng)港口、需求港口和/或船舶上存儲散裝產(chǎn)品的保持成本，如果有的話；位置；以及(V)現(xiàn)貨市場購買以增加不足的供應(yīng)以及現(xiàn)貨市場銷售以降低供應(yīng)過剩的可行性。散裝產(chǎn)品的實現(xiàn)在要被解決的這個問題中運(yùn)輸?shù)纳⒀b產(chǎn)品的類型不受限制。然而，在優(yōu)選的實施方式中，散裝產(chǎn)品是石油產(chǎn)品，其可以從一個或多個等級的石油和/或從石油獲得的產(chǎn)品中選擇的。在更為優(yōu)選的實施方式中，從一個或多個等級的下述產(chǎn)品中選擇散裝產(chǎn)品原油；汽油；瓦斯油；冷凝物；餾出物；以及中間石化原料。使用建模工具的工作過程本發(fā)明的建模工具可以用于做出各種決定，包括確定散裝產(chǎn)品分配、運(yùn)輸行程安排、運(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度、以及混合計劃。在一個實施方式中，用于操作本發(fā)明的建模工具的工作過程包括三個步驟。第一步驟是將數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫可以集成到計算機(jī)應(yīng)用，或與計算機(jī)應(yīng)用交互。數(shù)據(jù)典型地包括下述內(nèi)容中的一個或多個，并且優(yōu)選地包括全部(i)與以下相關(guān)的信息要被考慮的每個供應(yīng)位置的每個供應(yīng)流及其屬性、貨幣估值、累積庫存、存儲限制和生產(chǎn)調(diào)度；(ii)與以下相關(guān)的信息要被考慮的每個需求位置的每個需求流及其屬性范圍要求、被遞送以滿足這些要求的實際散裝產(chǎn)品的基于屬性的貨幣估值、庫存、存儲限制和消耗調(diào)度基于屬性的貨幣估值；(iii)與以下相關(guān)的信息可用船隊中每個交通工具的可用性、成本、容量和當(dāng)前貨物；(iv)與以下相關(guān)的信息在行程時間和/或距離中，每個供應(yīng)位置和需求位置彼此之間的相對分離，以及在每個供應(yīng)位置和需求位置之間穿行的成本；(v)與在每個供應(yīng)位置和需求位置的交通工具大小限制、裝載限制和卸載限制相關(guān)的信息；以及(Vi)與用于在供應(yīng)位置、需求位置和/或運(yùn)輸交通工具上存儲散裝產(chǎn)品的保持成本相關(guān)的信息，如果有的話；以及(vii)與現(xiàn)貨市場購買以增加不足的供應(yīng)和現(xiàn)貨市場銷售以減少供應(yīng)過剩的可行性相關(guān)的信息。在下面的工作表說明中解釋數(shù)據(jù)庫中可能包含的額外數(shù)據(jù)。過程中的第二步驟是執(zhí)行用于制定和/或填充模型的數(shù)學(xué)和/或數(shù)據(jù)處理操作，并且然后對模型求解。這個過程可以由計算機(jī)應(yīng)用來執(zhí)行。在指定、填充和/或求解模型時可能考慮下述參數(shù)中的一個或多個(i)在每個供應(yīng)位置產(chǎn)生的散裝產(chǎn)品的現(xiàn)有庫存、預(yù)期產(chǎn)量、屬性和貨幣價值；(ii)在每個需求位置需要的散裝產(chǎn)品的現(xiàn)有庫存、期望消耗和屬性要求，以及滿足屬性要求的散裝產(chǎn)品的貨幣價值；以及可選地(iii)混合不同散裝產(chǎn)品以有益于遞送的散裝產(chǎn)品的總體價值的機(jī)會。本發(fā)明設(shè)計了各種方法來對模型求解。如果沒有發(fā)現(xiàn)可行的解算，那么用戶可以使用改變的數(shù)據(jù)集重新啟動過程或者允許用于發(fā)現(xiàn)解算的更多時間。可選地，用戶可以查看最高的排序(即，最少受罰)的不可行的解算。如果(a)沒有可行的解算存在或(b)解算計算過早地終止，所述模型可能不會找到可行的解算，并且在這種情況下，所發(fā)現(xiàn)的解算將是提供允許的數(shù)據(jù)集和時間的最佳解算。應(yīng)用應(yīng)當(dāng)標(biāo)志不可行的任意解算和不可行原因。用戶可以回顧所述解算結(jié)果以 確保結(jié)果是可以接受的。如果結(jié)果不被認(rèn)為是滿意的，或者如果用戶想要執(zhí)行附加的假設(shè)分析，那么用戶可以使用調(diào)整的數(shù)據(jù)集來重新啟動所述過程?；谒@得的解算，可以確定或計劃下面中的一個或多個散裝產(chǎn)品分配、運(yùn)輸行程安排、運(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度、以及在規(guī)劃周期內(nèi)的散裝產(chǎn)品的混合，以使純利潤率最大化。例如，建模工具可以指定推薦的處理下面內(nèi)容中的每一個的運(yùn)輸程序(i)分配在一個或多個供應(yīng)位置生產(chǎn)的產(chǎn)品以滿足一個或多個需求位置的消耗需要；(ii)實現(xiàn)分配計劃的運(yùn)輸行程安排調(diào)度；(iii)實現(xiàn)行程安排調(diào)度的運(yùn)輸交通工具/路線調(diào)度。在優(yōu)選的實施方式中，運(yùn)輸程序還會詳細(xì)說明(iv)在產(chǎn)品裝載、運(yùn)送、或卸載過程中用于在岸上和/或在交通工具上混合產(chǎn)品的調(diào)度。然后，可以按一個或多個報告、電子數(shù)據(jù)表等的形式來存儲結(jié)果。過程中的第三步驟是制定計劃。換言之，解算將指定在不同位置之間移動的產(chǎn)品、移動產(chǎn)品所執(zhí)行的路線、在每個路線上使用的交通工具、并且在裝載過程中要被執(zhí)行的特定混合操作、由每個交通工具對散裝產(chǎn)品的卸載和/或移動。將為每個指定的交通工具分配識別的路線、在指定的時間從路線上的每個供應(yīng)港口物理裝載指定的產(chǎn)品、物理地執(zhí)行任意指定的混合操作(在裝載、卸載或運(yùn)送過程中在岸上和/或在交通工具上)，以及在指定時間將指定產(chǎn)品物理地遞送到用于指定需求流的指定需求港口。同樣，在一些情況下，制定計劃涉及在岸上混合罐中物理地混合散裝產(chǎn)品。METEOROID (流星體)-介紹本實例介紹本發(fā)明的一個特定實施方式，以及其用于找到用于分配、運(yùn)輸行程安排、船舶/航次調(diào)度和混合計劃的解算(或者最佳的或者接近最佳的)，以使VGO從供應(yīng)港口到需求港口的移動中的整體純利潤率最大化，從而在指定的計劃范圍內(nèi)饋送FCC單元。在這個實施方式中，每個供應(yīng)港口產(chǎn)生一個或多個VGO流，每個流具有獨立的組成和/或?qū)傩约?，并且每個流具有獨立庫存以及生產(chǎn)調(diào)度。類似地，每個需求港口要求用于其FCC單元的一個或多個VGO流，每個流具有獨立范圍的屬性要求，并且每個流具有獨立庫存以及消耗調(diào)度。此外，每個裝載和卸載港口具有用于船舶使用的獨有的物理和時間限制，并且每個船舶具有獨有的大小、可用性、容量以成本參數(shù)。鑒于所有這些因素，分配、運(yùn)輸行程安排、航次/船舶調(diào)度和混合被優(yōu)化，以按照使整體凈利潤最大化的方式使用裝載港口產(chǎn)品來滿足需求消費(fèi)。為了引用的目的，在本實施方式中介紹的特殊計算機(jī)應(yīng)用綽號為“METEOROID”。METEOROID-硬件和軟件要求METEOROID具有一些基本的優(yōu)選硬件和軟件配置。第一，METEOROID優(yōu)選相對現(xiàn)代的處理器(例如，具有2GB的RAM的3GHz處理器)。第二，METEOROID優(yōu)選相對現(xiàn)代的操作系統(tǒng)，例如微軟Windows XP專業(yè)版(v. 2002，SPl)。第三，由于METEOROID是AIMMS建模應(yīng)用，其需要得到許可的版本的相對現(xiàn)代的AIMMS建模系統(tǒng)(例如，AMMS版本3. 6. 2)。作為Paragon Decision Technology B. V.的產(chǎn)品，AIMMS是用于構(gòu)建基于優(yōu)化的決定支持應(yīng)用的高級開發(fā)系統(tǒng)。AIMMS提供被設(shè)計用于建模應(yīng)用的開發(fā)的數(shù)學(xué)建模語言、開發(fā)者可以調(diào)整以適應(yīng)應(yīng)用的圖形交互用戶界面、以及將應(yīng)用鏈接到優(yōu)化求解器(例如，CPLEX'XPress、XA、KNITR0等)的能力。第四，METEOROID優(yōu)選相對現(xiàn)代版本的Mircrosoft Excel (例如，Mricrosoft Office Excel 2003)。METEOROID使用用于數(shù)據(jù)條目的Excel工作簿，并且此外可以將來自METEOROID模型的結(jié)果存儲在Excel格式中。第五以及最后，盡管用以AIMMS寫的程序可以執(zhí)行一些計算，但METEOROID需要求解器(例如，CPLEX, XPress, XA、KNITRO等)來求解應(yīng)用中的編程模型。METEOROID-工作過程
