本發(fā)明屬于信息
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種提高多種鋼鐵產(chǎn)品混裝海運(yùn)穩(wěn)定性的配載方法。
背景技術(shù)：
：因?yàn)楹＿\(yùn)成本低廉且載貨量大，鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)成品出廠主要采用海輪裝載產(chǎn)成品進(jìn)行運(yùn)輸，各種產(chǎn)品由場外卡車從生產(chǎn)廠區(qū)被運(yùn)往碼頭堆場，當(dāng)船抵達(dá)碼頭，計(jì)劃人員會(huì)根據(jù)來船的容積、載重、到港站等信息和為其分配的各類產(chǎn)成品信息制定配載方案，該方案決策產(chǎn)成品在船中的擺放位置以及裝船順序，配載方案下達(dá)后堆場吊機(jī)依次將產(chǎn)成品放入場內(nèi)卡車，再由場內(nèi)卡車將產(chǎn)成品運(yùn)往岸邊，計(jì)劃員根據(jù)配載方案產(chǎn)生吊機(jī)指令信息指導(dǎo)岸吊將產(chǎn)成品依次放入船中的指定位置，其物流作業(yè)流程如圖1所示。對(duì)于配載方案的制定，運(yùn)輸方有兩個(gè)要求，第一必須保證各類產(chǎn)成品按照各自的裝船規(guī)則進(jìn)行捆扎包裝滿足客戶要求，第二在此前提下必須保證海輪在經(jīng)過多個(gè)到港站卸載部分產(chǎn)成品前后船身平衡，包括船頭尾平衡和左右平衡，通過優(yōu)化平衡量指標(biāo)保證船身在運(yùn)輸過程中平穩(wěn)。碼頭裝卸方有兩個(gè)要求，第一個(gè)減少倒垛情況發(fā)生，為了節(jié)省空間，多個(gè)到港站的產(chǎn)成品會(huì)多層堆放，就可能發(fā)生下層產(chǎn)品先于其下層產(chǎn)品到站進(jìn)而產(chǎn)生阻礙，必須先移動(dòng)上層產(chǎn)品，該操作被稱為倒垛，通過優(yōu)化倒垛量指標(biāo)可提高碼頭裝卸效率縮短船停泊時(shí)間；第二個(gè)盡量集中岸吊操作，若同一到港站的產(chǎn)品擺放過于分散，到站后卸載產(chǎn)成品時(shí)岸吊就會(huì)大幅度頻繁移動(dòng)，增加操作難度，通過優(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。海輪與內(nèi)河輪相比容量巨大，可裝載大量的不同種類的鋼鐵產(chǎn)成品，因此求解的問題規(guī)模更大，求解難度更大，當(dāng)前的此類配載方案主要依靠碼頭計(jì)劃人員通過電話與船方協(xié)商制定，效率較低且無法給出科學(xué)合理的配載方案，運(yùn)輸安全和質(zhì)量都難以保證。目前對(duì)于海輪鋼鐵產(chǎn)品配載問題的研究比較少，200510028376.4號(hào)專利《鋼鐵產(chǎn)品散裝貨運(yùn)船舶積配載方法》雖然研究了多種產(chǎn)品散裝配載問題，但是未考慮船重心偏移量等實(shí)際約束且沒有給出每個(gè)產(chǎn)品的擺放位置信息，增加了操作難度，更影響了最終擺放的實(shí)際效果。201310429869.3號(hào)專利《一種提高產(chǎn)成品水運(yùn)穩(wěn)定性的自動(dòng)配載方法》研究了鋼鐵產(chǎn)品的配載計(jì)劃問題但該研究只考慮所有產(chǎn)品屬于板卷的情況，沒有考慮多種產(chǎn)成品混裝情況且產(chǎn)品擺放得方向與海運(yùn)裝船要求不同。當(dāng)前鋼鐵市場趨于飽和、行業(yè)競爭日益加劇，為此鋼鐵企業(yè)正向著運(yùn)輸國際化、產(chǎn)成品多樣化、最大滿足客戶要求的趨勢(shì)發(fā)展，因此提出海輪混裝配載方法即滿足了當(dāng)前鋼鐵企業(yè)發(fā)展的迫切需要，又延續(xù)了之前鋼鐵企業(yè)產(chǎn)成品配載計(jì)劃問題的研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種提高多種鋼鐵產(chǎn)品混裝海運(yùn)穩(wěn)定性的配載方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種提高多種鋼鐵產(chǎn)品混裝海運(yùn)穩(wěn)定性的配載方法，包括以下步驟：步驟1：從港口數(shù)據(jù)庫中讀取產(chǎn)成品信息、海輪信息和配載要求信息；所述產(chǎn)成品信息，包括：產(chǎn)品序號(hào)、產(chǎn)品品種、凈重、寬度、長度和到港站；所述海輪信息，包括：船名、船額定載重、船艙個(gè)數(shù)、各船艙長、各船艙寬和各船艙高；所述配載要求信息，包括：各品種產(chǎn)成品裝船要求、最小列間距、船左右平衡限制、船頭尾平衡限制、船重心偏移量力矩差、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