CN115330308A - 一种分等级重量规则进行船舶自动配载的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，包括：设置重量等级分配原则，为集装箱匹配对应的重量等级并分配预配组；导入预配报文，分配预配组；设置船舶的重量分布规则，并对每层的重量范围进行配置后，进行预配载；根据预配载结果进行自动配载，为所有需要配载的集装箱分配装船位置。本发明在预配载过程中提供“轻压重”和“重压轻”两种重量分布规则，实现了船舶重量配载规则的灵活配置；根据船舶的实际结构设置船舶的重量分布规则，并使每层重量范围可控，可以保证船舶具有良好的纵向强度，避免某列集装箱的重量超过船舶结构所支持的列重负荷，确保船舶安全；在预配载过程中增加重量分布规则的设置，可以提高配载速度和效率。

Description

一种分等级重量规则进行船舶自动配载的方法

技术领域

本发明属于自动化集装箱码头技术领域，具体地说，是涉及一种为集装箱自动分配船舶贝位的方法。

背景技术

配载是集装箱运输的核心环节，为了更好地完成船舶货运工作，船舶在每个航次开始前都要根据装货清单和船舶性能编制一个详细的货物配载计划，即，货物配载图；然后，港口装卸公司按照船舶装载货物的实际情况编制出实配图，即，实际配载图。实际配载图在得到船方确认后，港口装卸公司便可按照实配图对船舶进行装载。

安全、优质、快速、经济是对船舶配载图的基本要求。一般来说，轻重搭配是配载的最基本原则，这样可以对运输工具的载重量和可用空间体积实现充分利用。但是，轻重货的搭配并不是随意的，配载方式不仅要考虑船舶的平稳性、纵向强度和船舶的操纵性能，还要考虑在最大限度利用船舶装载能力的情况下，减少中途港的倒舱，以加速船舶周转，保证船期，提高营运效益。这就需要一个科学的依据来保证上述目的的达成。

现有的船舶自动配载方法，主要存在以下问题：

（1）仅支持轻压重的重量分配规则，即，采用重货铺底、轻货在上的配载方式。由于重量较大的集装箱集中分布在船舶舱内的低层，船舶舱内的上层和甲板上配置的都是重量较轻的集装箱，因此，会造成船舶重心下移，吃水严重的问题；

（2）未综合考虑全船的纵向重量分布、横向重量分布、垂直重量分布及每列重量负荷的实际情况，有时会在自动配载完成后，出现某些贝位的配载情况与船舶实际结构不符、或者某列重量超出船舶结构所能支持的列重负荷等情况，此时就需要人工进行在后调整，影响配载效率；

（3）现有的船舶自动配载方法包括预配和自动配载两步，预配过程不考虑集装箱的重量，仅考虑集装箱的卸货港、集装箱尺寸等因素，这就导致很大一部分工作需要在自动配载过程中完成，使得自动配载过程时间长，速度慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，以解决传统配载模式重量分配规则单一、自动配载效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种船舶自动配载方法，包括：

以集装箱的属性信息为配置条件，设置重量等级分配原则；

按照重量等级分配原则，为所有预装船的集装箱匹配上对应的重量等级；

导入预配报文，根据预配报文里的预配属性划分成多个预配组，分配到同一个预配组中的集装箱的部分属性信息相同，所述属性信息至少包括卸货港、集装箱尺寸；

设置船舶的重量分布规则，包括横向重量分布规则、纵向重量分布规则和垂直重量分布规则；所述垂直重量分布规则包括轻压重模式和重压轻模式；

按照设置的垂直重量分布规则，配置每层的重量范围；

按照设置的重量分布规则，并结合集装箱的实际重量，对集装箱进行预配载，生成预配载结果；

按照预配载结果进行自动配载，为所有需要配载的集装箱分配装船位置。

在本申请的一些实施例中，在按照设置的重量分布规则，对集装箱进行预配载的过程中，可以包括：

为每一个预配组分配配载区域；

针对同一个预配组中的集装箱，根据集装箱的实际重量，按照设置的垂直重量分布规则，为每一个集装箱分配列数和层数。

在本申请的一些实施例中，所述集装箱的属性信息可以选择对于绝大多数集装箱来说比较常见的属性信息，例如航线、卸货港、集装箱尺寸和船名，以利于为每一个集装箱匹配上合适的重量等级；针对每一个属性信息分别设置重量等级分配原则，并为每一个属性信息分配优先级，这样，在对预装船的集装箱匹配重量等级时，若所述集装箱的属性信息中包括航线、卸货港、集装箱尺寸和船名中的多个，则可以按照优先级高的属性信息匹配重量等级。