METEOROID的基本過程以用戶將必要的數(shù)據(jù)輸入到Excel工作簿中作為開始。第二，用戶促使計算機(jī)從Excel工作簿將數(shù)據(jù)讀取到METEOROID AMMS應(yīng)用中。第三，用戶使用AMMS界面頁面來檢查數(shù)據(jù)并且驗證數(shù)據(jù)傳送。如果數(shù)據(jù)中存在錯誤，那么用戶重新啟動過程?？商鎿Q地，用戶可以通過AIMMS界面頁面來進(jìn)行對一些數(shù)據(jù)的直接改變，然而，這種改變不保存在Excel工作簿中以用于未來的程序運(yùn)行。第四，用戶通過精確的方法或通過各種啟發(fā)式選項在計算機(jī)上執(zhí)行優(yōu)化模型。如果模型不具有可行的解算，那么用戶使用改變的數(shù)據(jù)集來重新啟動過程。可替換地，用戶可以查看最高排名(即，最少懲罰(penalty))的不可行的解算。第五，用戶通過各種AIMMS界面頁面來回顧結(jié)果。如果結(jié)果不滿意，或者用戶想要執(zhí)行假設(shè)分析，用戶使用不同的數(shù)據(jù)集來重新啟動過程。如果報告是滿意的，那么用戶保存和/或生成記錄所述解算的報告。用戶然后制定所述解算。所述過程的最終結(jié)果是分配，以及由此的從各種位置的船舶移動以從供應(yīng)位置到需求位置裝載、移動和卸載產(chǎn)品，以及通過在裝載、卸載或運(yùn)輸過程中混合來轉(zhuǎn)換產(chǎn)品。METEOROID使用用于數(shù)據(jù)條目的Excel工作簿。通常，數(shù)據(jù)包括關(guān)于以下內(nèi)容的信息供應(yīng)港口的身份、物理限制、生產(chǎn)調(diào)度以及庫存，需求港口港口的身份、物理限制、消耗調(diào)度以及庫存，基于組成和/或?qū)傩缘牧髦抵械淖兓约斑\(yùn)輸船舶的物理參數(shù)、容量、成本和可用性。Excel工作簿包括下面的工作表(i)開始工作表，包含與計劃范圍、可選參數(shù)、懲罰和庫存保持成本相關(guān)的初步輸入；(ii)港口工作表，其定義在建模問題中要考慮的裝載和卸載港口以及用于所述港口的物理和時間限制；(iii)產(chǎn)品-Spec_Def工作表，其詳盡地解釋用于為被運(yùn)輸(例如，用于FCC單元的VG0)的散裝產(chǎn)品分配貨幣價值的屬性、該屬性的改變影響貨幣價值的方向、以及用于不同等級的散裝產(chǎn)品的典型屬性價值；(iv)產(chǎn)品-供應(yīng)工作表，其標(biāo)識在建模問題中要考慮的供應(yīng)流、與所述供應(yīng)流相關(guān)的屬性以及所述供應(yīng)流的貨幣估值；(V)產(chǎn)品-需求工作表，其標(biāo)識在建模問題中要考慮的需求流、用于需求流的屬性范圍要求、滿足范圍要求的所需等級的典型流的貨幣估值以及確定被遞送以滿足范圍要求的實際流的貨幣估值的屬性專用貨幣調(diào)整因素；(vi)生產(chǎn)工作表，詳述用于在假設(shè)沒有庫存移動的生產(chǎn)范圍內(nèi)每個供應(yīng)流的規(guī)劃消耗/庫存；(vii)消耗工作表，詳述用于在假設(shè)沒有附加庫存被遞送的消耗范圍中的每個需求流的規(guī)劃消耗/庫存；(viii)路程工作表，允許用戶禁止特定港口之間的航次航段；(ix)船工作表，其標(biāo)識已經(jīng)進(jìn)行并且受到關(guān)注的現(xiàn)貨船舶租船，以及用于所述租船的物理和成本參數(shù)以及用于所述租船的任何相關(guān)港口限制；(X)時間工作表，記錄船舶在航次中運(yùn)送每個可能航段的平均天數(shù)；(ix)成本工作表，記錄用于港口之間每個可能航次航段的航段速度；(Xii)管制工作表，記錄在相關(guān)生產(chǎn)范圍或消耗范圍內(nèi)裝載港口將不可用于貨物裝載或卸載港口將不可用于貨物卸載的任意天；(xiii)罐詳細(xì)內(nèi)容工作表，包含與混合罐相關(guān)的信息；以及(xiv)Tank_Specs工作表，包含與混合罐的內(nèi)容相關(guān)的信息。第一時間將數(shù)據(jù)輸入到12個工作表中可能是密集的工作。然而，此后，由于大部分?jǐn)?shù)據(jù)是相對靜態(tài)的(例如，港口之間的航次時間、每個可用船舶的物理特性、港口限制等)，工作更為容易。用戶開始于復(fù)制現(xiàn)有的數(shù)據(jù)文件以及更新其中動態(tài)信息為已經(jīng)發(fā)生改變的范圍。優(yōu)選地，作為常規(guī)過程的一部分來常規(guī)地完成上述內(nèi)容。開始工作表包含與計劃范圍、可選參 數(shù)、懲罰、以及庫存保持成本相關(guān)的初步輸入。開始工作表中的數(shù)據(jù)包括如下a. “展望天數(shù)計劃周期中的天數(shù)。b. “滾動(rollover)天數(shù)”-在產(chǎn)品能夠滿足消耗之前必須生產(chǎn)和移動的產(chǎn)品。因此，應(yīng)當(dāng)具有所考慮的生產(chǎn)和消耗范圍中的補(bǔ)償。這種補(bǔ)償是滾動天數(shù)。c. “生產(chǎn)開始日期生產(chǎn)范圍中的第一天。這是計劃周期的開始日期。d. “生產(chǎn)結(jié)束日期生產(chǎn)范圍中的最后一天。優(yōu)選地，通過將展望天數(shù)加到生產(chǎn)開始日期以及扣除滾動天數(shù)來自動規(guī)劃該日期。e. “需求開始日期消耗范圍中的第一天。優(yōu)選地，通過將滾動天數(shù)加到生產(chǎn)開始日期來自動規(guī)劃該日期。f. “需求結(jié)束日期消耗范圍中的最后一天。優(yōu)選，通過將滾動天數(shù)加到生產(chǎn)結(jié)束日期來自動規(guī)劃該日期。該日期代表計劃周期的結(jié)束。g. “最小總體運(yùn)輸VG0”-可選字段，其中如果需要則用戶可以輸入在問題解算中被運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品的最小量(千噸)。h. “船的最小數(shù)量可選字段，其中如果需要則用戶可以輸入在問題解算中可以使用的船舶的最小數(shù)量。i. “船的最大數(shù)量可選字段，其中如果需要則用戶可以輸入在問題解算中使用的船舶的最大數(shù)量。j. “每噸VGO的最大成本可選字段，其中如果需要則用戶可以輸入在問題解算中允許的最大船舶運(yùn)輸成本(千美元/噸)。k. “裝載側(cè)懈怠懲罰問題可能沒有可行解算。如果這樣，可以要求查看排序的不可行解算。裝載側(cè)懈怠懲罰可以用于評估不可行的解算。在不可行解算中為每千噸產(chǎn)品庫存分配懲罰值，所述產(chǎn)品庫存未存儲在供應(yīng)側(cè)庫存保持中也未移動到卸載港口。例如，如果裝載側(cè)懈怠懲罰是I，在生產(chǎn)范圍內(nèi)裝載港口生成20千噸的VGO并且僅能夠存儲10千噸，并且該解算只能運(yùn)輸剩余10千噸中的9千噸，那么還有一噸[即，(20-10)-9 = I]未解決，則裝載側(cè)懈怠懲罰將是I (即，Ixl = I)。I. “卸載側(cè)懈怠懲罰同樣，問題可能沒有任何可行解算。如果這樣，可以要求查看排序的不可行解算。還可以單獨或結(jié)合裝載側(cè)懈怠懲罰來使用卸載側(cè)懈怠懲罰，以評估不可行的解算。在不可行解算中為每千噸消耗需求分配懲罰值，所述消耗需求不能通過現(xiàn)有的需求側(cè)庫存保持或另外的庫存遞送滿足。例如，如果卸載側(cè)懈怠懲罰是3，在消耗范圍內(nèi)卸載港口需要10千噸的VGO，而現(xiàn)有存儲中僅有2千噸VGO，并且該解算只能夠遞送7千噸另外的VGO，那么一噸需求[S卩，(10-2)-7 = I]未得到滿足，則卸載側(cè)懈怠懲罰是3(即，1x3 = I)。m. “裝載港口的庫存保持成本這是分配的值(美元/千噸)，由位于供應(yīng)港口的存儲罐中的每天庫存導(dǎo)致。η. “卸載港口的庫存保持成本這是分配的值(美元/千噸)，用于位于需求港口的保持罐中的每天庫存。
O. “船上的庫存保持成本這是分配的值(美元/千噸)，用于位于運(yùn)輸船舶中的每天庫存。港口工作表定義建模工具要考慮的裝載港口和卸載港口，以及裝載港口和卸載港口的物理和時間限制。港口工作表包括用于用戶-公司裝載港口的表和用于第三方裝載港口的表。對于每一個，用戶輸入下面的信息a. “裝載港口每個裝載港口的名稱；b. “開/關(guān)為每個應(yīng)當(dāng)考慮的裝載港口輸入“1”，并且為每個不應(yīng)當(dāng)考慮的裝載港口輸入“O” ；c. “裝載港口 w/草案為包含草案限制的每個裝載港口重新輸入裝載港口名稱(空白表示不存在這種限制)；以及d. “沒有Aframax裝載港口 ” -為不服務(wù)Aframax級船舶的每個裝載港口重新輸入裝載港口名稱(空白表示不存在這種限制)。港口工作表包括用于現(xiàn)貨市場購買的表。在這個表中，用戶為現(xiàn)貨購買港口(USSP0T_Pur)輸入下述信息e. “現(xiàn)貨購買(通過駁船每個期望現(xiàn)貨購買港口(可以簡單的是位置保持者)的名稱，其中可以進(jìn)行現(xiàn)貨購買以增加產(chǎn)品(通常通過駁船來處理現(xiàn)貨市場購買)；以及f. “開/關(guān)”(現(xiàn)貨市場購買)_如果可以通過現(xiàn)貨市場購買來增加裝載供應(yīng)側(cè)的產(chǎn)品，則由現(xiàn)貨購買港口輸入“ 1”，并且如果這種購買是不可選的則輸入“O ”。港口工作表包括用于用戶-公司卸載港口的表和用于第三方卸載港口的表。對于每一個，用戶輸入下面的信息g. “卸載港口每個卸載港口的名稱；h. “開/關(guān)為應(yīng)當(dāng)被考慮的每個卸載港口輸入“I”并且為不應(yīng)當(dāng)被考慮的每個卸載港口輸入“O”；i. “卸載港口 w/草案為包含草案限制的每個卸載港口重新輸入卸載港口名稱(空白表示不存在這種限制)；以及j. “沒有Aframax卸載港口 ” -為不服務(wù)Aframax類船舶的每個卸載港口重新輸入卸載港口名稱(空白表示不存在這種限制)。港口工作表包括用于現(xiàn)貨市場銷售的表。在這個表中，用戶為現(xiàn)貨銷售港口(USSP0T_Sale)輸入下述信息k. “現(xiàn)貨銷售(通過運(yùn)送期望現(xiàn)貨購買港口的名稱，其中可以在現(xiàn)貨市場銷售多余的產(chǎn)品(通常通過運(yùn)送來處理現(xiàn)貨市場銷售)；I. “開/關(guān)如果可以通過現(xiàn)貨市場銷售來減少產(chǎn)品，則為現(xiàn)貨銷售港口輸入“ 1”，并且如果這種銷售是不可選的則輸入“O”。