基于现代物流管理理念的集装箱船舶配载系统的应用研究

用研究

一、 选题背景

1、集装箱船舶配载研究的现状

70年代往常的第一、二代集装箱船的箱位容量均在2000TEU以下，当时船舶的稳性、吃水差和强度的运算一样由人工完成，集装箱配载图也由人工填制，工作效率专门低。80年代初显现了2000TEU以上的第三代集装箱船舶，在运用传统的手工方法已难以胜任编制集装箱配载要求的情形下，许多运算机厂商推出了集装箱船专用运算机。80年代后期和90年代先后开发了通用运算机运行于DOS环境和WINDOWS环境下的集装箱配载打算辅助系统。这些运算机配载系统的研究和开发为船舶的稳性、吃水差、弯矩、扭矩和局部强度等性能的全面校核奠定了良好的基础。从90年始，随着微型运算机技术的进展和广泛应用，集装箱船舶配积载系统技术和应用也得到了新的进展。纵观世界船舶配积载系统情形，集装箱船舶配积载系统正处于自动与手动交替使用的交互式配积载方式时期。其差不多程序是依照船舶静力学的差不多原理，按相关集装箱船舶运输规那么的要求，对船舶的装载情形进行校核运算并显示结果。校核流程一样为：积载—运算浮态—运算稳性—运算强度，逐步校核并判定。在配载过程中，一样先自动配载，再进行人工干预配载，如此交互进行。这要紧是因为船舶配积载十分复杂，要考虑物资装卸的先后，到什么港装什么货，大件不压小件等等因素，这些都需要通过人工配积载才能达到要求。因此，也有部分系统还基于神经网络专家系统提供一系列的配载建议，它需要建立知识库，并建立规那么，研究的目的要紧是寻求一种满足既定约束条件下，倒箱最少、作业高效的装载方案。在软件实现方面，以智能决策支持系统作为系统框架，利用面向对象的Windows编程技术，综合利用数据库技术、网络技术等运算机领域的新成果，从而使系统具有操作直观方便、数据查询快捷、智能化程度高等特点。

2、集装箱船舶配载研究的进展趋势

尽管集装箱船舶配积载问题的研究差不多有30多年的历史，但由于问题的复杂性，配积载问题的许多方面仍没有得到专门好的解决，能够说集装箱船配积载还停留在半自动化时期。目前，利用人工智能领域和运算机科学领域的最新成果，

建立智能积载系统，有望使该问题的研究跨上一个新的台阶。随着单一运输向现代物流的不断进展，对集装箱船上配积载系统的研究已不再是个单纯的物资运输技术问题，而有必要上升到运用现代物流治理理念对它进行研究与探讨的新高度。现代物流的进展趋势是信息化、自动化、网络化、智能化、柔性化。传统集装箱船上配载已不再适应这种形势的进展，而依靠数据库技术、电子订货系统〔EOS〕、电子数据交换〔EDI〕、快速反应〔QR〕、自动识别系统、物资自动跟踪系统、运算机通讯网络技术、专家系统、弹性制造系统〔FMS〕等技术支撑下的新型配积载系统才能满足现代物流进展的需要。置于现代物流治理理念下集装箱船上配载，在供应链治理的应用方面，现在正处于一种从原先单纯的配载技术向物流节点治理的过渡转型时期。

二、课题研究的目的与意义

1、课题研究的目的

通过对传统集装箱配载系统特点的分析，我们能够明白，在集装箱船舶运输中，船舶配载系统的完善与否是能否充分发挥集装箱运输优势的一个重要环节，它对保证船舶、物资安全以及保证船期有着重要的作用。同时配载结果的表现形式—配载图也是装卸公司装船、卸船以及发生货损货差时要求索赔、划分责任的重要依据。同时，本课题从现代物流的观点来分析现代物流治理理论对集装箱配载系统提出的新要求，从而得到结论，作为现代物流与供应链中一个重要节点的集装箱船上配载，它更是兼备物流的运输、储存、配送之功能。因此，把集装箱配载系统的研究上升为对有用物流技术研究是一项具有重要现实意义的工作。

