基于航运企业配船运营的实际场景及燃油成本占据船队总成本极大比重的特点，本文研究考虑了航速优化的航线配船问题。首先，在传统航线配船线性模型的基础上，加入航速决策变量建立了航线配船混合整数非线性优化模型；其次，设计并应用概率禁忌搜索算法对问题进行求解；最后，通过大量数据实验和实际案例数据分析，调整算法参数，求解大规模问题，并与随机航速航线配船线性模型进行对比，分析了航速优化的效果。经比较，概率禁忌搜索算法求解非线性模型的结果与随机航速航线配船线性模型的最优解相差约为6%。
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