m. “現(xiàn)貨銷售(通過運(yùn)送)《/草案如果現(xiàn)貨銷售港口具有草案限制則重新輸入現(xiàn)貨銷售港口的名稱(空白表示不存在這種限制)；以及η. “沒有Aframax現(xiàn)貨銷售(通過運(yùn)送)，，-如果現(xiàn)貨銷售港口不服務(wù)Aframax類船舶，則重新輸入現(xiàn)貨銷售港口的名稱(空白表示不存在這種限制)。港口工作表包括用于用戶-公司裝載港口屬性的表和用于第三方裝載港口屬性的表。對于每一個，用戶輸入下面的信息 ο. “裝載港口每個裝載港口的名稱；p. “最小流每個裝載港口可允許船舶裝載的最小量(千噸)；q. “最大流每個裝載港口可允許船舶裝載的最大量(千噸)；r. “出口草案限制考慮負(fù)載港口的出口路線草案限制(該值通常隨每個船舶變化，但是這里使用單個值，因為在該實例中，船舶都是Aframax或Panamax類船),船舶可以攜帶到每個裝載港口的最大草案(千噸)；s. “進(jìn)口草案限制考慮裝載港口的進(jìn)口路線草案限制(再次，這個值通常根據(jù)每個船舶而不同，但是由于在本實例中的船舶全部是Aframax或Panamax類的船,所以此處僅使用單一值)，船舶可以攜帶到每個裝載港口的最大草案(千噸)；t. “再訪問限制任何船舶在單次航次中可以訪問每個裝載港口的最大次數(shù)；u. “下次訪問(相鄰)的天數(shù)僅為公司(XOM)裝載港口輸入船舶連續(xù)訪問每個裝載港口之間必須經(jīng)過的最小天數(shù)。港口工作表包括用于用戶-公司卸載港口屬性的表和用于第三方卸載載港口屬性的表。對于每一個，用戶輸入下面的信息V. “卸載港口每個卸載港口的名稱；w. “最小流每個卸載港口允許船舶卸載的最小數(shù)量(千噸)；X. “最大流每個卸載港口允許船舶卸載的最大數(shù)量(千噸)；y. “Panamax進(jìn)口草案限制考慮卸載港口的進(jìn)口路線草案限制的情況下，Panamax可以攜帶到每個卸載港口的貨物的最大重量(千噸)；Z. “Aframax進(jìn)口草案限制考慮卸載港口的進(jìn)口路線草案限制的情況下，Aframax可以攜帶到每個卸載載港口的貨物的最大重量(千噸)；aa. “再訪問限制” _單個船舶在單次航次中可以訪問每個卸載港口的最大次數(shù)；以及bb. “下次訪問(相鄰)的天數(shù)僅為公司(XOM)卸載港口輸入船舶連續(xù)訪問每個卸載港口之間必須經(jīng)過的最小天數(shù)。港口工作表包括用于現(xiàn)貨銷售港口(通過運(yùn)送)的屬性的表。在這個表中，用戶為現(xiàn)貨銷售港口(USSP0T_Sale)輸入下述信息CC. “現(xiàn)貨銷售(通過運(yùn)送預(yù)期的現(xiàn)貨銷售港口的名稱；dd. “最小流現(xiàn)貨銷售港口可允許船舶卸載的最小數(shù)量(千噸)；ee. “最大流” _現(xiàn)貨銷售港口可允許船舶卸載的最大數(shù)量(千噸)；
ff. “Panamax進(jìn)口草案限制考慮現(xiàn)貨銷售港口的進(jìn)口路線草案限制的情況下，Panamax可以攜帶到現(xiàn)貨銷售港口的貨物的最大重量(千噸)；gg. “Aframax進(jìn)口草案限制考慮現(xiàn)貨銷售港口的進(jìn)口路線草案限制的情況下，Aframax可以攜帶到現(xiàn)貨銷售港口的貨物的最大重量(千噸)；hh. “卸載再訪問限制單個船舶在單次航次中可以訪問現(xiàn)貨銷售港口的最大次數(shù)；產(chǎn)品-SpeC_Def包含用于為被運(yùn)輸?shù)纳⒀b產(chǎn)品(例如，用于FCC單元的VG0)分配貨幣價值的屬性、其中該屬性的改變影響貨幣價值的方向、以及不同等級散裝產(chǎn)品的典型屬性價值。所述工作表具有兩個表。第一個表標(biāo)識可以影響散裝產(chǎn)品的貨幣估值的屬性 。在這種情況下，屬性如下硫含量、苯胺(analine)含量、康拉孫殘?zhí)?CCR)含量、氮(N2)含量、鈉(Na)含量、鎳(Ni)含量、銅(Cu)含量、鐵(Fe)含量、釩(Va)含量、以及50%溫度(即，產(chǎn)品蒸發(fā)一半的溫度)。對于每個標(biāo)識的屬性，指定測量的單元。此外，對于每個屬性、提供下面的數(shù)據(jù)a. “反轉(zhuǎn)是屬性的較高(Y)值還是較低值(N)提高散裝產(chǎn)品價值；以及b. “價值基礎(chǔ)單元貨幣調(diào)整因素(稍后在產(chǎn)品-需求工作表中討論)所基于的屬性改變的度。第二個表給出不同等級VGO的典型屬性價值。不同的等級是低硫VG0、中硫VGO和聞硫VG0。表格列出了每個等級的最小和最大硫含量，以及在相同單兀中測量的第一表格中給出的每個屬性的典型值。產(chǎn)品-供應(yīng)工作表標(biāo)識建模工具所要考慮的供應(yīng)流、與供應(yīng)流相關(guān)的屬性和供應(yīng)流的貨幣估值。所述工作表具有兩個表。第一個表標(biāo)識供應(yīng)流和與供應(yīng)流相關(guān)的一些基本信息。在所述表中為每個供應(yīng)流提供下面的數(shù)據(jù)a. “名稱供應(yīng)流的名稱；b. “開/關(guān)如果應(yīng)當(dāng)考慮供應(yīng)流則輸入“ I ”，以及如果不考慮供應(yīng)流則輸入“O”。c. “港口指示產(chǎn)生每個供應(yīng)流的裝載港口(一些裝載港口產(chǎn)生多個供應(yīng)流)；以及d. “計算的桶/噸在名為“桶/噸”、“API”和/或“密度”的后續(xù)列中，從用戶
輸入自動檢索或者自動計算每個供應(yīng)流的每噸桶數(shù)。第二個表為每個要被考慮的VGO供應(yīng)流標(biāo)識在相同單元中測量的產(chǎn)品_Spec_Def工作表中列出的每個屬性的適當(dāng)值。因此，對于每個要被考慮的供應(yīng)流(即，在供應(yīng)表的“開/關(guān)”列中標(biāo)記為“I”的每個供應(yīng)流)，給出下述屬性的值硫含量、苯胺含量、康拉孫殘?zhí)?CCR)含量、氮(N2)含量、鈉(Na)含量、鎳(Ni)含量、銅(Cu)含量、鐵(Fe)含量、釩(Va)含量、以及50%溫度。此外，為每個供應(yīng)流提供流“值”，所述流“值”是供應(yīng)港口的可使用現(xiàn)貨市場的供應(yīng)流價值的貨幣評估(美元/B)。產(chǎn)品-需求工作表標(biāo)識建模工具要考慮的需求流、用于需求流的適當(dāng)范圍要求、所要求等級的典型流的貨幣估值，其滿足范圍要求和適當(dāng)?shù)木唧w貨幣調(diào)整因素以確定被遞送以滿足范圍要求的實際流的貨幣估值。所述工作表具有五個表。第一個表標(biāo)識要求產(chǎn)品遞送和與產(chǎn)品遞送相關(guān)的一些基本信息的需求流。在所述表格中為每個需求流提供下述數(shù)據(jù)e. “名稱每個需求流的名稱；f.開/關(guān)如果應(yīng)當(dāng)考慮需求流要求則輸入“1”，以及如果不考慮需求流要求則輸入“O，，。g. “港口指示消耗每個需求流的卸載港口(一些裝載港口消耗多個流)；h. “饋送類型每個需求流饋送的單元(例如FCC單元)類型；以及i.計算的桶/噸在名為“桶/噸”、“API”和/或“密度”的后續(xù)列中，從用戶輸入自動地檢索或者自動計算每個需求流的每噸桶數(shù)(由 于實際值會根據(jù)被遞送以滿足需求流消耗的實際流的屬性而變化，所以所述信息是估計的)。第二個表為滿足需求港口流的屬性范圍要求的典型流提供基準(zhǔn)貨幣估值(美元/B)。貨幣估值是本地現(xiàn)貨市場上可用于需求港口的典型流的價值估計。對于這種計算，從產(chǎn)品-Spec_Def工作表獲取典型流的屬性。換句話說，如果需求流是HSVGO流，那么在所述基準(zhǔn)價值計算中使用的典型流將對應(yīng)于在產(chǎn)品-SpeC_Def工作表中給出的典型HSVGO流。第三和第四表提供用于被遞送以滿足需求流消耗的附加庫存的最大和最小屬性要求。所列出的屬性是與產(chǎn)品-SpeC_Def工作表給出的在相同單元中測量的相同屬性。因此，對于每個要考慮的需求流(即，在需求表的“On/Off”列中標(biāo)記為“ I ”的每個需求流)，提供用于下列屬性的最小和最大值硫含量、苯胺含量、康拉孫殘?zhí)?CCR)含量、氮(N2)含量、鈉(Na)含量、鎳(Ni)含量、銅(Cu)含量、鐵(Fe)含量、釩(Va)含量、以及50%溫度。應(yīng)當(dāng)注意的是，依賴于貨幣估值隨著屬性的增加值是上升還是下降的，最小和最大值中的一個將是軟限制并且其他將是硬限制。用于需求流屬性的軟限制意味著煉油廠可接受屬性限制之外的遞送產(chǎn)品，以滿足需求流消耗，但是煉油廠不會為超過限制支付任何附加費(fèi)用。用于需求流屬性的硬限制意味著煉油廠不可接受遞送的屬性限制之外的遞送產(chǎn)品，以滿足需求流消耗?？梢酝ㄟ^產(chǎn)品-SpeC_Def工作表中的“反轉(zhuǎn)”字段來確定對屬性的限制是硬的還是軟的。如果需求的產(chǎn)品(VGO)的貨幣估值隨著增加屬性值(例如，苯胺含量)而上升，那么上限是軟限制且下限是硬限制。如果產(chǎn)品的貨幣估值隨著增加屬性值(例如，硫含量)而降低，那么下限是軟限制且上限是硬限制。由于煉油廠將不會為超出軟限制而支付附加貨幣價值，如果遞送具有一個或多個軟限制之外的屬性的產(chǎn)品，那么建模程序?qū)④浵拗浦獾漠a(chǎn)品屬性假設(shè)為等于而不是超過軟限制以計算值調(diào)整。第五個表提供需求流專用的和屬性專用的貨幣調(diào)整因素。更具體地，為用于產(chǎn)品-SpeC_Def工作表中列出的每個屬性的每個需求流提供貨幣調(diào)整因素，即硫含量、苯胺含量、康拉孫殘?zhí)?CCR)含量、氮(N2)含量、鈉(Na)含量、鎳(Ni)含量、銅(Cu)含量、鐵(Fe)含量、釩(VA)含量、以及50%溫度。在計算實際上被遞送以滿足需求流消耗及最小和最大屬性要求的流的貨幣價值中使用貨幣調(diào)整因素。需要貨幣調(diào)整因素的原因是，遞送流會精確地符合獲取基準(zhǔn)值的典型流是極不可能的。實際上，用于遞送流的實際值可以基于遞送流的實際屬性來非常大地變化。在貨幣調(diào)整因素中反映產(chǎn)品-SpeC_Def工作表中給出的每個值基準(zhǔn)單元的這種變化的程度。例如，假設(shè)遞送流的屬性在需求流要求的最大和最小值之內(nèi)，但是不同于典型的流，其中基于所述典型流計算基準(zhǔn)值表中的基準(zhǔn)值。如果是這樣，那么需要按下述方式來計算基準(zhǔn)值的調(diào)整