为适应现代物流进展的需要，处于物流节点上的集装箱配载应具备以下两方面的功能。一方面，从配载的内部要求而言，一套先进有用的操作治理软件应该是基于丰富的操作治理体会和先进的IT技术推出的，通过先进的技术平台和各种优化算法，它能够确保船舶安全、经济，物资质量完好，实现动态实时、自动打算和检测、智能回放和预演、用户报表自定义等目标。而且，系统本身应表达适当的先进性，同时兼顾满足可能发生的手工和应急处理的需要，并具有流程合理、功能完善、使用方便、运行可靠等功能；另一方面，从供应链治理来看，基于现代数据交换平台和定位、信息系统上的配载系统治理在现代物流中需发挥主动性和柔性化服务，在物流进展的信息化、自动化、智能化等方面发挥其应有的作用。因此，从内、外部整体上看，符合现代物流进展需要的集装箱船配载系统是物流方改善自身治理水平、提高客户中意度、增强经常竞争力的可靠保证。本研究正

是基于集装箱船配载系统如何来满足这两方面功能的需要而展开的。

2、课题的研究意义

1〕有利于提高集装箱船舶技术治理水平

现代集装箱船舶的大型化和高效化给提高船舶运输生产效率提供了可能，但船、岸工作人员能否适应现代大型集装箱船舶的运输治理要求那么成为船舶的效益优势能否得到充分发挥的关键，解决人—机之间不相适应的矛盾在于提高船岸集装箱配载人员的技术治理手段和技术治理水平，提高人员的工作效率和工作质量。

2〕优化集装箱船舶的配载方案

集装箱船舶的航行性能、结构、物资单元形状和配载方式均与其他船舶不同，尽管在传统的集装箱配载有一些理论方法和配载手段，其中也包括在实践中积存的可贵的体会，但许多已不能满足物流的进展需要。解决这些问题的全然出路还在于从理论上解决配载方案的优化和智能化。研究优化集装箱配载的理论方法是本课题的重点之一，同时也为自动配载、智能配载系统的建立提供一种算法模型。

3〕充分发挥集装箱船舶配载在物流治理中的作用

柔性化、信息化、自动化、智能化已成为21世纪现代物流的进展趋势，作为现代物流与供应链中一个重要节点的集装箱船上配载，它在现代物流的作用已渐趋明显，专门是在减少集装箱货运事故提高集装箱的安全性、加强与客户的合作程度、提供客户的柔性化服务等方面均大有用武之地。

三、本研究的要紧工作 本研究的要紧工作包括：

1〕分析目前集装箱船舶配载的特点、要求以及存在的要紧问题；

2〕提出集装箱船舶配载方案的优化模型及其求解方法、自动配积载系统的设计思路；

3〕提出在现代物流治理中如何发挥集装箱配载作为供应链节点的作用； 4〕在配载系统和集装箱用户之间建立电子数据交换平台，以满足运输企业、集装箱用户和相关部门的数据交换与信息整合的自动化处理的需要。

第一章 集装箱船舶配载的特点与要求

1.1 集装箱船舶配载的特点

集装箱船上配载必须依照船舶的具体要求，结合船舶、物资、航线、港口的实际情形，把一定数量的具体集装箱安排在船舶的具体箱位中，并满足保证船舶性能、物资质量、航线制约、港口作业等多方面的要求。因此，集装箱船上配载是一项多目标优化的系统工作，与一样船舶比较，由于集装箱和集装箱船舶在结构、运输形式等方面有着自身的特点, 使得其配载与一样船舶具有不同的特点。

1.1.1 集装箱船舶装载的箱容量与船舶净载重量的相互制约

集装箱的箱位容量，通常是指船舶的标准箱〔TEU，Twenty Equivalent Unit〕容量，即集装箱船舶所能承载的最大标准集装箱的数量，箱位容量是表示集装箱船舶大小的重要标志。同时，从集装箱船舶的载货重量能力来看，它也要受到船舶净载重量的，即所装运的集装箱重量不能超过船舶在具体航次中能够装运物资重量的最大限量。

集装箱船舶的最大箱容量是在特定的条件下设计的，并不是在任何情形下均能承载它的最大箱容量及充分利用它的净载重量。与一般杂货船不同的是：集装箱船舶所能装载的最大箱位容量与船舶净载重量是相互制约的。一方面，集装箱的数量多少和装载重量，受船舶箱位容量及净载重量的；另一方面，由于集装箱船舶的1/3~1/2箱位是配置在甲板上的，在利用船舶箱容量，专门是利用甲板上的箱位时，会导致船舶重心提高，阻碍船舶的稳性，有时甚至形成负的初稳性高度。因此，为了获得合适的稳性，不得不以大量的压载水来改善船舶的稳性。在杂货船和散货船上，为了提高船舶的净载重量，必须排空压载水；而在集装箱船上，为了要装载更多的货运量，需要充分利用集装箱的箱位容量，又必须在压载水舱内大量灌注压载水，这又使集装箱船舶不能充分利用它的净载重量。总之，关于集装箱船舶而言，要充分利用它的箱位容量和净载重量是一对相互制约的矛盾的统一。