；其中，所述產(chǎn)成品裝船要求，包括：最高層數(shù)要求、最小行間距、上下堆放要求和產(chǎn)品擺放方向要求；步驟2：根據(jù)產(chǎn)成品信息、海輪信息和配載要求信息生成初始的配載方案；步驟2.1：根據(jù)產(chǎn)成品信息和各產(chǎn)成品裝船要求將產(chǎn)成品進(jìn)行分類，將可上下混堆的產(chǎn)成品作為一個(gè)類別；步驟2.2：按照最高層數(shù)要求確定船中各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)；所述按照最高層數(shù)要求確定船中各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)的具體過程如下：根據(jù)產(chǎn)成品的寬度計(jì)算各類產(chǎn)成品的平均寬度，通過計(jì)算船艙寬與各類產(chǎn)成品的平均寬度的商值得到各類產(chǎn)成品在一列底層擺放該類產(chǎn)成品的個(gè)數(shù)，根據(jù)最高層數(shù)要求確定各列可堆放對(duì)應(yīng)產(chǎn)成品的個(gè)數(shù)；根據(jù)各類產(chǎn)成品的總數(shù)與各列可堆放對(duì)應(yīng)產(chǎn)成品的個(gè)數(shù)的商確定各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)：若該商無余數(shù)，則該商值為該類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)，否則，該商值加一為該類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)。步驟2.3：根據(jù)產(chǎn)成品的到港站對(duì)每一類產(chǎn)成品進(jìn)行分批，并對(duì)各批次進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，再根據(jù)產(chǎn)成品的長度、凈重對(duì)各批次的產(chǎn)成品進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序；所述根據(jù)產(chǎn)成品的到港站對(duì)每一類產(chǎn)成品進(jìn)行分批，并對(duì)各批次進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，再根據(jù)產(chǎn)成品的長度、凈重對(duì)各批次的產(chǎn)成品進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序的具體過程如下：根據(jù)一類產(chǎn)成品中各產(chǎn)成品的到港站相同的作為一個(gè)批次，對(duì)該類產(chǎn)成品進(jìn)行分批，令到港站最遠(yuǎn)的批次的優(yōu)先級(jí)最高，依此類推，得到各批次的優(yōu)先級(jí)排序；令各批次中的產(chǎn)成品長度和凈重之和最大的優(yōu)先級(jí)最高，依此類推，得到各批次的產(chǎn)成品的優(yōu)先級(jí)排序。步驟2.4：以保證船身平衡為原則，根據(jù)各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)、各批次的產(chǎn)成品的優(yōu)先級(jí)排序?qū)Ω鳟a(chǎn)成品進(jìn)行位置分配，得到初始的配載方案；所述以保證船身平衡為原則，根據(jù)各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)、各批次的產(chǎn)成品的優(yōu)先級(jí)排序?qū)Ω鳟a(chǎn)成品進(jìn)行位置分配，得到初始的配載方案的具體過程如下：按照確定的各類產(chǎn)成品最少列數(shù)從多到少依次從船頭和船尾分別按列交替向船中心分配產(chǎn)成品的擺放位置，若船中心有空間并且產(chǎn)成品擺放總列數(shù)為奇數(shù)，則將最中間的列分配至船中心，按照確定的各批次的產(chǎn)成品的優(yōu)先級(jí)排序從下層至上層依次在各列中分配各產(chǎn)成品的擺放位置，得到初始的配載方案。