A = {[ (Pt-Pa)/VBU] XMAF}其中，A是以美元/B為單位的調(diào)整，PT是從產(chǎn)品-SpeC_Def工作表獲取的屬性值，Pa是卸載的產(chǎn)品的實際屬性值，VBU是用于從產(chǎn)品-SpeC_Def工作表獲取的屬性的值基準(zhǔn)單元以及MAF是以美元/B為單位的貨幣調(diào)整。每次在有屬性變化時完成上述調(diào)整。然后，根據(jù)所述屬性值的改變是如產(chǎn)品-SpeC_Def工作表的“反轉(zhuǎn)”字段中指示貨幣有益的還是不利的，從基準(zhǔn)值加上或減去每個調(diào)整因素，以生成遞送產(chǎn)品的實際貨幣估值。產(chǎn)品工作表詳述了假設(shè)沒有移動庫存的生產(chǎn)范圍期間規(guī)劃的每個供應(yīng)流的生產(chǎn)/庫存。所述工作表具有三個表。第一個表給出了每日規(guī)劃庫存(Inv)以及每 個用戶-公司供應(yīng)流在生產(chǎn)時間范圍期間的最小(Min)和最大(Max)庫存限制。庫存最小(千噸)是在任意指定天供應(yīng)港口要求存儲的供應(yīng)流的最小量(典型地是零)。相反地，庫存最大(千噸)是在任意指定天供應(yīng)港口允許的供應(yīng)流的最大量。如所指示的，隨著生產(chǎn)持續(xù)但是庫存不移動，最終到達(dá)庫存最大并且此后，每天過剩越來越多。為航次裝載調(diào)度考慮庫存構(gòu)建和庫存容量的這個時間表。第二個表標(biāo)識可以在第三方港口裝載以增加公司生產(chǎn)的供應(yīng)流，如果有的話；當(dāng)可能出現(xiàn)這種提取時標(biāo)記時間窗的開始和結(jié)束日期、以及可以裝載的量(千噸)。通常地，這種數(shù)據(jù)反映合同期限。第三個表格標(biāo)識可以在現(xiàn)貨市場購買以增加產(chǎn)品的供應(yīng)流。提供所述流(千噸)的每日規(guī)劃的可用性(其通常保持穩(wěn)定)。消耗工作表給出了在假設(shè)不遞送附加庫存的情況下的消耗窗期間每個需求流的規(guī)劃消耗/庫存。所述工作表具有三個表。第一個表給出在考慮中的消耗時間段期間用于每個用戶-公司需求流的每日規(guī)劃庫存(Inv)和最小(Min)和最大(Max)庫存限制。庫存最小值(千噸)是在任意指定天需求港口要求的用于需求流的產(chǎn)品的最小量。相反地，庫存最大值(千噸)是在任意指定天需求港口可允許的用于需求流的產(chǎn)品的最大量(其通常等于最大存儲容量)。當(dāng)庫存減少并且沒有補(bǔ)充，需求流需要將最終不再滿足，并且此后，規(guī)劃的庫存具有負(fù)值。為航次遞送調(diào)度考慮庫存減少和庫存容量的這個時間表。第二個表用于標(biāo)識可以被卸載到第三方港口以降低過剩的需求流，如果有的話；當(dāng)這種遞送應(yīng)當(dāng)可以發(fā)生時標(biāo)記時間窗的開始和結(jié)束日期；以及可以被卸載的量(千噸)。通常，所述數(shù)據(jù)反映合同期限。第三個表標(biāo)識可以在現(xiàn)貨市場銷售以降低過剩的需求流。提供所述流(千噸)的每日規(guī)劃的可用性(其通常保持穩(wěn)定)。航段工作表允許用戶禁止具有特定裝載港口之間、特定卸載港口之間的以及特定裝載和卸載港口之間的航段的航次。所述工作表具有三個表。第一個表提供裝載港口源(“來自”)和裝載港口目的地(“去往”)的矩陣。通過將一(I)輸入到表示兩個裝載港口的任何源/目的地組合的單元中，禁止包括從指示的初始裝載港口到指示的目的地裝載港口的航段的任何航次。第二個表提供裝載港口源(“來自”)和卸載港口目的地(“去往”)的矩陣。通過將一(I)輸入到表示裝載港口和目的地港口的任意源/目的地組合的任意單元中，禁止包括從指示的初始裝載港口到指示的目的地卸載港口的航段的任何航次。第三個表提供卸載港口源(“來自”)和卸載港口目的地(“去往”)的矩陣。通過將一(I)輸入到表示兩個卸載港口的任意源/目的地組合的單元中，禁止包括從指示的源卸載裝載港口到指示的目的地卸載港口的航段的任何航次。
運(yùn)送工作表標(biāo)識被租賃的或關(guān)注(這個特殊的實施例僅使用現(xiàn)貨船舶)的現(xiàn)貨租船，以及用于現(xiàn)貨租船的物理和成本參數(shù)以及用于現(xiàn)貨租船的相關(guān)港口限制。所述工作表具有三個表。第一個表包含為每個船舶給出的信息。a. “名稱船舶的名稱；b. “船舶使用船舶是否已經(jīng)“租賃”(以及因此必須使用)，或是否現(xiàn)貨船舶將是“新的”租賃；
c. “船舶類型船舶是“Aframax”還是“Paramax”類船舶；d. “最大容量船舶的最大船舶容量(千噸)；e. “世界運(yùn)價相對于現(xiàn)貨船舶收費(fèi)的世界運(yùn)價100的船舶專用費(fèi)用(specificrate)。世界運(yùn)價是用于在各種路線上運(yùn)載貨物的周期性更新的平均費(fèi)用(美元/千噸)。將這個平均值表示為世界運(yùn)價100(WS100)。根據(jù)市場條件、船舶大小等，現(xiàn)貨船舶可以比WS100更多或更少地收費(fèi)以執(zhí)行航次。由WS100的百分比表示的這種變化，典型的范圍為從40% (O. 4)到 200% (2. 00)。f. “基準(zhǔn)量船舶將收費(fèi)的部分貨物最小值(千噸)，即使裝載了較少的量；g. “過剩現(xiàn)貨船舶對基于基準(zhǔn)量運(yùn)輸?shù)呢浳锏拿總€附加噸進(jìn)行計費(fèi)的基準(zhǔn)運(yùn)輸費(fèi)用的百分比；h. “滯期費(fèi)船舶的空閑成本(千美元/天)；i. “最大滯期費(fèi)天數(shù)(實際)允許的最大滯期天數(shù)；j. “船舶的開始日期(租賃日期船舶合同的第一日期；k. “最后窗口日期應(yīng)當(dāng)在船舶上完成裝載的最后一天；I. “租賃船舶的實際到達(dá)日期之前租賃的船舶實際上可用的第一天(其可以比計算滯期費(fèi)的開始日期更早)；m. “對使用船舶的懲罰/(激勵)懲罰或激勵以使用具體船舶；以及n. “Min%基準(zhǔn)量必須裝載的基準(zhǔn)量的最小百分比。第二個表格提供一個船舶名稱和裝載港口的矩陣，以及另一船舶名稱和卸載港口的矩陣。通過將一(I)輸入到表示指定船舶和港口的任意組合的單元中，禁止指定船舶行駛到指定港口的任意航次。第三個表提供船舶名稱和供應(yīng)流的矩陣?？尚械氖牵谟媱潟r間段的開始，已經(jīng)部分或全部裝載了在裝載和遞送調(diào)度中要考慮的一些船舶。如果這樣，響應(yīng)于船舶和裝載的流，輸入將已經(jīng)裝載到船舶上的每個供應(yīng)流的量(千噸)。時間工作表記錄船舶在航次中運(yùn)送每個可能航段所用的平均天數(shù)。這個工作表具有三個表。第一個表提供初始裝載港口( “來自”)和目的地裝載港口( “去往”)的矩陣。在表示初始裝載港口/目的地裝載港口組合的單元中給出船舶從每個初始裝載港口移動到每個目的地裝載港口的平均行駛時間(天數(shù))。第二個表提供初始裝載港口( “來自”)和目的地卸載港口( “去往”)的矩陣。在表示初始裝載港口/目的地卸載港口組合的單元中給出船舶從每個初始裝載港口移動到每個目的地卸載港口的平均行駛時間(天數(shù))。第三個表提供卸載裝載港口( “來自”)和目的地卸載港口(“去往”)的矩陣。在表示初始卸載港口 /目的地卸載港口組合的單元中給出船舶從每個初始卸載港口移動到每個目的地卸載港口的平均行駛時間(天數(shù))。
成本工作表記錄用于在航次中每個可能航段上移動貨物的交易路線指定的世界運(yùn)價100費(fèi)用(美元/噸)。交易路線指定的世界運(yùn)價100費(fèi)用，當(dāng)乘以(a)基準(zhǔn)量(在運(yùn)送工作表中提供的)以及(b)船舶收費(fèi)的世界運(yùn)價100費(fèi)用的相對百分比時，等于船舶將收費(fèi)以執(zhí)行航次段的統(tǒng)一費(fèi)用(flat rate)。類似地，當(dāng)所述費(fèi)用乘以(a)船舶的過剩費(fèi)用(在運(yùn)送工作表中提供的)，(b)過剩量(千噸)，以及(C)船舶收費(fèi)的世界運(yùn)價100費(fèi)用的相對百分比(在運(yùn)送工作表中提供的)，等于航次段的過剩成本。盡管特定航段不具有任何過剩，如果航次具有任何過剩的航段，基于所述航次中的最大過剩量，對航次中的所有航段收取過剩成本費(fèi)用。執(zhí)行任意給定航次的總成本因此是使用船舶的航次的每個航段的統(tǒng)一費(fèi)用和過剩成本的和。第一個表提供初始裝載港口( “來自”)和目的地裝載港口( “去往”)的矩陣。在表示初始裝載港口和目的地裝載港口的組合的單元中給出，船舶將貨物從任意初始裝載港口運(yùn)載到任意目的地裝載港口的平均成本(千美元/千噸)。第二個表提供初始裝載港口(“來自”)和目的地卸載港口( “去往”)的矩陣。在表示初 始裝載港口和目的地卸載港口的組合的單元中給出，船舶將貨物從任意初始裝載港口運(yùn)載到任意目的地卸載港口的平均成本(千美元/千噸)。第三個表提供初始卸載港口( “來自”)和目的地卸載港口( “去往”)的矩陣。在表示初始卸載港口和目的地卸載港口的組合的單元中給出，船舶將貨物從任意初始卸載港口運(yùn)載到任意目的地卸載港口的平均成本(千美元/千噸)。管制工作表記錄在相關(guān)生產(chǎn)或消耗范圍內(nèi)的任意天數(shù)，其中，裝載港口將不可用于貨物裝載，或卸載港口將不可用于貨物卸載。所述工作表具有兩個表。