在本申请的一些实施例中，出于对船舶的平稳性以及纵向强度等方面的考虑，在设置船舶的纵向重量分布规则时，可以将船舶按照贝位号进行贝位区域划分，分为中间贝、船头贝和船尾贝，将中间贝设置为最重，并根据船舶的实际结构设置船头贝与船尾贝之间的轻重关系。

在本申请的一些实施例中，在配置每层的重量范围时，可以按照设置的垂直重量分布规则，分别针对划分出的每一个贝位区域对应配置每层的重量范围，且优选配置所述重量范围与所述重量等级所对应的重量区间划分一致。这样，在后续的自动配载过程中，可以准确、快速地确定出每一个预配组适合配载的区域，进而提升预配载的速度。

在本申请的一些实施例中，在配置每层的重量范围时，可以根据船舶的实际结构，对不能配载集装箱的贝位和层不进行重量范围的配置，这样可以提高后续预配载结果的准确性。

在本申请的一些实施例中，在根据配置的每层重量范围对集装箱进行预配载时，可能会存在符合上层重量范围的集装箱数量多，符合下层重量范围的集装箱数量少，进而导致出现上层有箱、下层没箱的集装箱悬空情况。在出现这一情况时，可以将悬空的集装箱配载在下层，以保证集装箱存放安全、稳固。

在本申请的一些实施例中，在设置船舶的垂直重量分布规则时，可以根据船舶的实际情况，对船舶甲板上的集装箱和舱内的集装箱分别设置垂直重量分布规则。例如：对于自身吃水重的大船，可以设置甲板上的垂直重量分布规则为轻压重模式、舱内的垂直重量分布规则为重压轻模式，这样可以使船舶的重心升高，减小船舶的吃水量。而对于自身吃水轻的小船，出于船舶平稳性方面的考虑，可以设置甲板上和舱内的垂直重量分布规则均为轻压重模式，即，通过降低船舶的重心，提高船舶的平稳性。

在本申请的一些实施例中，在自动配载结束后，可以进一步计算每列集装箱的实际重量，若某列集装箱的实际重量超出船舶结构所支持的列重限制，则需要调整该列集装箱的配载位置，以保证船舶运输安全。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果主要体现在：

（1）本发明的船舶自动配载方法，在预配过程与自动配载过程之间增加预配载过程，并打破传统的“轻压重”单一重量分布模式，在预配载过程中提供“轻压重”和“重压轻”两种重量分布模式，供港口装卸公司根据船舶实际情况进行选择配置，由此实现了船舶重量配载规则的灵活配置；

（2）配置船舶甲板上的集装箱按照“轻压重”的重量分布规则配载、舱内的集装箱按照“重压轻”的重量分布规则配载，这样可以使得船舶的重心提高，减小船舶的吃水量，提高船舶的操作性能；

（3）在预配载过程中，根据船舶的实际结构设置船舶的重量分布规则，并使每层重量范围可控，由此可以保证船舶具有良好的纵向强度，避免某列集装箱的重量超过船舶结构所支持的列重负荷，确保船舶安全；

（4）在预配载过程中增加重量分布规则的设置，这样在根据实际装船的集装箱重量进行预配载时，可以使得预配分布更加合理，减少人工调整，提高自动配载的速度和效率。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法的一种实施例的流程框图；

