一种船舶智能配载方法及系统与流程

本发明涉及船舶运输配载，具体为一种船舶智能配载方法及系统。

背景技术：

1、在现代航运业中，船舶配载的精确性和工作效率是确保航行安全、提升运输效率以及优化经济效益的关键因素。然而，传统的配载方法主要依赖于配载技术人员的工作经验和直观判断，不可避免地受到人为因素的干扰，从而导致配载方案的不准确和不合理。此外，传统的配载计算工具在处理多品种、多批次货物等复杂配载需求时，无法满足现代航运业的实际运作需求。

2、由于传统配载方法无法全面保障船舶航行的安全性和稳定性，一定程度上增加了航运风险。因此，需要开发一种新的船舶智能配载方法，通过智能技术和算法实现配载过程的自动化和智能化，提高配载效率和准确性，降低人为因素的影响，并优化船舶航行的安全性和稳定性，有助于减少资源浪费，降低运营成本，实现航运业的可持续发展。

技术实现思路

1、针对现有方法的不足以及实际应用的需求，为了增强船舶航行的安全性和稳定性，同时实现配载流程的自动化、智能化以及资源的优化配置，本发明采用先进的智能技术和算法，以确保船舶智能配载的精确性、高效性和可靠性。旨在满足现代航运业对高效运作和持续发展的实际需求，从而推动整个航运行业的进步与发展。一方面本发明提供了一种船舶智能配载方法，其包括如下步骤：利用大宗干散货码头的智能管理技术获得船舶配载信息；依据船舶货物信息和所述船舶配载信息确定船舶配载计划；基于所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析配载中的船舶排水情况；根据所述船舶配载信息建立船舶坐标系，结合所述船舶坐标系、所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析船舶的配载航行情况；依据所述配载航行情况对所述船舶配载计划进行调整，以获得最优船舶配置计划。本发明利用大宗干散货码头的智能管理技术，能够实时、准确地获取船舶的货物信息、装卸设备的运行状态、物料的运输情况等数据，有助于减少人为因素带来的误差，优化货物的装载顺序、位置和数量，从而确保船舶运营的稳定性、安全性和高效性。

2、可选地，所述利用大宗干散货码头的智能管理技术获得船舶配载信息包括：利用大宗干散货码头的智能管理技术得到干散货港口设备感知信息、多货种物料识别信息、港口运行工况信息、港口资源配置信息以及港口全流程调度信息。本发明通过智能管理技术实时获取港口的运行状态、货物种类和运载数量等关键信息，有利于制定船舶配载计划，提高配载计划的可行性。

3、可选地，所述基于所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析配载中的船舶排水情况包括：基于所述船舶配载信息建立船舶排水量计算模型；依据所述船舶配载信息、所述船舶配载计划和所述船舶排水量计算模型获得船舶排水量；依据所述船舶排水量分析配载中的船舶排水情况。本发明通过船舶排水量计算模型，精确计算船舶的排水量，基于排水量及时调整配载计划，有助于提高船舶航行的安全性。

4、可选地，所述船舶排水量计算模型，满足如下关系：

5、

6、其中，表示船舶排水量，表示船舶的载重量，表示船舶的固定载重量，表示船舶的固定变动重量, 表示泊线水线间距。本发明通过船舶关键参数计算出船舶排水量，确保船舶在航行过程中保持稳定的浮态和安全性。

7、可选地，所述根据所述船舶配载信息建立船舶坐标系包括：根据所述船舶配载信息构建船舶坐标系的第一坐标面、第二坐标面和第三坐标面；结合所述第一坐标面、所述第二坐标面和所述第三坐标面得到船舶坐标系。本发明根据船舶配载信息建立船舶坐标系，有助于定了解船舶货物的分布情况、制定配载计划和提高配载效率，从而提升船舶运营的整体经济效益。

8、可选地，所述结合所述船舶坐标系、所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析船舶的配载航行情况包括：基于所述船舶坐标系、所述船舶配载信息和所述船舶配载计划获得船舶航行中的稳心坐标和重心坐标；依据所述稳心坐标和所述重心坐标分析船舶的配载航行情况。本发明结合船舶坐标系、配载信息和配载计划来分析配载航行情况，不仅有助于提高船舶的航行安全性和稳定性，还可以优化配载计划和降低运营成本。

