[發(fā)明專利]一種提高板卷水運(yùn)穩(wěn)定性的自動(dòng)配載方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310429869.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103500390A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐立新;葛沛鑫;楊浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/08
• 分類號(hào): G06Q10/08;G06Q50/28;B63B25/22
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息技術(shù)領(lǐng)域，涉及船舶貨物配載方法，適用于鋼鐵企業(yè)中板卷的水運(yùn)配載，提供一種決策板卷裝船順序及位置的自動(dòng)配載方法。

背景技術(shù)

鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)成品出廠一般采用水運(yùn)方式，其物流作業(yè)流程如圖1所示，板卷由場(chǎng)外卡車從生產(chǎn)廠區(qū)被運(yùn)往碼頭堆場(chǎng)，當(dāng)有船抵達(dá)碼頭，計(jì)劃人員會(huì)根據(jù)來(lái)船的容積、載重、到港站等信息以及該船分配板卷規(guī)格信息制定配載方案。該方案決策各板卷在船中的擺放位置以及裝船順序，配載方案下達(dá)后堆場(chǎng)吊機(jī)將板卷放入場(chǎng)內(nèi)卡車，再由場(chǎng)內(nèi)卡車將板卷運(yùn)往岸邊，由岸邊吊機(jī)將板卷依次放入船中的指定位置。

在制定配載方案時(shí)，要滿足運(yùn)輸方和碼頭裝卸方的要求。運(yùn)輸方要求配載方案必須保證船身平衡，包括船頭尾平衡和左右平衡，通過(guò)優(yōu)化平衡量指標(biāo)保證船身在運(yùn)輸過(guò)程中平穩(wěn)。碼頭裝卸方在按照配載方案裝船過(guò)程中有兩個(gè)要求，第一個(gè)盡量避免倒垛情況發(fā)生，由于船舶可裝載多個(gè)到港站的板卷，就可能發(fā)生下層板卷先于其下層板卷到站，上層板卷就會(huì)阻礙下層板卷的卸載，因此必須先移動(dòng)上層板卷，而這樣就增加了一次操作，該操作被稱為倒垛，通過(guò)優(yōu)化倒垛量指標(biāo)可提高碼頭裝卸效率；第二個(gè)盡量集中岸吊操作，若一個(gè)到港站的板卷擺放過(guò)于分散，到站后岸吊卸載板卷時(shí)就會(huì)來(lái)回移動(dòng)頻繁，通過(guò)優(yōu)化分散度指標(biāo)可集中岸吊操作、提高工作效率、減少機(jī)械損耗。

鋼鐵企業(yè)的出廠板卷數(shù)量龐大、規(guī)格不一，且配載方案要滿足很多約束條件，比如所裝板卷不能超過(guò)艙容、板卷擺放滿足最小行間距要求、板卷多層擺放時(shí)上層板卷規(guī)格要小于下層板卷規(guī)格等。當(dāng)前的板卷配載方案主要依靠碼頭計(jì)劃人員通過(guò)電話與船方協(xié)商制定，主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)，效率較低，很難給出科學(xué)合理且滿足雙方要求的配載方案，運(yùn)輸質(zhì)量難以保證。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于船運(yùn)板卷裝載計(jì)劃問(wèn)題的研究比較少，日本的Toyohiro?UMEDA研究了一類鋼卷裝船計(jì)劃問(wèn)題，但在他們研究的問(wèn)題中，船只上堆放卷的位置是固定的，即位置數(shù)是一定的，無(wú)需根據(jù)卷的大小形狀來(lái)決策位置，最終作者采用遺傳算法進(jìn)行了求解。200510028376.4號(hào)專利《鋼鐵產(chǎn)品散裝貨運(yùn)船舶積配載方法》研究了鋼鐵產(chǎn)品的裝載計(jì)劃問(wèn)題，但該研究只考慮所有產(chǎn)品屬于同一個(gè)到港站的情況，沒(méi)有考慮多到港站情況，因此忽略了由多到港站的問(wèn)題特征所引起的船舶后續(xù)航行過(guò)程中的船舶平衡要求以及卸載方面的要求，無(wú)法保證多到港站情況下裝載過(guò)程中以及運(yùn)輸過(guò)程中船舶的穩(wěn)定性和安全性。綜上所述，目前針對(duì)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)成品裝載計(jì)劃問(wèn)題的研究還顯不足，這為后續(xù)研究留下了空間。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種提高板卷水運(yùn)穩(wěn)定性的自動(dòng)配載方法，避免倒垛現(xiàn)象的發(fā)生，解決了船上集中擺放的問(wèn)題，保證了船身穩(wěn)定，使得配載更加科學(xué)、安全，并降低配載損耗。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種提高板卷水運(yùn)穩(wěn)定性的自動(dòng)配載方法，包括以下步驟：

步驟1：從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取板卷信息、船信息、裝載要求信息和算法參數(shù)信息；

其中，板卷信息包括：產(chǎn)品名稱、提單號(hào)、準(zhǔn)發(fā)號(hào)、合同號(hào)、庫(kù)區(qū)、材料號(hào)、庫(kù)位號(hào)、凈重、寬度、長(zhǎng)度、到港站、交華期；

船舶信息包括：船名、船類型、船額定載重、船艙個(gè)數(shù)、各船艙長(zhǎng)、各船艙寬，各船艙額定載重；

裝載要求信息包括：最小行間距、船左右平衡限制、船頭尾平衡限制、到港站的先后順序、到港站平衡權(quán)重、分散度權(quán)重、倒垛次數(shù)權(quán)重；

算法參數(shù)信息包括：最大不更新迭代次數(shù)、禁忌表長(zhǎng)度、最大迭代次數(shù)。

步驟2：調(diào)用步驟1的信息，生成初始的配載方案，包括如下步驟：

步驟2.1：初始確定船艙中板卷擺放的行列總數(shù)：根據(jù)步驟1提供的板卷寬度、長(zhǎng)度，船艙長(zhǎng)寬信息和最小行間距信息確定板卷在船上擺放的行列總數(shù)，首先計(jì)算板卷的平均寬度和長(zhǎng)度，之后根據(jù)船長(zhǎng)以及板卷平均長(zhǎng)度確定總列數(shù)，根據(jù)船寬以及板卷平均寬度確定總行數(shù)；

步驟2.2：板卷的分批和排序：首先根據(jù)步驟1提供的板卷港站信息對(duì)板卷進(jìn)行分批，避免板卷在卸載操作中發(fā)生倒垛情況：根據(jù)到港站進(jìn)站的先后順序?qū)ε渭线M(jìn)行排序，到港站越遠(yuǎn)的批次其裝載優(yōu)先級(jí)越高，這樣最后到站的板卷就會(huì)優(yōu)先放在下層，其上層的板卷必然先到，如此就可避免發(fā)生倒垛；

之后對(duì)各個(gè)批次中的板卷根據(jù)其寬度和重量信息進(jìn)行排序：寬的和重的板卷優(yōu)先級(jí)高，這樣寬的重的板卷就會(huì)優(yōu)先被放在下層，之后放在上層的板卷規(guī)格必定小于下層的規(guī)格，如此可防止上層板卷倒塌或壓壞下層板卷的情況發(fā)生；

步驟2.3：以保證船身平衡為基礎(chǔ)調(diào)整板卷的裝船順序并確定板卷在船上的位置；