集装箱船配载方案的设计过程中,需要根据船舶、货源和港口情况,充分发挥集装箱船的装载能力、保证船体强度、货物运输质量、适度的稳性和吃水差等。而充分发挥集装箱船装载能力和保证集装箱船的强度和适度的稳性是配载设计的关键。这些目标的实现一般是根据有关资料、要求和实践经验依靠人工设计完成的。但随着集装箱船大型化发展和运输效率的提高,EDI(电子数据交换)等信息技术在集装箱运输领域的广泛应用,人工设计己不能适应发展的要求。取而代之的必然是建立在现代信息技术和人工智能基础上的智能化配载系统。

本研究的目的是研究优化集装箱船配载方案(方法),为优化集装箱船配载方案提供理论依据,并为建立基于优化方法的集装箱计算机配载系统提供算法模型。使集装箱船的配载工作能在确定配载各最优目标值的基础上,根据目标值求得集装箱配载方案的最优解(配载方案)。设计简洁、友好的操作界面,对软件打包生成可安装程序。本研究的意义是该系统能提高集装箱船的配载效率,为集装箱船运输提供安全保障,提高营运的经济效益和船舶管理的自动化水平,实现软件的商业价值。

国外研究

集装箱配载作为海运的一个关键流程,其种类可以大致分为首先是有效统筹场位其次是确定船驳的顺畅的装箱位置。虽然船舶配载的工作涉及到船舶与场地两个部门,但是本文的研究中心还是船上的配载规划问题。1970年前后,船舶配载系统的研发成为许多国家的相关研究机构的研究方向,除去考虑有效统筹场位、保证船舶稳性和强度等因素,配载作业还追求另一个影响作业效率的指标捣箱率。按照使用的方式方法不同,对集装箱配载问题的研究可大致分为概率模拟方法、启发式方法、决策支持系统、数学规划模型、专家系统。

1.随机模拟方法

基于电脑产生的随机数据,模拟某种现实问题,并最终以实验的方式求得最终处理方式是随机模拟方法的基本原理,该方法又被称为蒙特卡洛法。将具体的集装箱的卸货港、重量、箱形尺寸以及场地、机械等的基本信息输入,通过软件产生多种备选方案,通过模拟装卸过程作出比较,进而从中选择出最好的方案。该种方法的优点是可以产生多种预配方案并依据一定标准对各种方案进行比较,进而从中选择出最好的方案。但缺点是多种备选方案缺乏针对性,难以有效提升工作效率。

2.启发式方法

启发式方法在很大程度上依赖于人员的工作经验与主观因素而产生作业计划。启发式算法的弊端在于很难对于配载问题给予定性解法,即使能给予某些定性描述,却无法在既定时间内寻求到最好的解决问题的方法。启发式方法的优点在于算法比较灵活,具体问题具体分析,具体问题具体解决。启发式方法很难求出最优解,得出的解一般是在实际配载过程中可以实施的合理解。

3.决策支持系统

决策支持系统,简称是一个辅助性质的配载工具可以帮助配载人员完成复杂的配载工作。首先,船舶配载需要大量船舶的性能指标和数据,搜集数据是船舶配载的基础也是重要环节,可以自动为配载人员提供这些资料以辅助操作人员顺利完成配载工作。的优势在于最大限度发挥了计算机的优势,而使配载人员从繁重的计算和信息处理工作中解脱出来,以便投入更多精力去完成一些复杂的、创造性的工作,使得配载效率有了极大的提高。是当前适用范围做广泛的辅助配载系统,而且随着相关研究的进一步发展,未来的发展前景也势必更加广泛。

4.数学规划法