步驟3：從初始的配載方案開始，根據(jù)船頭尾平衡限制和船左右平衡限制對(duì)配載方案是否可行進(jìn)行判斷，對(duì)可行的配載方案通過綜合配載指標(biāo)對(duì)配載方案進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的配載方案；步驟3.1：將初始的配載方案作為歷史最優(yōu)配載方案，設(shè)定優(yōu)化方法最大迭代次數(shù)和最大不更新迭代次數(shù)；步驟3.2：建立記錄列表記錄被記錄對(duì)象，設(shè)定列表長度；所述記錄對(duì)象為交換和移動(dòng)的反操作；步驟3.3：計(jì)算當(dāng)前配載方案中船頭尾平衡量和船左右平衡量，根據(jù)船頭尾平衡限制和船左右平衡限制判斷當(dāng)前配載方案是否可行，若船頭尾平衡量小于等于船頭尾平衡限制并且船左右平衡量小于等于船左右平衡限制，則該配載方案可行，執(zhí)行步驟3.4，否則，執(zhí)行步驟3.5；步驟3.3.1：以船中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，將船長作為橫坐標(biāo)，將船寬作為縱坐標(biāo)，根據(jù)產(chǎn)成品的重力和力臂計(jì)算各產(chǎn)成品的力矩；所述根據(jù)產(chǎn)成品的重力和力臂計(jì)算各產(chǎn)成品的力矩具體過程為：計(jì)算每個(gè)產(chǎn)成品的橫向力臂和縱向力臂，產(chǎn)成品橫坐標(biāo)為其橫向力臂，產(chǎn)成品縱坐標(biāo)為其縱向力臂，產(chǎn)成品的力矩為該產(chǎn)成品的力臂與該產(chǎn)成品的重力的乘積。步驟3.3.2：通過對(duì)當(dāng)前配載方案中各到港站的產(chǎn)成品的橫向力矩和與船重心偏移量力矩差的求和得到各到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾平衡力矩差，通過計(jì)算各到港站的產(chǎn)成品的縱向力矩和得到各到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右平衡力矩差；步驟3.3.3：將各到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾平衡力矩差的絕對(duì)值作為各到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾實(shí)際力矩差，將各到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右平衡力矩差的絕對(duì)值作為各到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右實(shí)際力矩差，通過對(duì)所有到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾實(shí)際力矩差求和得到船頭尾平衡量，通過對(duì)所有到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右實(shí)際力矩差求和得到船左右平衡量；步驟3.3.4：若船頭尾平衡量小于等于船頭尾平衡限制并且船左右平衡量小于等于船左右平衡限制，則該配載方案可行，否則，該配載方案不可行。步驟3.4：計(jì)算當(dāng)前配載方案的綜合配載指標(biāo)：計(jì)算所有到港站產(chǎn)成品平衡力矩差總和、總倒垛次數(shù)和產(chǎn)成品分散度，通過計(jì)算到港站產(chǎn)成品平衡力矩差總和與到港站平衡權(quán)重的乘積得到平衡權(quán)重指標(biāo)，通過計(jì)算總倒垛次數(shù)與倒垛次數(shù)權(quán)重的乘積得到倒垛次數(shù)指標(biāo)，通過計(jì)算產(chǎn)成品分散度與分散度權(quán)重的乘積得到分散度指標(biāo)，將平衡權(quán)重指標(biāo)、倒垛次數(shù)指標(biāo)和分散度指標(biāo)之和作為當(dāng)前配載方案的綜合配載指標(biāo)，執(zhí)行步驟3.6；所述所有到港站產(chǎn)成品平衡力矩差總和為船頭尾平衡量船左右平衡量之和；所述總倒垛次數(shù)通過以下方法計(jì)算：當(dāng)前配載方案中產(chǎn)成品在頂層，則倒垛次數(shù)為0，若產(chǎn)成品在下層且其到港站批次優(yōu)先級(jí)小于其上層的到港站批次優(yōu)先級(jí)，則其上層的產(chǎn)成品個(gè)數(shù)即為其倒垛次數(shù)，從而計(jì)算當(dāng)前配載方案中需要移動(dòng)的產(chǎn)成品的倒垛總次數(shù)；所述產(chǎn)成品分散度通過以下方法計(jì)算：累計(jì)當(dāng)前配載方案相鄰的兩個(gè)底層產(chǎn)成品屬于不同到港站的次數(shù)與累計(jì)相鄰的上下層兩個(gè)產(chǎn)成品不屬于同到港站的次數(shù)之和即為產(chǎn)成品分散度。步驟3.5：通過交換產(chǎn)成品操作或移動(dòng)產(chǎn)成品操作產(chǎn)生新的配載方案，累計(jì)迭代次數(shù)，返回步驟3.3；所述交換產(chǎn)成品操作為：隨機(jī)選取產(chǎn)品品種相同、到港站相同、位置交換后滿足各批次的產(chǎn)成品優(yōu)先級(jí)要求的兩個(gè)產(chǎn)成品進(jìn)行交換；所述移動(dòng)產(chǎn)成品操作為：隨機(jī)選取產(chǎn)成品移動(dòng)至空位置處，移動(dòng)原則為被移動(dòng)到的空位置符合產(chǎn)成品堆放要求，并且移動(dòng)后所有產(chǎn)成品仍滿足各批次的產(chǎn)成品優(yōu)先級(jí)要求。