第一個表給出在生產(chǎn)窗口中的第一天和最后一天，并且提供生產(chǎn)窗口中每一天和每個裝載港口的矩陣。如果對于任何裝載港口，將有貨物無法在港口裝載的一天或多天，那么將“是”輸入到與裝載港口的這些天對應(yīng)的單元。否則，所有單元的默認(rèn)值是“否意味著在指定天可以在指定港口裝載貨物。第二個表給出在消耗窗口中的第一天和最后一天，并且提供消耗窗口中每一天和每個卸載港口的矩陣。如果對于任何卸載港口，將有貨物無法在港口卸載的一天或多天，那么將“是”輸入到與卸載港口的這些天對應(yīng)的單元。否則，所有單元的默認(rèn)值是“否意味著在指定天可以在指定港口卸載貨物。罐_詳細(xì)內(nèi)容工作表提供與混合罐相關(guān)的詳細(xì)內(nèi)容a)基本iil輸入iil的港口位直、iil中的初始庫存、iil中的初始庫存的S度、初始庫存的成本。b)允許的流傳輸以指定允許哪個流進(jìn)入罐/從罐輸出。c)在罐位置和其它港口間的時間段的運(yùn)輸次數(shù)。d)通過交通工具或管道每天在罐和需求流之間可運(yùn)輸?shù)淖畲罅康拿咳者\(yùn)輸限制。為駁船運(yùn)輸輸入駁船容量并且為管道運(yùn)輸輸入管道容量。e)每天的最小和最大iil庫存限制。罐_詳細(xì)內(nèi)容工作表還可以包括與租賃罐相關(guān)的下述信息a)罐使用是否是強(qiáng)加性的。b)租賃的開始和結(jié)束日期。c)迄今為止進(jìn)入罐/從罐輸出的量-當(dāng)計算可變租賃成本時迄今為止用于罐使用的數(shù)量。
d)在歷月中預(yù)期的罐轉(zhuǎn)換的最大數(shù)量。罐轉(zhuǎn)換是指定數(shù)量的材料的一個循環(huán)，其通常是移動到罐中或從罐移出的罐容量。e)與罐使用引入的可變租賃成本相關(guān)的信息。例如，其可以包括材料的最大數(shù)量，所述材料可以通過罐進(jìn)行移動而不導(dǎo)致可變的租賃成本。
! _說明工作表提供與混合te內(nèi)容相關(guān)的 目息a)在時間段開始處罐內(nèi)容的說明。b)映射到估值流指定哪個需求流對應(yīng)于每個罐的 現(xiàn)貨市場估值流。c)每日平均最小和最大屬性限制可以存儲在罐中的每個說明。在計劃范圍的結(jié)尾，可以通過使用虛擬需求流來執(zhí)行混合罐內(nèi)容估值，其中將剩余罐材料映射(“卸載”)到這些虛擬需求流。產(chǎn)品-需求工作表用于確定產(chǎn)品和其價值。METEOROID-界面使用AIMMS建模語言來編寫METEOROID模型并且使用AIMMS圖形用戶界面。所述用戶界面使得用戶能夠查看并且改變數(shù)據(jù)、改變用于要求解的問題的各種選項、求解模型以及查看解算結(jié)果。例如，界面可以顯示數(shù)據(jù)表，所述數(shù)據(jù)表示出了最小和最大船舶數(shù)量的當(dāng)前邊界、最大滯期天數(shù)、裝載港口的時間窗、使用船舶的懲罰、最大運(yùn)輸成本/噸、運(yùn)輸?shù)淖钚崝?shù)、懈怠懲罰、連續(xù)訪問港口間的天數(shù)、基準(zhǔn)量的最小百分比以及僅裝載的滯期費(fèi)。還可以包括關(guān)于前述選項是否應(yīng)當(dāng)被識別的“是”或“否”條目。用戶可以直接改變?nèi)我膺@些數(shù)據(jù)。界面還可以顯示用于如何求解問題的多個選項。界面可以顯示解算或按任意各種方式通過解算獲得的決策。一種方式是提供解算概要，所述概要給出裝載或卸載產(chǎn)品的總價值(千美元)、用于裝載或卸載產(chǎn)品的運(yùn)送成本、用于裝載或卸載產(chǎn)品的保持成本、獲得的解算(如果不可行的話)的任意分配懲罰、運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品的總量(千噸)以及每個船或駁船裝載和卸載的每個流的標(biāo)識日期和數(shù)量。此外，界面可以允許用戶查看更為詳細(xì)的信息。例如，界面可以顯示每個供應(yīng)流的列表以及要裝載的總量(千噸和kB)。此外，對于每個供應(yīng)流，用戶可以查看從供應(yīng)流裝載產(chǎn)品的船舶、相應(yīng)的裝載日期、裝載產(chǎn)品的裝載量(千噸和kB)以及貨幣價值(千美元)，以及在生產(chǎn)時段上的供應(yīng)流的每日庫存等級。在另一實例中，界面可以顯示每個需求流(產(chǎn)品被遞送給所述需求流)以及被遞送的總量(千噸和kB)的列表。此外，對于每個需求流，用戶可以查看為需求流遞送產(chǎn)品的船舶以及相應(yīng)的卸載日期、卸載量(千噸和kB)以及遞送的貨幣價值(千美元)、以及在消耗時間段上的需求流的庫存等級。在另一實例中，界面可以顯示通過船舶對每個需求港口進(jìn)行的每次遞送的詳細(xì)內(nèi)容，包括船舶名稱、遞送至其的需求流名稱、遞送日期、遞送數(shù)量(千噸和kB)、遞送的密度(B/噸)、遞送的貨幣價值(千美元/B和千美元)以及可以滿足需求流的屬性范圍要求的典型流的基準(zhǔn)值(千美元/B)。對于用于特定需求流的特定船舶遞送，界面可以顯示遞送產(chǎn)品的混合方法(如果適用的話)。對于構(gòu)成混合產(chǎn)品的每種貨物，提供數(shù)量(千噸和kB)、裝載時的貨幣價值(千美元/B和千美元)、以及屬性。此外，提供被遞送的混合產(chǎn)品的數(shù)量(千噸和kB)、卸載價值(千美元/B和千美元)和屬性。最終，相比于將滿足需求流的屬性范圍要求的典型產(chǎn)品的基準(zhǔn)價值，總體地且通過屬性來詳細(xì)介紹對被卸載的產(chǎn)品的價值作出的價值調(diào)整。在另一實施例中，界面可以顯示在用于每個船舶的裝載、卸載和其它活動的計劃時間段中編號的天數(shù)的列表。界面還可以示出在用于每個港口的裝載、卸載和其它活動的計劃時間段中編號的天數(shù)的列表。界面還可以示出全部和各個船舶的船舶分配、航次、裝載和卸載數(shù)量、相關(guān)的統(tǒng)一費(fèi)用、過剩和滯期成本等的列表。界面還可以示出解算中的現(xiàn)貨市場購買的標(biāo)識、數(shù)量和貨幣價值的內(nèi)容。界面還可以示出在每個裝載港口、卸載港口和每個船舶上的每日庫存、以及用于每日庫存的相關(guān)個別和整體成本的內(nèi)容。METEOROID-算術(shù)模型
METEOROID的算術(shù)模型基于運(yùn)送庫存行程安排問題，其中每個裝載港口可以具有多個供應(yīng)流。由于每個供應(yīng)流產(chǎn)生不同的產(chǎn)品，所述問題是多產(chǎn)品問題。由于每個供應(yīng)流均有其自己的產(chǎn)品規(guī)范并且每個需求流具有其自己的可接受規(guī)范，所以這不是常規(guī)多產(chǎn)品分配問題。此外，通過混合多種產(chǎn)品可以產(chǎn)生完全新的產(chǎn)品，所述混合可以在岸上、或在裝載、卸載和運(yùn)輸過程中的交通工具上來執(zhí)行?；谛遁d產(chǎn)品的規(guī)范來確定卸載的產(chǎn)品流的價值。一個實例包括，將低價值產(chǎn)品(即，HSVG0)與高質(zhì)量產(chǎn)品(S卩，LSVG0)混合以創(chuàng)建需求流可以接受的新產(chǎn)品流，其中一些特定的需求流不接受上述低價值產(chǎn)品。數(shù)學(xué)優(yōu)化問題的目標(biāo)是使利益最大，其可以被定義為向需求流卸載的產(chǎn)品的價值的和，減去供應(yīng)流處裝載的產(chǎn)品的價值，減去所有運(yùn)輸相關(guān)的成本。由于船的隔室的靈活性，船可以裝載多種產(chǎn)品，將它們混合成多種新的產(chǎn)品，并且基于經(jīng)濟(jì)和需求流的消耗費(fèi)用將它們卸載到多個需求流。通常，純利潤率是收益減去花費(fèi)。在本發(fā)明的情形中，純利潤率包括與散裝產(chǎn)品的貨幣價值相關(guān)的一個或多個因素以及與散裝產(chǎn)品相關(guān)的成本相關(guān)聯(lián)一個或多個因素。在一些情況中，純利潤率可以包括一個或多個下列因素卸載到需求流(直接從交通工具、從混合罐、或兩者)的散裝產(chǎn)品的貨幣機(jī)制的總和、從供應(yīng)流裝載的散裝產(chǎn)品的貨幣價值的總和、與供應(yīng)位置和需求位置之間的散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸相關(guān)的成本、或與混合罐的使用相關(guān)的成本。在某些實施方式中，建模的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步包括從混合罐卸載到需求流的產(chǎn)品的貨幣價值的總和。目標(biāo)函數(shù)還可以包括與混合罐的使用相關(guān)聯(lián)的成本的總和。例如，這種成本可以包括罐租賃成本、罐維持成本、抽吸成本、或用于將散裝產(chǎn)品卸載(例如,通過駁船或管道)到需求流的成本。在一些情況中，目標(biāo)函數(shù)還包括基于需求流的規(guī)范要求的價值調(diào)整。在一些情況中，目標(biāo)函數(shù)包括在時間段結(jié)束(例如，一天的結(jié)束)時混合罐中剩余的庫存的貨幣價值和/或時間段開始(例如，一天的開始)時混合罐中剩余的庫存的貨幣價值。數(shù)學(xué)模型的正式定義如下。多個產(chǎn)品通過計劃范圍T從裝載港口的集合J1分配到卸載港口的集合JD。在這個報告中呈現(xiàn)的模型是離散時間模型并且時間t屬于集合{1，2，...T}。盡管實際中使用的時間單元是一天，但是根據(jù)需要可以容易地替換和應(yīng)用不同的時間單元。所有港口的集合J是^和Jd的結(jié)合。集合,。[欠代表用戶-公司擁有的和/或運(yùn)營的裝載港口的集合。集合Jl- e 代表現(xiàn)貨購買裝載港口的集合，通過所述現(xiàn)貨購買裝載港口可以購買來自現(xiàn)貨購買市場的材料。