CN109636204B - 一种基于堆场作业的装船配载管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于堆场作业的装船配载管理方法，涉及港口码头作业管理领域。该方法通过将集装箱之间的作业顺序结合现场安排设备的作业范围与设备位置进行依次排序，并且根据现场的作业情况进行调整，保证集装箱的装卸效率达到最高。并且在持续作业过程中结合船舶的稳性与吃水动态优化柜子的装卸位置，最大程度的保证了船舶作业的安全性。而且，采用本发明提供的管理方法，可以在作业实施之前就通过计算机计算出最优的出场顺序以及各设备的作业安排，所以，拖车司机只需要按照计算机的指引就可以轻松的完成作业，而无需实时进行沟通，避免了沟通不及时出现的问题。
Description
技术领域
本发明涉及港口码头作业管理领域，尤其涉及一种基于堆场作业的装船配载管理方法。
背景技术
目前，在码头作业中，管理员一般通过在堆场里观看设备空闲情况对各设备安排作业任务，并将作业任务写在纸质清单上，堆场内部的拖车司机按照纸质清单或者通过使用对讲机与管理员沟通得到指引并进行作业。这种通过管理员观看后安排的作业计划，存在大量的人工干预与自主选择装柜位置的情况，经常出现安排不合理的情况，导致作业效率低，而且容易出现错误。
另外，由于码头堆场面积大，堆场内部的拖车司机在装卸过程中需要不断与中控进行联系以应对码头堆场变化引起的一些情况。如果沟通不及时或者沟通上发生了误解，就会导致装错柜或者进行了多余的翻捣箱的作业。从而使得堆场的作业效率降低，影响到其他集装箱的作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于堆场作业的装船配载管理方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于堆场作业的装船配载管理方法，包括如下步骤：
S1，设置设备对应的堆场与船舶作业范围以及各级设备之间的从属关系；
S2，设定船舶作业中部分场区的优先等级，并根据优先等级进行作业；
S3，将船舶固有的极限重心高度KGC曲线或临界初稳性高度GMC曲线导入系统，用于后续的稳性对比校验；
S4，船舶开始作业后识别场区内各设备的位置，并为各设备提供距离最近的场区，在该场区内提供捣箱次数最低的柜子进行出场，在作业过程中，将场区内的作业平均分配到每台设备上；
S5，柜子出场后根据下列约束条件依次放置柜子到船上：
柜子在堆场上的位置唯一；
柜子在船上的位置唯一；
装上船的柜子总重量小于等于船舶的排水量，排水量为船舶的基本资料；
当装船作业时，先完成当前贝的当前层再进行下一层的作业；
当装船作业时，先完成当前贝的全部作业内容再移动到下一贝位作业；
每个柜子装上船后经过验证需满足稳性要求；
S6，重复S4-S5，直至将所有的作业内容完成。
优选地，S2中，所述船舶作业中部分场区的优先等级，按照如下方法进行设置：通过系统操作加一的方法设定贝位的优先等级，按照贝位优先等级从高到低的顺序进行堆场作业。
优选地，S4中，所述船舶开始作业后识别设备位置，具体为，通过RFID识别设备位置。
优选地，S4中，所述距离最近的且捣箱次数最低的柜子，按照如下方法获取：
按照如下公式计算当前每个柜子的捣箱次数，并对计算结果按照从低到高进行排序，得到待出场的柜子列表：
捣箱次数＝所在场位的最高层数-目前集装箱所在层数；
计算设备当前位置与作业场区之间的距离，并对计算结果按照从低到高进行排序，得到距离列表；
在作业过程中，按照距离列表优先处理距离小的场区，在该场区中，按照带出场的柜子列表优先处理捣箱次数小的柜子。
本发明的有益效果是：本发明提供的基于堆场作业的装船配载管理方法，通过将集装箱之间的作业顺序结合现场安排设备的作业范围与设备位置进行依次排序，并且根据现场的作业情况进行调整，保证集装箱的装卸效率达到最高。并且在持续作业过程中结合船舶的稳性与吃水动态优化柜子的装卸位置，最大程度的保证了船舶作业的安全性。而且，采用本发明提供的管理方法，可以在作业实施之前就通过计算机计算出最优的出场顺序以及各设备的作业安排，所以，拖车司机只需要按照计算机的指引就可以轻松的完成作业，而无需实时进行沟通，避免了沟通不及时出现的问题。
附图说明