图2是根据集装箱的属性信息设置集装箱重量等级的一种实施例的配置图；

图3是设置重量等级后的结果列表图；

图4是集装箱匹配到的重量等级列表图；

图5是一种集装箱货运船舶的贝位及集装箱配载位置的分布图；

图6是重量分布规则设置图；

图7是船舶每层重量范围设置图；

图8是按照设定的重量分布规则对集装箱进行预配载的配载结果图；

图9是自动配载后以重量显示的配载结果图；

图10是自动配载后的每列重量分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例的集装箱船舶自动配载方法包括预配、预配载、自动配载三个过程，通过增加预配载过程，并在预配载过程中增加灵活、可配置的重量分布规则，由此可以对需要配载的集装箱实现合理的位置分配。按照重量分布规则完成预配载后，再进行自动配载过程，可以提高自动配载速度，提升船舶自动配载效率。

下面结合图1，对本实施例的船舶自动配载方法进行具体阐述，主要包括以下过程：

一、预配过程

其具体可以包括以下步骤：

S101、设置重量等级分配原则。

在本实施例中，对于集装箱的重量等级可以以集装箱的属性信息作为配置条件进行分配。

集装箱的属性信息包括很多，例如：航线、船名、卸货港、箱号、集装箱尺寸、冻柜标志、超限箱标志等。本实施例优选绝大部分集装箱都具有的属性信息——航线、卸货港、集装箱尺寸、船名作为配置条件，设置重量等级。

在本实施例中，可以针对每一个配置条件分别设置多个重量等级。如图2所示，针对“航线：NCX3”可以设置五个重量等级，分别为：0~10吨对应等级一；10~15吨对应等级二；15~20吨对应等级三；20~25吨对应等级四；25吨以上对应等级五。

考虑到每一个配置条件在设置重量等级时，可能不会完全相同。当某个集装箱包含有多个可以作为配置条件的属性信息时，应选择哪个属性信息配置该集装箱的重量等级就成为一个问题。针对这一问题，本实施例采用为每一个配置条件分配优先级的方式加以解决。在某些实施例中，可以将“船名”的优先级设为最高，将“航线”的优先级设为最低，将“卸货港”和“集装箱尺寸”的优先级设为居中。在对预装船的集装箱匹配重量等级时，若集装箱的属性信息中包含有多个可以作为配置条件的属性信息，则按照优先级最高的属性信息匹配重量等级。若集装箱的属性信息中没有优先级最高的“船名”，但是同时存在优先级居中的“卸货港”和“集装箱尺寸”，则按照先输入原则匹配集装箱的重量等级。图3示出了设置重量等级后的结果。

S102、按照重量等级分配原则，为所有预装船的集装箱匹配上对应的重量等级。

按照步骤S101设置的重量等级分配原则，对预装载到同一艘船舶上的所有集装箱进行重量等级匹配。即，对每一个集装箱分配重量等级，匹配结果如图4所示。

S103、导入预配报文，分配预配组。

预配报文由船舶公司下发，包括装船箱的预配信息，例如卸货港、画到船上的位置、箱型、空重、超限信息、危险品等级等。导入预配报文后，可以根据预配报文里的预配属性划分成多个预配组。同一预配组中的集装箱具有部分相同的属性信息，例如卸货港相同、集装箱尺寸相同等。

在传统的船舶配载方法中，对集装箱进行预配时是不考虑集装箱重量的，而是在后续的自动配载过程中，根据集装箱的重量对预配过程中形成的预配组进行重新分配，这样无疑会影响自动配载的速度。

本实施例在预配过程中，将集装箱的重量等级纳入预配组分配时的考虑因素中，例如，可以将卸货港相同、集装箱尺寸相同、重量等级相同或者还包括其他若干相同属性信息的集装箱分配到同一个预配组中，在预配载时，可以将同一预配组中的集装箱配载在同一区域，这样就不会出现因卸货港不同、集装箱尺寸不同、重量差异较大而需要调整配载位置的问题。

二、预配载过程

S104、将船舶按照贝位号进行贝位区域划分，设置船舶的重量分布规则。

在本实施例中，可以按照船舶的实际结构对船舶的贝位区域进行划分，形成中间贝、船头贝和船尾贝。

如图5所示的船舶，可在甲板上和舱内配载集装箱，甲板上的贝位号从01到45，舱内的贝位号从01到39。针对图5所示的船舶结构，可以将贝位号13至37划分为中间贝，贝位号01至09为船头贝，贝位号41至43为船尾贝。贝位号09和11、37和39可以用于存放40尺的大型集装箱，因此在划分贝位区域时，可以不显示贝位号11、39。

