散货船装载方案及过程优化设计-交通信息工程及控制专业论文.docx

2 2 1007879 上海海事大学硕士学位论文 摘要 对于绝大多数的散货运输船舶来说，在散装货物船舶装卸的过程中，装船方 案编制者都需要兼顾船舶纵向受力和装船机沿岸来回移动等引起的安全和成本 问题。目前还没有一种评判标准来评判各种装载方案的优劣。为了追求某一个目 标或几个目标而忽略别的目标都可能影响船舶安全营运和营运成本的增加。因此 本文结合散装船舶运输中的实际情况，提出了通过优化装载方案来控制船舶装卸 货时船体受力的观点，使船舶在整个装卸货过程中受到的剪力、弯矩对船体强度 的损害降到最小，并在此基础上追求减少因为装卸货而造成的装船机沿岸来回移 动引起的总累积移动距离的目标，进而改善装载效率。 本文首先利用小载荷调整对剪力和弯矩变化量的影响成线性关系的理论，对 给定初始状态的船舶纵向受力进行调整，使得船舶所受的剪力和弯矩值能得到优 化。在使用现有船舶装载仪Mxmacs3--Seabulk的基础上，通过查看其切力、弯 矩曲线，在明确待装散货总重量的基础上指导装船方案编制者确定货物装载的位 置或者压载水排放的位置。在装货过程中装船方案编制者装货前分析强度分布曲 线，确定下一次货物装载的位置或者压载水舱排放的位置，由于此法的不确定性， 导致方案的多样性。 在散货装载过程中装船方案编制者普遍关心的两个问题为：船舶强度和装船 机沿岸移动总距离，其中船舶强度包括剪力和弯矩两个方面。因此问题转化为如 何使得船舶在装载过程中受到的剪力和弯矩的值最小和装船机来回移动的距离 总和最小。本文采用多目标决策矩阵的理论，根据个人的偏好分别给剪力、弯矩 和装船机来回移动距离总和赋权值，根据方案的优劣顺序确定船舶装卸货和压载 水排注方案。本文在试验的过程中总是保证船舶的强度、最大吃水、最小吃水、 吃水差、稳性等硬性条件符合规范或设备条件的要求，保证了这些方案的可行性。 这种综合考虑船舶装卸过程中船舶纵向受力和装船机来回移动总距离的研究使 得评价散货船装卸过程是否优劣成为一种可能。 在实际生产过程中，装卸货过程都缺少客观的方法来衡量装卸货过程中方案 的优劣性。本文正是以此为出发点提出了在改进最终装载方案的基础上对装卸货 过程进行综合评价选优。对某艘特定船舶来说，装船方案编制者将船舶装卸过程 中的强度和装船机来回移动距离实时备份，并创建船舶装卸历史记录数据库，利 用本文提出的方法对各个吃水的装卸方案选优得到相应的最佳方案。这对船舶的 使用寿命和码头的作业效率都具有很大的实际意义。 上海海事大学硕士学位论文陈国权(交通信息工程及控制) 上海海事大学硕士学位论文 陈国权(交通信息工程及控制) 吴善刚副教授 邱文昌教授 关键词：散货船船体强度装船机效率多目标决策装载过程选优 II b海海事大学硕士学位论文ABSTRACT b海海事大学硕士学位论文 ABSTRACT For most bulk carrier,The ship stowage planner gives attention to two or more things such as the Iongitudinal force the ship endure．the totaf shifting distance of the Ioading machine and sO On which cause the problem of safety and cost during the process of ship’s Joading and unloading．1t is possible to increase the operational cost and influence the ship’s safety if the operator pursuits one target or more but ignores other factors．Therefore，This paper gives the viewpoint that on the basis of the requirement of the ships skength， the Ioading and the unloading efficiency are requested．The operator has to make ship’s m．nimum hu rt caused by the shear force and bending moment during Ioading or unloading process and to decrease the total distance caused by the shifts of loading or unloading machine which t