图1是本发明提供的基于堆场作业的装船配载管理方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于堆场作业的装船配载管理方法，包括如下步骤：
S1，设置设备对应的堆场与船舶作业范围以及各级设备之间的从属关系；
S2，设定船舶作业中部分场区的优先等级，并根据优先等级进行作业；
S3，将船舶固有的极限重心高度KGC曲线或临界初稳性高度GMC曲线导入系统，用于后续的稳性对比校验；
S4，船舶开始作业后识别场区内各设备的位置，并为各设备提供距离最近的场区，在该场区内提供捣箱次数最低的柜子进行出场，在作业过程中，将场区内的作业平均分配到每台设备上；
S5，柜子出场后根据下列约束条件依次放置柜子到船上：
柜子在堆场上的位置唯一；
柜子在船上的位置唯一；
装上船的柜子总重量小于等于船舶的排水量，排水量为船舶的基本资料；
当装船作业时，先完成当前贝的当前层再进行下一层的作业；
当装船作业时，先完成当前贝的全部作业内容再移动到下一贝位作业；
每个柜子装上船后经过验证需满足稳性要求；
S6，重复S4-S5，直至将所有的作业内容完成。
上述方法中，由于每个设备都会有自己的作业区间，计算设备的作业内容时就需要在该区间内计算。并且根据区间内的位置进行优先级排序，所以，本发明中，首先在S1中设置设备对应的堆场与船舶作业范围，其实施时的示例可参见表1。
另外，因为多种设备之间是一个工作小组的关系。某几台车可能就只会为一台岸边机械服务作业，所以，本发明S1中设置了各级设备之间的从属关系，其实施时的示例可参见表2。
表1
| 堆场号 | 贝 | 排 | 优先级 | 龙门吊 |
| A1 | 1 | 1 | 0 | 龙门吊1#机 |
| A1 | 1 | 2 | 0 | 龙门吊1#机 |
| A1 | 1 | 3 | 0 | 龙门吊1#机 |
| A1 | 3 | 1 | 1 | 龙门吊1#机 |
| A1 | 3 | 2 | 1 | 龙门吊1#机 |
| A1 | 3 | 3 | 1 | 龙门吊1#机 |
| A1 | 5 | 1 | 0 | 龙门吊2#机 |
| A1 | 5 | 2 | 0 | 龙门吊2#机 |
| A1 | 5 | 3 | 0 | 龙门吊2#机 |
表2
S2中，所述船舶作业中部分场区的优先等级，按照如下方法进行设置：通过系统操作加一的方法设定贝位的优先等级，按照贝位优先等级从高到低的顺序进行堆场作业。
通过设置优先等级，可以使得集装箱出场操作时，对优先等级高的位置优先处理，而优先等级相同的位置，则可以按照下述步骤中的方法确定处理顺序。如表1中，A1场区贝位3的优先级为1，而A1场区贝位1、5的优先级为0，则在出场时，首先处理贝位3，再处理贝位1、5，具体的贝位1、5的出场顺序，则按照S4-5提供的方法确定。
S3中，船舶的极限重心高度KGC曲线或临界初稳性高度GMC曲线，是船舶出厂后就随船有的资料，在本发明中，为了使得将集装箱装入船上后，能够满足船的性能要求，则需要在装船时，使用该参数对装船的方法进行校核，实际使用过程中，将该参数提前导入系统，待后续装船需要进行稳性对比校验时，直接调用该参数即可。
本发明实施例中，S4中，所述船舶开始作业后识别设备位置，具体为，通过RFID识别设备位置。
S4中，所述距离最近的且捣箱次数最低的柜子，按照如下方法获取：
S4中，所述距离最近的且捣箱次数最低的柜子，按照如下方法获取：
按照如下公式计算当前每个柜子的捣箱次数，并对计算结果按照从低到高进行排序，得到待出场的柜子列表：
捣箱次数＝所在场位的最高层数-目前集装箱所在层数；
计算设备当前位置与作业场区之间的距离，并对计算结果按照从低到高进行排序，得到距离列表；
在作业过程中，按照距离列表优先处理距离小的场区，在该场区中，按照带出场的柜子列表优先处理捣箱次数小的柜子。
通过步骤S1-S3将所有需要用到的条件都设置好之后，再通过步骤S4确定设备的作业方法，具体的，在实际实施过程中，可以按照如下的步骤进行实施：
步骤1，假定1#龙门吊的作业范围是1，3贝，每个贝位的排数为3排。根据捣箱量计算每个贝位的捣箱量。得到每个贝位的总捣箱量。如表3所示：
表3
步骤2，通过RFID与定位得到1#龙门吊的具体经纬度，分析得到具体贝位。判断1#龙门吊当前位置与1，3贝之间的距离。假如离1贝较近，则优先移动到1贝作业。假如与1，3贝的距离一致，由于捣箱量比较小则移动到3贝作业。