步驟3.6：判斷當(dāng)前配載方案是否在記錄列表中，若在，則執(zhí)行步驟3.8，否則，執(zhí)行步驟3.7；步驟3.7：將當(dāng)前配載方案記錄入記錄列表中；步驟3.8：判斷當(dāng)前配載方案是否優(yōu)于歷史最優(yōu)方案，即判斷當(dāng)前配載方案的綜合配載指標(biāo)是否小于歷史最優(yōu)方案的綜合配載指標(biāo)，若是，將當(dāng)前配載方案作為歷史最優(yōu)配載方案，將不更新迭代次數(shù)清零，否則，保留歷史最優(yōu)配載方案，累計(jì)不更新迭代次數(shù)；步驟3.9：若累計(jì)的迭代次數(shù)達(dá)到優(yōu)化方法最大迭代次數(shù)或者累計(jì)的不更新迭代次數(shù)達(dá)到最大不更新迭代次數(shù)，則將當(dāng)前歷史最優(yōu)配載方案作為最終的配載方案，執(zhí)行步驟4，否則，返回步驟3.5；步驟4：根據(jù)最終的配載方案的各個(gè)分配位置為各個(gè)產(chǎn)成品分配裝船序號(hào)：從船頭尾、左右交替分配序號(hào)，若下層序號(hào)排滿依次向上層分配序號(hào)；步驟5：將最終配載方案信息上傳至數(shù)據(jù)庫，并通過網(wǎng)絡(luò)將最終配載方案信息顯示在碼頭堆場終端和岸吊終端；所述最終配載方案信息包括產(chǎn)成品的裝船序號(hào)、準(zhǔn)發(fā)單據(jù)號(hào)、合同號(hào)、提單號(hào)、庫區(qū)、庫位、凈重、長寬、到港站、交貨期、排號(hào)，列號(hào)，層數(shù)；步驟6：通過堆場吊機(jī)按照裝船序號(hào)提取產(chǎn)成品，再由卡車運(yùn)往碼頭岸邊，岸吊操作人員根據(jù)獲得的最終配載方案實(shí)際裝船。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出一種提高多種鋼鐵產(chǎn)品混裝海運(yùn)穩(wěn)定性的配載方法，該方法為一種科學(xué)的、安全的、低損耗的多種鋼鐵產(chǎn)品混裝海運(yùn)配載方法，根據(jù)運(yùn)輸方和裝卸方的實(shí)際要求迅速生成配載方案，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)配載。通過優(yōu)化平衡配載指標(biāo)保證裝載過程中以及運(yùn)輸過程中的安全性，通過優(yōu)化倒垛配載指標(biāo)減少倒垛提高碼頭裝卸效率，通過優(yōu)化產(chǎn)成品分散度配載指標(biāo)集中碼頭岸吊操作降低岸吊設(shè)備的損耗。附圖說明圖1為本發(fā)明中鋼鐵廠碼頭物流作業(yè)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式中提高多種鋼鐵產(chǎn)品混裝海運(yùn)穩(wěn)定性的配載方法的流程圖；圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式中鍍錫板裝船標(biāo)準(zhǔn)示意圖；圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式中立式卷裝船標(biāo)準(zhǔn)示意圖；圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式中得到初始的配載方案的示意圖；圖6為本發(fā)明具體實(shí)施方式中船艙坐標(biāo)系示意圖；圖7為本發(fā)明具體實(shí)施方式中海輪產(chǎn)成品橫縱坐標(biāo)計(jì)算示例；圖8為本發(fā)明具體實(shí)施方式中交換操作和移動(dòng)操作示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式加以詳細(xì)的說明。本發(fā)明提出一種提高多種鋼鐵產(chǎn)品混裝海運(yùn)穩(wěn)定性的配載方法，如圖2所示，包括以下步驟：步驟1：從港口數(shù)據(jù)庫中讀取產(chǎn)成品信息、海輪信息和配載要求信息。本實(shí)施方式中，產(chǎn)成品信息，包括：產(chǎn)品序號(hào)、產(chǎn)品品種、凈重、寬度、長度和到港站。由于篇幅有限且海輪裝載產(chǎn)品量大，本實(shí)施方式中僅顯示部分產(chǎn)成品信息，具體如表1所示：表1為產(chǎn)成品信息表本實(shí)施方式中，海輪信息，包括：船名、船額定載重、船艙個(gè)數(shù)、各船艙長、各船艙寬和各船艙高。