为甲板上和舱内的集装箱设置垂直重量分布规则，包括轻压重和重压轻两种模式。对于自身吃水重的大船（例如长度在200米以上的大型船舶）而言，为了提高其重心，减小其吃水量，可以将其甲板上集装箱的垂直重量分布规则设置为“轻压重”模式，而将其舱内集装箱的垂直重量分布规则设置为“重压轻”模式。对于自身吃水轻的小船（例如长度在200米以下的小型船舶）而言，出于船舶平稳性考虑，可以将其甲板上和舱内的集装箱垂直重量分布规则均设置为“轻压重”模式。

设置纵向重量分布规则：出于船舶平稳性方面的考虑，在设置纵向重量分布规则时，中间贝应设置为最重，然后根据船舶的实际结构，设置船头贝和船尾贝之间的轻重关系。图6中设置船尾贝的重量大于等于船头贝的重量。

设置横向重量分布规则：出于船舶平稳性方面的考虑，默认重量从中间向两侧逐渐变轻。

设置集装箱装载顺序：默认先装舱内，再装甲板。对于舱内已经存放有集装箱的情况，可以选择先装甲板，舱内可以不再配载集装箱。

S105、设置船舶每层的重量范围。

在本实施例中，针对划分出的每一个贝位区域，可以按照设置的垂直重量分布规则，配置船舶每层的重量范围。

如图7所示，针对垂直重量分布规则为“甲板上轻压重、舱内重压轻”的情况，可以设置甲板上中间贝、船尾贝和船头贝的第1、2层的重量范围为25吨以上，第3层的重量范围为20-25吨，第4、5层的重量范围为15-20吨，第6层的重量范围在10-15吨，第7层的重量范围为0-10吨。如图5所示的船舶结构，中间贝的第7层和船头贝的第6、7层不能存放集装箱，因此，该位置不设置重量范围，避免集装箱在此位置错误配载。

同理，在对舱内进行每层重量范围设置时，如图5所示的船舶结构，由于其舱内的船尾贝不能存放集装箱，因此不用对舱内船尾贝进行每层重量范围的设置，只需设置舱内的中间贝和船头贝的每层重量范围即可。例如，由于舱内的垂直重量分布规则为“重压轻”，因此，可以设置舱内中间贝和船头贝的第-1、-2层的重量范围为25吨以上，第-3层的重量范围为20-25吨，第-4、-5层的重量范围为15-20吨，第-6层的重量范围在10-15吨，第-7层的重量范围为0-10吨。如图5所示的船舶结构，中间贝的第-1层不能存放集装箱，因此，该位置不设置重量范围，避免集装箱在此位置错误配载。

在设置每层的重量范围时，每层的重量范围应与步骤S101中设置的重量等级所对应的重量区间划分一致，这样方便为每个预配组选定配载位置。

S106、按照设置的重量分布规则，并结合集装箱的实际重量，对集装箱进行预配载，以生成预配载结果。

例如，可以按照设置的重量分布规则，为每一个预配组分配配载区域。对于同一个预配组中的集装箱，可以根据集装箱的实际重量，按照设置的垂直重量分布规则，为每一个集装箱分配列数和层数。

图8示出了按照步骤S104、S105设置的重量分布规则，对集装箱进行预配载的预配载结果，图8中的数字表示集装箱的实际重量。也就是说，预配载结束后，不同重量的集装箱都已分配了装船区域。但是，对于相同重量的多个集装箱来说，每一集装箱具体分配到了哪个具体的装船位置还未配置，此过程在后续的自动配载过程中完成。

在根据每层设置的重量范围自动配载集装箱时，可能会出现符合上层重量范围的集装箱的数量多于符合下层重量范围的集装箱的数量的情况，此时就有可能出现上层的部分集装箱悬空的问题。当遇到这种情况时，可以将悬空的集装箱配载在下层，以保证集装箱安全叠放，如图9所示。