步骤3，此时与该船绑定的所有作业设备都按步骤2进行计算。由于1#龙门吊已经在作业了，所以将作业分配给其他的龙门吊，使得作业任务能够在作业设备中得到均匀分配，避免拖车排队，以达到资源最大化的作用。
步骤4，车辆获取任务，并到达指定位置装车后，就根据之前绑定好的机械关系前往指定的岸边作业机械等待装船。
步骤5，岸边机械根据表2配置好的贝位关系，将箱放置在指定的贝位。放置的位置要求则有相关约束限制。
本发明中，通过S4得到了柜子的出场顺序后，在S5中，为了满足船舶稳性要求与每个柜子位置的唯一性要求，柜子出场后根据一系列的约束条件将柜子放到船上。
这些约束条件具有如下的作用：
保证了堆场中待装载的集装箱的位置编码的唯一性。
保证了已装载的集装箱在船上的位置编码的唯一性。
保证了待装载的集装箱重量的总和必须小于集装箱船的排水量。
给定了集装箱在船上的配载顺序。按照装满一列再装下一列，装满一行再装下一行，装满一层再装下一层的顺序摆放的。
保证了初稳性高度一定要大于极限初稳性高度。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明提供的基于堆场作业的装船配载管理方法，
通过将集装箱之间的作业顺序结合现场安排设备的作业范围与设备位置进行依次排序，并且根据现场的作业情况进行调整，保证集装箱的装卸效率达到最高。并且在持续作业过程中结合船舶的稳性与吃水动态优化柜子的装卸位置，最大程度的保证了船舶作业的安全性。而且，采用本发明提供的管理方法，可以在作业实施之前就通过计算机计算出最优的出场顺序以及各设备的作业安排，所以，拖车司机只需要按照计算机的指引就可以轻松的完成作业，而无需实时进行沟通，避免了沟通不及时出现的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于堆场作业的装船配载管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，设置设备对应的堆场与船舶作业范围以及各级设备之间的从属关系；
S2，设定船舶作业中部分场区的优先等级，并根据优先等级进行作业；
S3，将船舶固有的极限重心高度KGC曲线或临界初稳性高度GMC曲线导入系统，用于后续的稳性对比校验；
S4，船舶开始作业后识别场区内各设备的位置，并为各设备提供距离最近的场区，在该场区内提供捣箱次数最低的柜子进行出场，在作业过程中，将场区内的作业平均分配到每台设备上；
S5，柜子出场后根据下列约束条件依次放置柜子到船上：
柜子在堆场上的位置唯一；
柜子在船上的位置唯一；
装上船的柜子总重量小于等于船舶的排水量，排水量为船舶的基本资料；
当装船作业时，先完成当前贝的当前层再进行下一层的作业；
当装船作业时，先完成当前贝的全部作业内容再移动到下一贝位作业；
每个柜子装上船后经过验证需满足稳性要求；
S6，重复S4-S5，直至将所有的作业内容完成；
所述船舶开始作业后识别设备位置，具体为，通过RFID和定位识别设备位置的具体经纬度，分析得到具体贝位；
S4中，距离最近的且捣箱次数最低的柜子，按照如下方法获取：
按照如下公式计算当前每个柜子的捣箱次数，并对计算结果按照从低到高进行排序，得到待出场的柜子列表：
捣箱次数＝所在场位的最高层数-目前集装箱所在层数；
计算设备当前位置与作业场区之间的距离，并对计算结果按照从低到高进行排序，得到距离列表；
在作业过程中，按照距离列表优先处理距离小的场区，在该场区中，按照待出场的柜子列表优先处理捣箱次数小的柜子。
2.根据权利要求1所述的基于堆场作业的装船配载管理方法，其特征在于，S2中，所述船舶作业中部分场区的优先等级，按照如下方法进行设置：通过系统操作加一的方法设定贝位的优先等级，按照贝位优先等级从高到低的顺序进行堆场作业。
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| 集装箱装装船顺序优化模型算法研究;缪立新;《第三届中国物流学术年会论文集》;20041001;正文第19-28页 * |
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