以兩艙海輪為例，包括船名SQ2、船額定載重1000噸、船艙個(gè)數(shù)2，船整體及各船艙長、寬、高如表2所示：表2為船結(jié)構(gòu)信息表船結(jié)構(gòu)長(m)寬(m)高(m)船整體8465.5前船艙33.65.65.5后船艙28.35.65.5本實(shí)施方式中，配載要求信息，包括：各品種產(chǎn)成品裝船要求、最小列間距、船左右平衡限制、船頭尾平衡限制、船重心偏移量力矩差、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)重如表3所示。船重心偏移量力矩差：實(shí)際海輪船重心可能偏向船頭尾，本實(shí)施方式中，船頭偏重時(shí)此參數(shù)為負(fù)，船尾偏重時(shí)為正。表3配載要求信息產(chǎn)成品裝船要求，包括：最高層數(shù)要求、最小行間距、上下堆放要求和產(chǎn)品擺放方向要求。本實(shí)施方式中，有四種鋼鐵產(chǎn)品包括熱軋卷、冷軋臥式卷、冷軋立式卷、鍍錫板，具體的裝船要求如下：1)鍍錫板裝船要求：(1)鍍錫板最高4層高，如圖3所示；(2)板與板之間距離不得大于50mm，裝載時(shí)托架橫梁與船體保持垂直；(3)嚴(yán)禁鍍錫板上面裝載其他產(chǎn)品。2)冷軋卷(包括立式卷與臥式卷)裝船要求：(1)冷軋卷0.5mm以下單層放置；0.5mm以上卷可以根據(jù)標(biāo)識(shí)2層垛放；(2)重量大、尺寸大、規(guī)格厚的卷在下；重量小、尺寸小、規(guī)格薄的卷在上；(3)相同規(guī)格、重量前提下，軋硬卷在下，其它冷軋?jiān)谏希?4)裝載順序應(yīng)從船艙前后、左右側(cè)兩邊交叉向中間裝載，保持船體平衡；(5)帶自身托架臥式冷軋卷只能放一層；(6)立式冷軋卷木托架底部橫木必須與船體縱向保持垂直；(7)立式卷可兩層垛放，如圖4所示；(8)臥式卷可堆二層；(9)每列間隔保持不小于500mm。3)冷熱軋卷拼裝裝船要求：(1)裝載鋼卷時(shí)卷心與行駛方向一致；(2)若需要放兩層，盡量冷卷放在冷卷上，熱卷放在熱卷上；(13)熱軋卷一般都比冷軋成品大，先把大件的擺上，之后留下的位置擺放冷軋成品。步驟2：根據(jù)產(chǎn)成品信息、海輪信息和配載要求信息生成初始的配載方案。步驟2.1：根據(jù)產(chǎn)成品信息和各產(chǎn)成品裝船要求將產(chǎn)成品進(jìn)行分類，將可上下混堆的產(chǎn)成品作為一個(gè)類別。本實(shí)施例中有四種鋼鐵產(chǎn)品，其中熱軋卷和冷軋臥式卷可以混堆算為臥卷類、冷軋立式卷和鍍錫板各算為一類，一共三類。步驟2.2：按照最高層數(shù)要求確定船中各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)。根據(jù)產(chǎn)成品的寬度計(jì)算各類產(chǎn)成品的平均寬度，通過計(jì)算船艙寬與各類產(chǎn)成品的平均寬度的商值得到各類產(chǎn)成品在一列底層擺放該類產(chǎn)成品的個(gè)數(shù)，根據(jù)最高層數(shù)要求確定各列可堆放對(duì)應(yīng)產(chǎn)成品的個(gè)數(shù)。根據(jù)各類產(chǎn)成品的總數(shù)與各列可堆放對(duì)應(yīng)產(chǎn)成品的個(gè)數(shù)的商確定各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)：若該商無余數(shù)，則該商值為該類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)，否則，該商值加一為該類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)。本實(shí)施方式中，船寬5.6m，各類產(chǎn)成品總數(shù)、平均寬度、最高層數(shù)要求、各列可堆放對(duì)應(yīng)產(chǎn)成品的個(gè)數(shù)以及各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)如表4所示：表4為各類產(chǎn)成品信息表產(chǎn)成品類型總數(shù)平均寬(m)最高層數(shù)每列擺放個(gè)數(shù)最少列數(shù)臥卷類371.77923+2＝58冷軋立式卷641.169525+5＝107鍍錫板470.9046*4＝242步驟2.3：根據(jù)產(chǎn)成品的到港站對(duì)每一類產(chǎn)成品進(jìn)行分批，并對(duì)各批次進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，再根據(jù)產(chǎn)成品的長度、凈重對(duì)各批次的產(chǎn)成品進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。根據(jù)一類產(chǎn)成品中各產(chǎn)成品的到港站相同的作為一個(gè)批次，對(duì)該類產(chǎn)成品進(jìn)行分批，令到港站最遠(yuǎn)的批次的優(yōu)先級(jí)最高，依此類推，得到各批次的優(yōu)先級(jí)排序。