9、可选地，所述船舶航行中的重心坐标满足如下关系：

10、

11、

12、其中，表示船舶当前重心坐标的轴，表示船舶当前的载重量，表示船舶不同载荷区域重心坐标的轴，表示船舶的实际重量，表示船舶的固定重量，表示船舶的固定变动重量，表示空船舶初始重心坐标的轴，表示船舶当前重心坐标的轴，表示船舶不同载荷区域重心坐标的轴，表示空船舶初始重心坐标的轴，表示船舶当前重心坐标的轴，表示船舶不同载荷区域重心坐标的轴，表示空船舶初始重心坐标的轴。本发明基于船舶的当前载重和载荷分布情况，以实时监测船舶在航行过程中的重心位置情况，可以及时调整配载计划，优化货物的分布和装载顺序。

13、可选地，所述依据所述稳心坐标和所述重心坐标分析船舶的配载航行情况包括：根据所述稳心坐标、所述重心坐标和所述船舶配载信息建立船舶稳定性预测模型；通过所述船舶稳定性预测模型获得船舶航行中的稳定指数；依据所述稳定指数分析船舶的配载航行情况。本发明通过船舶稳定性预测模型计算出船舶在航行中的稳定指数，能够直接反馈船舶在当前配载状态下的稳定性水平。

14、可选地，所述船舶稳定性预测模型，满足如下关系：

15、

16、其中，表示船舶当前的稳定指数，表示船舶重心与稳心的垂直距离，表示船舶的理论平衡指数，表示船舶的宽度，表示船舶的吃水深度，表示船舶航行时的环境波动指数。本发明的船舶稳定性是动态变化的，受到多种因素的影响，稳定性预测模型可以实时地预测船舶稳定性的变化情况，有利于及时了解和掌握船舶的航行状态。

17、第二方面，为能够高效地执行本发明所提供的一种船舶智能配载方法，本发明还提供了一种船舶智能配载系统，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行本发明第一方面所述的船舶智能配载方法，本发明的船舶智能配载系统，结构紧凑、性能稳定，能够稳定地执行本发明提供的船舶智能配载方法，提升本发明整体适用性和实际应用能力。

技术特征：

1.一种船舶智能配载方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述利用大宗干散货码头的智能管理技术获得船舶配载信息包括：

3.根据权利要求1所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述基于所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析配载中的船舶排水情况包括：

4.根据权利要求3所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述船舶排水量计算模型，满足如下关系：

5.根据权利要求1所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述根据所述船舶配载信息建立船舶坐标系包括：

6.根据权利要求1所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述结合所述船舶坐标系、所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析船舶的配载航行情况包括：

7.根据权利要求6所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述船舶航行中的重心坐标满足如下关系：

8.根据权利要求6所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述依据所述稳心坐标和所述重心坐标分析船舶的配载航行情况包括：

9.根据权利要求8所述的船舶智能配载方法，其特征在于，所述船舶稳定性预测模型，满足如下关系：

10.一种船舶智能配载系统，其特征在于，系统包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1-9任一项所述的船舶智能配载方法。

技术总结本发明涉及船舶运输配载技术领域，具体为一种船舶智能配载方法及系统，方法包括如下步骤：利用大宗干散货码头的智能管理技术获得船舶配载信息；依据船舶货物信息和所述船舶配载信息确定船舶配载计划；基于所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析配载中的船舶排水情况；根据所述船舶配载信息建立船舶坐标系，结合所述船舶坐标系、所述船舶配载信息和所述船舶配载计划分析船舶的配载航行情况；依据所述配载航行情况对所述船舶配载计划进行调整，以获得最优船舶配置计划。本发明综合考虑大宗干散货码头的实际状况，对配载计划进行设计和调整，可以降低航行事故风险，实现资源优化配置，提升整体运营效率，有助于航运业的稳健持续发展。技术研发人员：张连钢,高健,张博,刘兆阳,孙鹏举,刘志阳,荆鸿超,潘亚萍,焦爱玉,张滨海受保护的技术使用者：山东港口日照港集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25