集合G欠代表由第三方運(yùn)營的裝載港口的集合。集合代表用戶-公司擁有的和/或運(yùn)營的卸載港口的集合。集合G 代表用于現(xiàn)貨銷售市場的卸載港口的集合，其中可以經(jīng)由現(xiàn)貨船或駁船將材料銷售到現(xiàn)貨購買市場，并且集合G代表由第三方運(yùn)營的卸載港口的集合。集合GJ是具有草案限制的港口的集合?？梢韵拗聘劭?j處通過船裝載和卸載的數(shù)量，使得每個船不可在一些港口 j裝載或卸載超過Uj次。每個裝載港口 j e Jl具有供應(yīng)流的集合SSp每個卸載港口 j e Jd具有需求流的集合DSj并且可以具有混合罐流BSj的集合(因此，對于一些卸載港口 j e JD，混合罐流BSj的集合可以為空)。集合SS和集合DS分別代表所有供應(yīng)流的集合和所有需求流的集合。集合BS代表所有混合罐流的集合。此外，集合e 代表混合罐流的集合，所述混合罐流可以卸載到需求流ds e DSj, j e JD，且集合代表混合罐流bs可以卸載至的需求流的集合。類似地，集合μ 代表可以卸載到混合罐流bs e BSjjJe^的混合灌流的集合bs' ^bs e BSjjJe^，且集合G凡 代表混合罐流bs e BSj, 可以卸載至的混合罐流的集合bs'關(guān)bs e BSj, j e JD°。最后,集合ds e DSj,j e Jd以及bs e BSj, j e Jd代表分別可以卸載到需求流ds e DS以及卸載到混合罐流bs e BS的供應(yīng)流。讓Q代表所有追蹤屬性的集合，并且讓其子集G或Q代表用于基于屬性的產(chǎn)品價值調(diào)整的不同方向。每個q e Q僅可以屬于泛或Q，不可以同時屬于他們。如果qeG，那么所述值隨屬性q的較高規(guī)范增加。如果q e Q，那么所述值隨著屬性q的較低規(guī)范增加。每個供應(yīng)流ss e SSp有開始天的初始庫存/=。以及在其供應(yīng)港口的每個單元的值VLss,以及從時間t-Ι到時間t的產(chǎn)品的生產(chǎn)量Pss,t。在時間t，供應(yīng)流ss e SS的庫存等級必須大于或等于/=wM并且小于或等于。來自供應(yīng)流ss e SSj, j e Jl的產(chǎn)品具有用于屬性q e Q的規(guī)范。每個需求流ds e DSpj+ejA同樣具有在開始天的初始庫存以及從時間t-Ι到時間t的產(chǎn)品的消耗量Dds, t。在時間t,需求流ds e DS的庫存等級必須大于或等于的并且小于或等于。此外，每個混合罐流bs e BS具有開始天的初始庫存，并且在時間t，混合罐流bs e BS的庫存等級必須大于或等于并且小于或等于。當(dāng)船停在裝載港口 _/e 其可以從任意ss e SSj裝載，但是裝載的總量必須大于或等于6—并且小于或等于f。當(dāng)船停在卸載港口 jdD。,其可以在任意需求流ds e DSj處和/或任意混合罐流bs e BSj處卸載，但是卸載的總量必須大于或等于6—并且小于或等于f ^用于需求流的卸載產(chǎn)品的價值計算是有點復(fù)雜的。每個需求流ds具有其用于每個屬性q e Q的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。如果卸載產(chǎn)品的屬性q的等級與不同，那么它的價值需要被調(diào)整。下面的注解對于模型的呈現(xiàn)是必須的。用于需求流ds e DS的卸載產(chǎn)品的qe Q的等級需要大于或等于LBHds,,并且小于或等于UBHds,,。這些被稱為硬約束。如果用于需求流ds e DS的卸載產(chǎn)品的q e Q的等級小于，或者用于需求流ds e DS的卸載產(chǎn)品的qeG的等級大于，那么分別基于或來計算價值的調(diào)整。這些被稱為軟約束。在不損失一般性的情況下，假設(shè)對于每個q e Q來說< LBS^sq < UBHdsq以及對于每個g e免LBHds q < UBSlsq < UBHds q。在METEOROID實現(xiàn)中，當(dāng)g e泛時，設(shè)置UBHdsjq = c 。當(dāng)q e Q時，設(shè)置LBHds,, = O。這些設(shè)置基于用戶請求。用于需求流ds的卸載產(chǎn)品的每個單元的基準(zhǔn)價值表示為。對于卸載產(chǎn)品的q規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范間的每個價值基準(zhǔn)單元VBUq差，用于需求流ds的卸載產(chǎn)品的每個單元的價值根據(jù)^泛還是q e Q從增加或減少，價值相對標(biāo)準(zhǔn)。如之前提及的，如果用于需求流ds的卸載產(chǎn)品的 q 規(guī)范小于(q e Q)或大于UBS=q( qGQ \觀么1^,STDDdqmJBSD:q·STD:分別被用于計算所述價值調(diào)整。集合V是可用于運(yùn)輸?shù)拇募?。船可以停在多個裝載港口，從多個供應(yīng)流裝載，停在多個卸載港口，并且卸載到多個需求和混合罐流。如果船停在具有多個流的港口，其可以同時從多個流裝載或者可以卸載到多個流。每個船V e V在開始天具有供應(yīng)流ss的初始庫存。每個船V具有其可承載的產(chǎn)品的最大量Zvm^。由Tjj,表示港口 j和j’之間的行駛時間，并且假設(shè)T#是多個離散時間單元(在這個情況中為一天)。船V e V可以屬于提前租賃的船的集合Vqia'每個船V e Vqiakt在時間rvea4iff變?yōu)榭捎玫牟⑶冶仨氃谀Ｐ徒馑阒惺褂??？梢允褂没虿皇褂妹總€非租賃船V e VIVcha'對 于每個V e V，j e Jdl以及t e {1,2, ...，T}，需要滿足進(jìn)口草案限制/和出口草案限制。對于每個船V e V,BV、WSV、DRV以及OVRv分別代表產(chǎn)品的基準(zhǔn)量(PC噸)、世界運(yùn)價乘數(shù)、滯期費(fèi)用以及過剩費(fèi)用。用于從港口 j e J運(yùn)送到港口 j' e J的統(tǒng)一費(fèi)用是C#。如果船V從港口 j運(yùn)送到港口 V，該航段的統(tǒng)一成本。通過DRv乘以船V的航次滯期天數(shù)來計算船V滯期成本。過剩是指超過基準(zhǔn)量Bv的產(chǎn)品噸數(shù)。如果船V的航次的任意航段出現(xiàn)過剩，那么基于所述航次的最大過剩量將過剩費(fèi)用0VRvWSvC#應(yīng)用到船V的航次所有航段。目標(biāo)是在滿足所有要求的同時使利潤最大化。通過如下確定利潤將需求流的卸載產(chǎn)品的價值，加上所有混合罐中最終庫存的價值，減去在供應(yīng)流處的裝載產(chǎn)品的價值，減去在所有混合罐中初始庫存的價值，以及減去在計劃范圍T上的總運(yùn)輸成本。時空網(wǎng)絡(luò)公式化時空網(wǎng)絡(luò)公式化可以被視為整數(shù)多商品流公式化，其中船是商品，節(jié)點代表在特定時間的對港口的可能訪問。網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點的集合和弧線的集合。所有船共享節(jié)點集合，并且每個船具有其自己的弧線集合。節(jié)點的集合N包括一個原始節(jié)點(0，0)，一個匯聚節(jié)點(0，T+1)，以及規(guī)則節(jié)點的集合Nk= {(j，t) j e J, t e {1，2，· · ·，T}}。每個船ν具有其自己的弧線集合Αν。于是弧線集合A = U vevAv。每個弧線集合Av包括五種類型的弧線。行駛弧線(V，(j，t)，(j' , t+Tjj,)，使得ν e V, (j, t) e Ne, (j'，t+Tjj, ) e Nk，并且j關(guān)j'代表船v從從港口 j行駛到港口 j'且在時間t離開在時間t+Tf到達(dá)的可能性。讓<表示用于船ν的所有行駛弧線的集合。然后，# 代表所有行駛弧線的集合。具有ν e V，(j, t) e Ne以及(j，t+1) e Ne的滯期弧線(V，(j，t), (j, t+1))代表船V在港口 j從時間t等到時間t+Ι的可能性。讓尤表示用于船ν的所有滯期弧線的集合。然后，尤代表所有滯期弧線的集合。具有ν e V以及(j，t) e Ne的弧線(V，(0，0)，(j，t))代表船ν何時以及在哪開始它的航次。具有ν e V以及(j，t) e Ne的弧線(V，(j, t)，(O, T+1))代表船ν何時以及在哪結(jié)束它的航次。弧線(V，(0,0), (Ο,Τ+1))代表船ν不被使用的可能性。讓(；代表使用弧線a的成本。使用從節(jié)點(j，t)到節(jié)點(j' ,t+Tjj,)的行駛弧線的成本是BvWSvCjj,。使用滯期弧線的成本是DRV。將保持弧線的成本設(shè)置為零。讓δ+(η)表示將節(jié)點η作為它們的尾節(jié)點的弧線的集合。由S _(η)表示將節(jié)點η作為它們的頭節(jié)點的弧線集合。圖3示出了上述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實例。在本實例中，通過到達(dá)港口 i在時間t2將船輸入到系統(tǒng)。在經(jīng)過了幾天的滯期之后，其在時間tT_i訪問港口 j并且離開系統(tǒng)。具有n = (j, t) e NK，_/+e乃以及ss e SSj的連續(xù)決策變量/ %代表在時間t從供應(yīng)流SS到船V的產(chǎn)品裝載量。具有n = (j, t) e Ne, j e JD，ds e DSj以及ss e SS的連續(xù)決策變量代表在時間t來自船ν的用于需求流ds的產(chǎn)品卸載量ss。類似地，具有n = (j，t) e Nej7-G^, bs e BSj以及ss e SS的連續(xù)變量/ 冗^代表在時間t來自船V的用于混合罐流bs的產(chǎn)品的卸載量ss。mbs G BS1Fs以及ds e DSj., j e JD，t e {I,2，...，T}的連續(xù)決策變量代表在時間t用于需求流ds的產(chǎn)品的卸載量bs。