令各批次中的產(chǎn)成品長度和凈重大的優(yōu)先級(jí)最高，依此類推，得到各批次的產(chǎn)成品的優(yōu)先級(jí)排序。本實(shí)施方式中，先根據(jù)到港站信息對(duì)每一類產(chǎn)成品分批，再按照后到先裝的原則排序批次，以鍍錫板為例，有兩個(gè)到港站的鍍錫板，因此分為兩個(gè)批次，每個(gè)批次按照鍍錫板重量和長度和由大到小進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。步驟2.4：以保證船身平衡為原則，根據(jù)各類產(chǎn)成品擺放的最少列數(shù)、各批次的產(chǎn)成品的優(yōu)先級(jí)排序?qū)Ω鳟a(chǎn)成品進(jìn)行位置分配，得到初始的配載方案。按照確定的各類產(chǎn)成品最少列數(shù)從多到少依次從船頭和船尾分別按列交替向船中心分配產(chǎn)成品的擺放位置，如圖5所示，若船中心有空間并且產(chǎn)成品擺放總列數(shù)為奇數(shù)，則將最中間的列分配至船中心，按照確定的各批次的產(chǎn)成品的優(yōu)先級(jí)排序從下層至上層依次在各列中分配各產(chǎn)成品的擺放位置，得到初始的配載方案。本實(shí)施方式中，得到初始的配載方案如表5所示(由于篇幅有限只顯示列/行/層信息)：表5為初始配載方案步驟3：從初始的配載方案開始，根據(jù)船頭尾平衡限制和船左右平衡限制對(duì)配載方案是否可行進(jìn)行判斷，對(duì)可行的配載方案通過綜合配載指標(biāo)對(duì)配載方案進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的配載方案。步驟3.1：將初始的配載方案作為歷史最優(yōu)配載方案，設(shè)定優(yōu)化方法最大迭代次數(shù)和最大不更新迭代次數(shù)。本實(shí)施方式中，設(shè)定的優(yōu)化方法最大迭代次數(shù)為100，最大不更新迭代次數(shù)為20。步驟3.2：建立記錄列表記錄被記錄對(duì)象，設(shè)定列表長度。所述記錄對(duì)象為交換和移動(dòng)的反操作。只要操作被執(zhí)行和接受，其相反的交換和移動(dòng)信息就會(huì)添加到記錄列表中以避免回到已搜索到的方案，表長度為可容納被記錄對(duì)象的個(gè)數(shù)，本實(shí)例中列表長度為10。步驟3.3：計(jì)算當(dāng)前配載方案中船頭尾平衡量和船左右平衡量，根據(jù)船頭尾平衡限制和船左右平衡限制判斷當(dāng)前配載方案是否可行，若船頭尾平衡量小于等于船頭尾平衡限制并且船左右平衡量小于等于船左右平衡限制，則該配載方案可行，執(zhí)行步驟3.4，否則，執(zhí)行步驟3.5。步驟3.3.1：以船中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，將船長作為橫坐標(biāo)，將船寬作為縱坐標(biāo)，根據(jù)產(chǎn)成品的重力和力臂計(jì)算各產(chǎn)成品的力矩。本實(shí)施方式中，以船中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，將船長作為橫坐標(biāo)，將船寬作為縱坐標(biāo)，計(jì)算每個(gè)產(chǎn)成品的橫向力臂和縱向力臂，產(chǎn)成品橫坐標(biāo)為其橫向力臂，產(chǎn)成品縱坐標(biāo)為其縱向力臂，橫縱坐標(biāo)有正有負(fù)，產(chǎn)成品的力矩為該產(chǎn)成品的力臂與該產(chǎn)成品的重力的乘積，所得的力矩亦有正有負(fù)，如圖6所示，船長為橫坐標(biāo)x，船寬為縱坐標(biāo)y，產(chǎn)成品的位置確定后，其位置坐標(biāo)可根據(jù)產(chǎn)成品的寬度和長度來計(jì)算獲得。本實(shí)施方式中，產(chǎn)成品的重力根據(jù)產(chǎn)成品重量乘以重力加速度g＝9.8kg.m/s2得到。本實(shí)施方式中，因?yàn)楫a(chǎn)成品是從船頭尾交替放入的，將產(chǎn)成品從船中心位置分為船頭尾兩部分，計(jì)算船頭部分產(chǎn)成品中心點(diǎn)與船頭的距離以及船尾部分產(chǎn)成品中心點(diǎn)與船尾的距離，統(tǒng)一用Xrc0表示，如式(1)所示，從船左側(cè)開始計(jì)算各產(chǎn)成品與船左側(cè)的距離Yrc0，如式(2)所示：其中，CDjc0為下層第j行c列的產(chǎn)成品長度，CDrc0為下層第r行第c列的產(chǎn)成品長度，sp為第一行產(chǎn)成品與船一側(cè)的距離，其中，下標(biāo)0表示產(chǎn)成品放在下層，CWri0為下層第r行第i列的產(chǎn)成品寬度，CWrc0為下層第r行第c列的產(chǎn)成品寬度，Yrc0通過累加該產(chǎn)成品同行前列產(chǎn)成品寬度之和再加上該產(chǎn)成品寬度一半確定，Xrc0由三部組成，首先是第一行產(chǎn)成品與船一側(cè)的距離sp，還有該產(chǎn)成品下面行數(shù)的產(chǎn)成品長度以及行間距之和，最后是該產(chǎn)成品長度的一半，如圖7中第四行第三列的下層產(chǎn)成品所示。