长江航运的蓬勃发展吸引了大批集装箱船舶的投入,但目前过度的运力投入使得运力供给大于需求,经营长江集装箱运输业务的船公司之间竞争激烈。选择合适的船型对集装箱运输公司提高船舶利用率,降低成本,提高企业竞争力有很重要的意义。经营长江干线的船公司在各个港口都有一定数量可供调配的船舶资源,如何利用这些资源来合理完成运输任务,是各个船公司不断追求的目标。与远洋运输相比,长江干线在航道、船舶和集装箱货物方面具有以下特点:长江干线航道为直线型航道,港口在航道上顺次排列;用于长江干线集装箱运输的船舶吨位较小;长江干线上的集装箱运输任务具有多批次、小批量的特点。长江干线在航道、船舶和货物方面的特点,促使了换船作业的发生。集装箱换船作业,是存在于内河运输中的一种较为常见的作业方式,是通过对载运集装箱进行数量上的合并和拆分,换装至容量相应的船舶,以提高船舶的利用率。近年来,换船作业机械的完善和换船作业相关规定的完善近一步推进了换船作业在长江干线上的应用。本文在航线既定,港口信息及货源信息已知的前提下,考虑换船作业,建立以总运输成本最小为目标的整数规划模型,并设计多层编码遗传算法求解,提出包括船舶选择、挂靠港选择和运输任务指派和换船方案四方面内容的集装箱船舶调度优化方法,应用于实例求解集装箱船舶调度优化方案,并通过多组算例,与不允许换船作业情况下的优化方案进行对比分析。最后,对集装箱批量进行了灵敏度分析。实例验证表明,允许换船作业可进一步提高船舶利用率,降低运输总成本。同时,换船作业在多批次、小批量的运输任务中更具有成本优势,符合长江干线集装箱需求的特点。