具有bs' ,bs e BSj,bs/ ^bs,j&JD\t e {1，2，· · ·，T}的連續(xù)決策變量代表在時間 t進(jìn)入混合罐流bs的產(chǎn)品的卸載量bs’。具有ds e DS, SS e SSfe Π及t e {1,2,...,Tl的連續(xù)變量代表從現(xiàn)貨購買市場購買的和卸載(通過駁船)到需求流ds的產(chǎn)品數(shù)量。類似地，具有bs e BS, ss e SS^bf,j e 以及t e {1，2，...，T}的連續(xù)變量代表從現(xiàn)貨購買市場購買的和卸載(通過駁船)到混合罐流bs的產(chǎn)品數(shù)量。注意的是，在經(jīng)由駁船從一些混合罐bs到一些其它混合罐bs’或需求流ds的任何移動導(dǎo)致以每噸成本的單位表示的運(yùn)輸成本CM；=。連續(xù)決策變量< 代表在時間t結(jié)束時來自船V上的供應(yīng)流ss的產(chǎn)品庫存等級。具有SS e SS以及t e {1,2,... ,T}的連續(xù)決策變量^,表示時間t結(jié)束時供應(yīng)流ss的庫存等級。具有ds e DS以及t e {1,2, , T}的連續(xù)決策變量表示在時間t結(jié)束時需求流ds的庫存等級。類似地，具有bs e BS以及t e {1,2, , T}的連續(xù)決策變量4=表示在時間t結(jié)束時混合罐流bs的庫存等級。此外，由于執(zhí)行岸上混合的容量，在每個混合罐的混合流的屬性規(guī)范必須在每日基準(zhǔn)上進(jìn)行追蹤。這通過定義具有q e Q，bs e BS以及t e {1,2, , T}的連續(xù)決策變量&=,來實現(xiàn)。連續(xù)變量表基于通過船ν e V用于需求流ds e DS的卸載產(chǎn)品的屬性q e Q的規(guī)范調(diào)整價值，其中n = (j, t) e Nk并且ds e DSjo具有t e {1，2，...，T}的連續(xù)變量代表基于在時間t通過混合灌流
用于需求流ds e DS的卸載產(chǎn)品的屬性q e Q的規(guī)范調(diào)整價值。類似地，連續(xù)變量代表基于時間τ處用于混合罐流bs e BS的混合罐庫存的屬性q e Q的規(guī)范調(diào)整價值。每個船ν e V的連續(xù)變量Ov代表船ν的航次的最大過剩量。如果使用弧線a,則用于每個行駛弧線ae $和v e athaclV的另一連續(xù)變量oa, v等于ov。其它情況oa, v取零。在用于過剩成本的計算的目標(biāo)函數(shù)中使用變量oa,v。用于每個a e Av的二進(jìn)制變量xa在船ν使用弧線a時取值為I、否則取值為O。用于每個船ν e V和每個節(jié)點n = (j，t) e Ne的二進(jìn)制變量zn,v指示在時間t如果)e >船ν是否從港口 j裝載產(chǎn)品以及如果j e Jd船ν是否將產(chǎn)品卸載到港口 j。如果在時間t沒有發(fā)生來自混合罐bs的輸出，則具有n = (j, t) e叭^”以及化e BSj的二進(jìn)制變量取值為I。如果在時間t沒有發(fā)生到混合罐bs的輸入，則具有η = (j，t) eNK，_/+ef以及bs e BSj的二進(jìn)制變量<&取值為I。如果在時間t沒有發(fā)生來自混合罐bs的輸入和輸出，則具有n = (j, t) e NK，_/+eWW&bs e BSj的二進(jìn)制變量!^#取值為I。注意的是，_■進(jìn)制變量1和1^，； 是互斥的。最后，如果在時間t將混合iiS流bs卸載到需求流ds，則具有ds ee {1，2，...，T}的二進(jìn)制變量ybs, ds, t取值為I。
在這種情況下，在時間t從混合罐流bs卸載到需求流ds的產(chǎn)品屬性規(guī)范sbs, q> t滿足需求流ds的屬性規(guī)范的允許范圍，即[LBHds, q, UBHds, J，并且在所述時間t卸載的量必須在之間。本部分的剩余部分呈現(xiàn)用于METEOROID 的基于時空網(wǎng)絡(luò)的公式。注意到在數(shù)學(xué)編程模型的公式中進(jìn)行下面的假設(shè)庫存和屬性規(guī)范基于結(jié)束天的價值每天每個港口僅有一個船泊位(裝載、卸載和混合罐)來自船舶的裝載和卸載時間包括在T#中對于混合罐允許在同一天發(fā)生多個輸入和多個輸出對于混合罐不允許在同一天發(fā)生多個輸入和多個輸出允許現(xiàn)貨到混合罐的饋送以及混合罐到混合罐的傳輸對需求流的所有輸入必須單獨地符合規(guī)范對需求流的所有輸入被單獨地估值第一組公式表示流保持限制。Σ χ<.,_ Σ x =0Vne Λ'(I)
:aeS~ π! ), >Ξ ~ (jf)}Σ= I， Vl e(2)Σ= I， Vv € P ‘())
',o^zS ((0.Τ—I))}下一個限制集合確保在由用戶-公司擁有的和/或運(yùn)營的裝載港口的供應(yīng)流以及在卸載港口的需求流的庫存平衡。C =Km Vfl = (^r)eArt, Vie./￡ ,V. e, V(4)
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權(quán)利要求
1.一種用于運(yùn)輸散裝產(chǎn)品的方法，包括 (I)接收數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集包括 (a)多個供應(yīng)位置和多個需求位置的標(biāo)識； (b)對于每個供應(yīng)位置，散裝產(chǎn)品的一個或多個供應(yīng)流的標(biāo)識以及來自供應(yīng)流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值； (c)對于每個需求位置，散裝產(chǎn)品的一個或多個需求流的標(biāo)識以及滿足需求流的屬性規(guī)范要求的散裝產(chǎn)品的貨幣價值； (d)在供應(yīng)位置和需求位置之間運(yùn)載散裝產(chǎn)品的交通工具隊的標(biāo)識； (e)與所述隊中的每個交通工具的容量相關(guān)的數(shù)據(jù)； (f)與用于將散裝產(chǎn)品從供應(yīng)位置運(yùn)輸?shù)叫枨笪恢玫某杀鞠嚓P(guān)的數(shù)據(jù)；以及 (g)位于用于從交通工具接收散裝產(chǎn)品和將散裝產(chǎn)品卸載到需求流的需求位置或供應(yīng)位置的一個或多個混合罐的標(biāo)識； (II)使用數(shù)據(jù)集來填充數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型包括用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)和多個限制； 其中所述限制包括涉及混合罐內(nèi)容的數(shù)量或?qū)傩缘囊粋€或多個非線性項； (III)獲得用于最大化純利潤率的目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型的解算；以及 (IV)基于所述數(shù)學(xué)模型的解算，物理上運(yùn)輸一個或多個散裝產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述純利潤率計算包括從交通工具直接卸載到需求流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值的總和、從每個混合罐卸載到需求流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值的總和、減去從供應(yīng)流裝載的散裝產(chǎn)品的貨幣價值的總和、減去與供應(yīng)位置和需求位置之間的散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸相關(guān)的成本、減去與每個混合罐的使用相關(guān)的成本。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述數(shù)學(xué)模型是混合整數(shù)非線性規(guī)劃(MINLP)模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中獲得MINLP模型的解算包括將MINLP模型變換為混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)模型的子問題和求解MILP模型的子問題。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中求解MILP模型子問題包括為每個混合罐施加限制、單調(diào)功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述單調(diào)功能要求一旦卸載開始，每個混合罐在接收新的散裝產(chǎn)品之前必須完全清空。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中求解MILP模型子問題進(jìn)一步包括簡化模型復(fù)雜度且獲得簡化的MILP模型子問題的初始可行解算。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中簡化模型復(fù)雜度包括限制一個或多個交通工具可通往的供應(yīng)位置或需求位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括通過基于最初可行解算來固定一個或多個交通工具的行程以及將大規(guī)模鄰域搜索應(yīng)用到MILP模型子問題，獲得對最初可行解算的改進(jìn)解算。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括通過基于為MILP模型子問題獲得的解算來固定MINLP模型的整數(shù)分量，使用MILP模型子問題的解算來公式化非線性規(guī)劃(NLP)模型子問題。