若產(chǎn)品為臥式卷，按照品字型堆放，則上層臥式卷的Xrc1和Yrc1計(jì)算公式如式(3)和式(4)所示，否則上層產(chǎn)成品和下層產(chǎn)成品的坐標(biāo)相同。Yrc1＝CWrc0(3)其中，CDjc1為上層第j行c列的產(chǎn)成品長度，CDrc1為上層第r行第c列的產(chǎn)成品長度，其中，下標(biāo)1表示產(chǎn)成品放在上層，Yrc1就是其同行同列下層產(chǎn)成品的上端坐標(biāo)，Xrc1由三部組成，分別是第一列產(chǎn)成品與船一側(cè)的距離sp，該產(chǎn)成品下面列數(shù)的產(chǎn)成品寬度以及列間距之和，該產(chǎn)成品寬度的一半。如圖7中第二行第四列的上層產(chǎn)成品所示，可參考第四列側(cè)視圖加深理解。根據(jù)坐標(biāo)系的定義，船頭產(chǎn)成品的橫坐標(biāo)由其與船頭距離減去船長的一半獲得，值為負(fù)，船尾產(chǎn)成品的橫坐標(biāo)由船長一半減去其與船尾距離獲得，值為正，產(chǎn)成品縱坐標(biāo)由其與船左側(cè)距離減去船寬一般獲得，左側(cè)的為負(fù)，右側(cè)的為正，因此各產(chǎn)成品對(duì)應(yīng)的橫縱力臂等于其橫縱坐標(biāo)值，也有正有負(fù)，乘以產(chǎn)成品重量和重力加速度即得力矩。步驟3.3.2：通過對(duì)當(dāng)前配載方案中各到港站的產(chǎn)成品的橫向力矩和與船重心偏移量力矩差的求和得到各到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾平衡力矩差，通過計(jì)算各到港站的產(chǎn)成品的縱向力矩和得到各到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右平衡力矩差。步驟3.3.3：將各到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾平衡力矩差的絕對(duì)值作為各到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾實(shí)際力矩差，將各到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右平衡力矩差的絕對(duì)值作為各到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右實(shí)際力矩差，通過對(duì)所有到港站產(chǎn)成品對(duì)船頭尾實(shí)際力矩差求和得到船頭尾平衡量，通過對(duì)所有到港站產(chǎn)成品對(duì)船左右實(shí)際力矩差求和得到船左右平衡量。本實(shí)施方式中，初始的配載方案的船頭尾平衡量為562.03kN.m，船左右平衡量為203.56kN.m。步驟3.3.4：若船頭尾平衡量小于等于船頭尾平衡限制并且船左右平衡量小于等于船左右平衡限制，則該配載方案可行，否則，該配載方案不可行。本實(shí)施方式中，通過與船方對(duì)船頭尾平衡限制、船左右平衡量要求比較確定方案是否可行，MF＝500kN.m＜562.03kN.m，MB＝300kN.m＞203.56kN.m，該初始的配載方案有一個(gè)條件不滿足，不可行。步驟3.4：計(jì)算當(dāng)前配載方案的綜合配載指標(biāo)：計(jì)算所有到港站產(chǎn)成品平衡力矩差總和、總倒垛次數(shù)和產(chǎn)成品分散度，通過計(jì)算到港站產(chǎn)成品平衡力矩差總和與到港站平衡權(quán)重的乘積得到平衡權(quán)重指標(biāo)，通過計(jì)算總倒垛次數(shù)與倒垛次數(shù)權(quán)重的乘積得到倒垛次數(shù)指標(biāo)，通過計(jì)算產(chǎn)成品分散度與分散度權(quán)重的乘積得到分散度指標(biāo)，將平衡權(quán)重指標(biāo)、倒垛次數(shù)指標(biāo)和分散度指標(biāo)之和作為當(dāng)前配載方案的綜合配載指標(biāo)，執(zhí)行步驟3.6。所有到港站產(chǎn)成品平衡力矩差總和為船頭尾平衡量船左右平衡量之和。本實(shí)施方式中，第一個(gè)可行配載方案的所有到港站產(chǎn)成品平衡力矩差總和為695.59kN.m?？偟苟獯螖?shù)通過以下方法計(jì)算：當(dāng)前配載方案中產(chǎn)成品在頂層，則倒垛次數(shù)為0，若產(chǎn)成品在下層且其到港站批次優(yōu)先級(jí)小于其上層的到港站批次優(yōu)先級(jí)，則其上層的產(chǎn)成品個(gè)數(shù)即為其倒垛次數(shù)，從而計(jì)算當(dāng)前配載方案中需要移動(dòng)的產(chǎn)成品的倒垛總次數(shù)。