三、自动配载过程

S107、按照预配载结果，对预装船的集装箱进行自动配载，从而为所有需要配载的集装箱分配装船位置。

即，为需要配载集装箱的每一个装船位置，分配集装箱的箱号。

图9为执行完自动配载过程后，以重量显示的集装箱配载结果图。图中的数字表示集装箱的实际重量。由图9可见，舱内的集装箱实现了重压轻的垂直重量分布。图10为执行完自动配载过程后，以集装箱的箱号和实际重量显示的集装箱配载结果图。

S108、检查配载结果是否超出了船舶结构所支持的列重限制。

在自动配载过程结束后，计算每列集装箱的实际重量，若某列集装箱的实际重量超出船舶结构所支持的列重限制，则可以通过人工调整的方式重新配置该列集装箱的配载位置，以确保船舶运输安全。

由图10可见，无论是20尺的集装箱还是40尺的集装箱，每列重量均由中间向两侧逐渐变轻。

本实施例的船舶自动配载方法，通过在预配载过程中增加灵活、可配置的重量分布规则，使得预配分布更加合理，减少了人工调整的概率，配载速度可以由原来的每分钟200箱提高到每分钟5000箱，显著提高了船舶自动配载的效率。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，

以集装箱的属性信息为配置条件，设置重量等级分配原则；

按照重量等级分配原则，为所有预装船的集装箱匹配上对应的重量等级；

导入预配报文，根据预配报文里的预配属性划分成多个预配组，分配到同一个预配组中的集装箱的部分属性信息相同，所述属性信息至少包括卸货港、集装箱尺寸；

设置船舶的重量分布规则，包括横向重量分布规则、纵向重量分布规则和垂直重量分布规则；所述垂直重量分布规则包括轻压重模式和重压轻模式；

按照设置的垂直重量分布规则，配置每层的重量范围；

按照设置的重量分布规则，并结合集装箱的重量，对集装箱进行预配载，生成预配载结果；

按照预配载结果进行自动配载，为所有需要配载的集装箱分配装船位置。

2.根据权利要求1所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，在按照设置的重量分布规则，对集装箱进行预配载的过程中包括：

为每一个预配组分配配载区域；

针对同一个预配组中的集装箱，根据集装箱的实际重量，按照设置的垂直重量分布规则，为每一个集装箱分配列数和层数。

3.根据权利要求1或2所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，

所述集装箱的属性信息包括航线、卸货港、集装箱尺寸和船名，针对每一个属性信息分别设置重量等级分配原则；

为每一个属性信息分配优先级，在对预装船的集装箱匹配重量等级时，若所述集装箱的属性信息中包括航线、卸货港、集装箱尺寸和船名中的多个，则按照优先级高的属性信息匹配重量等级。

4.根据权利要求1或2所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，在设置船舶的纵向重量分布规则时，将船舶按照贝位号进行贝位区域划分，分为中间贝、船头贝和船尾贝，将中间贝设置为最重，并根据船舶的实际结构设置船头贝与船尾贝之间的轻重关系。

5.根据权利要求4所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，在配置每层的重量范围时，按照设置的垂直重量分布规则，分别针对划分出的每一个贝位区域配置每层的重量范围，并且所述重量范围与所述重量等级所对应的重量区间划分一致。

6.根据权利要求5所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，在配置每层的重量范围时，根据船舶的实际结构，对不能配载集装箱的贝位和层不进行重量范围的配置。

7.根据权利要求6所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，在根据配置的每层重量范围对集装箱进行预配载时，若出现集装箱悬空的情况，则将悬空位置上方的集装箱配载在下层。

8.根据权利要求1或2所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，在设置船舶的垂直重量分布规则时，根据船舶的实际情况，对船舶甲板上的集装箱和舱内的集装箱分别设置垂直重量分布规则。

9.根据权利要求8所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，

对于自身吃水重的大船，设置甲板上的垂直重量分布规则为轻压重模式、舱内的垂直重量分布规则为重压轻模式；

对于自身吃水轻的小船，设置甲板上和舱内的垂直重量分布规则均为轻压重模式。

10.根据权利要求1或2所述的分等级重量规则进行船舶自动配载的方法，其特征在于，在自动配载结束后，计算每列集装箱的实际重量，若某列集装箱的实际重量超出船舶结构所支持的列重限制，则调整该列集装箱的配载位置。

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