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中一個或多個非線性項是雙線性項，并且進(jìn)一步包括如果NLP模型子問題解算使用混合罐，通過以下步驟來獲得MINLP模型的改進(jìn)解算，包括 (a)移除為每個混合罐施加單調(diào)功能的限制；以及 (b)在MINLP模型中固定所有雙線性項的一側(cè)以及對獲得的MILP模型進(jìn)行求解。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步包括減去用于租賃混合罐的成本的總和。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步包括減去將散裝產(chǎn)品從混合罐卸載到需求流的成本的總和。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步包括基于需求流所要求的規(guī)范的值調(diào)整。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述模型進(jìn)一步包括用于以下一個或多個的決策變量交通工具選擇、行程安排、裝載量、卸載量、定時、混合罐租賃以及散裝產(chǎn)品混合。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中至少一個需求位置要求與能夠從一個或多個供應(yīng)流獲得的散裝產(chǎn)品具有不同屬性規(guī)范的散裝產(chǎn)品。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括使用所述解算來確定用于混合一個或多個散裝產(chǎn)品以形成滿足需求流的不同屬性規(guī)范要求的混合的散裝產(chǎn)品的混合計劃。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)混合計劃，物理地將一個或多個散裝產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到包含其他散裝產(chǎn)品的混合罐，并且混合散裝產(chǎn)品以形成混合的散裝產(chǎn)品。
19.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步包括卸載的散裝產(chǎn)品的規(guī)范調(diào)整的估價的總和。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中每個交通工具是船舶，每個供應(yīng)位置是供應(yīng)港口，并且每個需求位置是需求港口。
21.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述交通工具隊是不同種類的。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述限制包括下列內(nèi)容中的一個或多個與裝載量相關(guān)的項、與卸載量相關(guān)的項、與散裝產(chǎn)品可用性相關(guān)的項、與散裝產(chǎn)品規(guī)范相關(guān)的項、與交通工具容量相關(guān)的項、以及與屬性規(guī)范相關(guān)的項。
23.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)集進(jìn)一步包括與用于一個或多個混合罐的下述內(nèi)容中的一個或多個相關(guān)的數(shù)據(jù)罐容量、散裝產(chǎn)品屬性規(guī)范、裝載限制、卸載限制、罐的租賃期、以及罐的租賃成本。
24.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步包括庫存保持成本的總和。
25.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中通過將MINLP模型分解為混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)模型子問題和非線性規(guī)劃(NLP)模型子問題來對MINLP模型進(jìn)行求解； 其中，首先求解MILP模型并且將MILP模型的解算用于限定NLP模型。
26.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中一個或多個非線性項是雙線性項，并且進(jìn)一步包括如果NLP模型子問題解算使用混合罐，通過以下步驟來獲得MINLP模型的改進(jìn)解算，包括 (a)移除為每個混合罐施加單調(diào)功能的限制；以及 (b)在MINLP模型中固定每個雙線性項中的一個變量，以及對獲得的MILP模型進(jìn)行求解。
27.一種用于確定散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸?shù)挠嬎銠C(jī)設(shè)備，包括 (I)存儲數(shù)據(jù)文件的存儲器裝置，所述數(shù)據(jù)文件包括 (a)多個供應(yīng)位置和多個需求位置的標(biāo)識； (b)對于每個供應(yīng)位置，散裝產(chǎn)品的一個或多個供應(yīng)流的標(biāo)識以及來自供應(yīng)流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值； (c)對于每個需求位置，散裝產(chǎn)品的一個或多個需求流的標(biāo)識以及滿足需求流的屬性規(guī)范要求的散裝產(chǎn)品的貨幣價值； (d)在供應(yīng)位置和需求位置之間運(yùn)載散裝產(chǎn)品的交通工具隊的標(biāo)識； (e)與所述隊中的每個交通工具的容量相關(guān)的數(shù)據(jù)； (f)與用于將散裝產(chǎn)品從供應(yīng)位置運(yùn)輸?shù)叫枨笪恢玫某杀鞠嚓P(guān)的數(shù)據(jù)；以及 (g)位于用于從交通工具接收散裝產(chǎn)品和將散裝產(chǎn)品卸載到需求流的需求位置或供應(yīng)位置的一個或多個混合罐的標(biāo)識； (II)建模應(yīng)用，能夠由優(yōu)化設(shè)備執(zhí)行以使用數(shù)據(jù)文件來填充數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型包括用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)和多個限制； 其中所述限制包括涉及混合罐內(nèi)容的數(shù)量或?qū)傩缘囊粋€或多個非線性項； (III)求解器引擎，其能夠由所述優(yōu)化設(shè)備執(zhí)行以獲得用于最大化純利潤率的目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型的解算。
28.一種能夠被機(jī)器讀取的程序存儲裝置，其有形地體現(xiàn)能夠由機(jī)器執(zhí)行以實現(xiàn)用于確定散裝產(chǎn)品的運(yùn)輸?shù)姆椒ú襟E的指令的程序，所述方法步驟包括 (I)讀取數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件包括 (a)多個供應(yīng)位置和多個需求位置的標(biāo)識； (b)對于每個供應(yīng)位置，散裝產(chǎn)品的一個或多個供應(yīng)流的標(biāo)識以及來自供應(yīng)流的散裝產(chǎn)品的貨幣價值； (c)對于每個需求位置，散裝產(chǎn)品的一個或多個需求流的標(biāo)識以及滿足需求流的屬性規(guī)范要求的散裝產(chǎn)品的貨幣價值； (d)在供應(yīng)位置和需求位置之間運(yùn)載散裝產(chǎn)品的交通工具隊的標(biāo)識； (e)與所述隊中的每個交通工具的容量相關(guān)的數(shù)據(jù)； (f)與用于將散裝產(chǎn)品從供應(yīng)位置運(yùn)輸?shù)叫枨笪恢玫某杀鞠嚓P(guān)的數(shù)據(jù)；以及 (g)位于用于從交通工具接收散裝產(chǎn)品和將散裝產(chǎn)品卸載到需求流的需求位置或供應(yīng)位置的一個或多個混合罐的標(biāo)識； (II)使用數(shù)據(jù)文件來填充數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型包括用于純利潤率的目標(biāo)函數(shù)和多個限制； 其中所述限制包括涉及混合罐內(nèi)容的數(shù)量或?qū)傩缘囊粋€或多個非線性項； (III)獲得用于最大化純利潤率的目標(biāo)函數(shù)的所述數(shù)學(xué)模型的解算。
全文摘要
一種在散裝產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)奈锪髦袔椭鷽Q策決定的工具。例如，所述工具可以用于求解涉及原油的運(yùn)輸和庫存管理的問題，其中通過船隊進(jìn)行在供應(yīng)港口和卸載港口之間的原油運(yùn)輸。所述工具能夠處理可能非常復(fù)雜的典型的石油產(chǎn)品運(yùn)輸問題。所述工具使用先進(jìn)的建模和優(yōu)化技術(shù)以找到用于散裝產(chǎn)品的分配、交通工具的行程安排、交通工具的調(diào)度、以及/或散裝產(chǎn)品混合操作的解算(最優(yōu)或接近最優(yōu))。
文檔編號G05B13/00GK102804083SQ201080027818
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者J·巴拉蘇布拉馬尼亞恩, N·薩瓦亞, K·C·弗曼, G·R·科西斯, M·F·瑪戈利斯, M·J·米蘭達(dá), M·K·麥克唐納, J-H·宋, P·H·沃里克 申請人:?？松梨谘芯抗こ坦?br>