本實(shí)施方式中，第一個(gè)可行配載方案的總倒垛次數(shù)為0。產(chǎn)成品分散度通過以下方法計(jì)算：累計(jì)當(dāng)前配載方案相鄰的兩個(gè)底層產(chǎn)成品屬于不同到港站的次數(shù)與累計(jì)相鄰的上下層兩個(gè)產(chǎn)成品不屬于同到港站的次數(shù)之和即為產(chǎn)成品分散度。本實(shí)施方式中，第一個(gè)可行配載方案的產(chǎn)成品分散度為10。本實(shí)施方式中，通過計(jì)算總倒垛次數(shù)與倒垛次數(shù)權(quán)重的乘積得到倒垛次數(shù)指標(biāo)，通過計(jì)算產(chǎn)成品分散度與分散度權(quán)重的乘積得到分散度指標(biāo)，將平衡權(quán)重指標(biāo)、倒垛次數(shù)指標(biāo)和分散度指標(biāo)之和作為第一個(gè)可行配載方案的綜合配載指標(biāo)為280.236。步驟3.5：通過交換產(chǎn)成品操作或移動(dòng)產(chǎn)成品操作產(chǎn)生新的配載方案，累計(jì)迭代次數(shù)，返回步驟3.3。交換產(chǎn)成品操作為：隨機(jī)選取產(chǎn)品品種相同、到港站相同、位置交換后滿足各批次的產(chǎn)成品優(yōu)先級(jí)要求的兩個(gè)產(chǎn)成品進(jìn)行交換。本實(shí)施方式中，如圖8所示在初始配載方案中的第3列第1行上層的產(chǎn)成品為例，在滿足交換條件的情況下，可以與第14列第3行下層的產(chǎn)成品進(jìn)行交換。移動(dòng)產(chǎn)成品操作為：隨機(jī)選取產(chǎn)成品移動(dòng)至空位置處，移動(dòng)原則為被移動(dòng)到的空位置符合產(chǎn)成品堆放要求，并且移動(dòng)后所有產(chǎn)成品仍滿足各批次的產(chǎn)成品優(yōu)先級(jí)要求。盡量不產(chǎn)生倒垛。本實(shí)施方式中，如圖8所示在初始方案中的第3列第1行上層的產(chǎn)成品為例，在滿足移動(dòng)條件的情況下，可以移動(dòng)到第3列第2行上層的位置。步驟3.6：判斷當(dāng)前配載方案是否在記錄列表中，若在，則執(zhí)行步驟3.8，否則，執(zhí)行步驟3.7。步驟3.7：將當(dāng)前配載方案記錄入記錄列表中。步驟3.8：判斷當(dāng)前配載方案是否優(yōu)于歷史最優(yōu)方案，即判斷當(dāng)前配載方案的綜合配載指標(biāo)是否小于歷史最優(yōu)方案的綜合配載指標(biāo)，若是，將當(dāng)前配載方案作為歷史最優(yōu)配載方案，將不更新迭代次數(shù)清零，否則，保留歷史最優(yōu)配載方案，累計(jì)不更新迭代次數(shù)。步驟3.9：若累計(jì)的迭代次數(shù)達(dá)到優(yōu)化方法最大迭代次數(shù)或者累計(jì)的不更新迭代次數(shù)達(dá)到最大不更新迭代次數(shù)，則將當(dāng)前歷史最優(yōu)配載方案作為最終的配載方案，執(zhí)行步驟4，否則，返回步驟3.5。步驟4：根據(jù)最終的配載方案的各個(gè)分配位置為各個(gè)產(chǎn)成品分配裝船序號(hào)：從船頭尾、左右交替分配序號(hào)，若下層序號(hào)排滿依次向上層分配序號(hào)，(由于篇幅有限只列出部分信息)如表6所示：表6最終的配載方案及分配的序號(hào)最終配載方案的平衡權(quán)重指標(biāo)如表7所示；表7平衡權(quán)重指標(biāo)倒垛次數(shù)為零，產(chǎn)成品的分散度為10，結(jié)合配載指標(biāo)權(quán)重參數(shù)可以計(jì)算出最終配載方案的綜合配載指標(biāo)為74.7，與初始配載方案的280.236相比，提升了73.3％。由綜合配載指標(biāo)可以看出該配載方法可以快速的產(chǎn)生科學(xué)、安全、低損耗的配載方案。在配載方案被確認(rèn)后該方案被上傳到數(shù)據(jù)庫中歸檔，并通過網(wǎng)絡(luò)將最終配載方案顯示在岸吊終端，指導(dǎo)岸吊操作人員實(shí)際裝船。步驟5：將最終配載方案信息上傳至數(shù)據(jù)庫，并通過網(wǎng)絡(luò)將最終配載方案信息顯示在碼頭堆場終端和岸吊終端。所述最終配載方案信息包括產(chǎn)成品的裝船序號(hào)、準(zhǔn)發(fā)單據(jù)號(hào)、合同號(hào)、提單號(hào)、庫區(qū)、庫位、凈重、長寬、到港站、交貨期、排號(hào)，列號(hào)，層數(shù)。步驟6：通過堆場吊機(jī)按照裝船序號(hào)提取產(chǎn)成品，再由卡車運(yùn)往碼頭岸邊，岸吊操作人員根據(jù)獲得的最終配載方案實(shí)際裝船。當(dāng)前第1頁1 2 3