1.1.2 集装箱船舶对稳性的要求较一样杂货船舶更加严格

由于集装箱船舶经常在甲板上装载数量较多的集装箱，故其重心高度比一样

货船高，且水线以上受风面积大，对船舶稳性更为不利。另外，在装卸时由于左右重量的不均衡将使船舶产生较大的横倾，这为集装箱船舶的横倾所不承诺。为了保证船舶的安全，必须使其具有足够的稳性。因此，对集装箱船舶提出的稳性衡准要求，较一样杂货船更加严格，这在我国«海船法定检验技术规那么»〔以下简称«法定规那么»〕和«IMO稳性规那么»即〝IMO关于适合各种类型船舶的完整稳性规那么〔A.749〔18〕〞中均有具体规定。在我国«法定规那么»中，对装载集装箱的专用和非专用船舶，除要求其满足对一般船舶稳性的各项差不多衡准指标要求外，还提出了两项稳性的专门衡准要求。而«IMO稳性规那么»那么关于船长大于100M的集装箱船舶和其他具有可观外漂或大的水线面面积的货船，建议采纳6项完整稳性的衡准要求，以代替«IMO稳性规那么»对各种类型船舶完整稳性差不多衡准要求中除天气衡准以外的前6项要求。

然而，集装箱船舶的稳性又不能过大，如GM过大，船舶横摇周期过短，又会使甲板上的集装箱具有较大的加速度，从而对集装箱本身的强度及牢固设备和绑扎索具的受力带来严峻不利的阻碍，甚至使集装箱移动、倒塌。能够看出，对集装箱船舶提出的稳性上限要求具有其专门的实际意义。

1.1.3 集装箱船舶配载应综合考虑箱位要求，保证货、箱质量，船舶安全 1〕专门箱装载问题

在各种集装箱的配载要求上，危险品箱、冷藏箱、平台箱等的专门装载要求必须予以专门考虑。

危险货集装箱应配置在远离机舱、热源及船员生活、工作区，且便于监视和抛弃，又有良好的通风的安全处所。同一船舶常常有些货舱的设计决定了不容许装载任何危险货箱，另一些货舱的设计仅限于配载«国际危规»定义的几类危险货箱。因此，在为集装箱船舶选配大量仅限于舱内配载的危险货集装箱时，必须考虑船舶的这一条件。同时，应按箱子内的危险物资的正确学名或联合国编号，查阅«国际危规»，确定不同危险品集装箱之间的具体隔离要求，严格配装。

冷藏集装箱装船后多数需要船舶电站连续提供电源。受船舶电站容量和电源插座位置的，每一集装箱船所能承运的冷藏集装箱最大数量和装箱位置通常是确定的，不能任意配置。

平台集装箱只能配置于舱内或甲板上最高一层，它的上面不能再堆积任何集装箱。此型集装箱由于经常装大件设备，因此配载时还应按超长、超宽或超高箱进行配位。

2〕一般箱的装载问题

一般箱在船上配置问题能够看作是箱子的三维位置优化问题，其要紧考虑点

可用图1-1表示。

一般 箱 在 船 上 三 维 位 置

1.2 集装箱船舶配载应满足的要求

1.2.1 充分利用船舶集装箱箱位容量和船舶净载重量

为了能提高集装箱船的营运经济效益，和一般货船不同的是，集装箱船存在一个如何充分利用船舶装箱容量的问题。表征集装箱船装箱容量的大小，通常可从以下几个方面来衡量：①标准箱容量(TEU)；②20英尺集装箱容量；③40英尺集装箱容量。此外还有承运专门集装箱的容量，集装箱船要承运专门性质的集装箱往往要受到许多条件的，如承运冷藏箱时，其数量要受到船舶供电电源的；承运超限集装箱可能需要占用两个或更多的箱位，因此这时的装箱数就达不到集装箱船装箱容量的指标。弄清晰本船的装箱容量，关于能否承运更多的集

船舶稳性问题 减少压载水，充分利用船舶装载能卸货港顺序，幸免捣箱事故 垂向位置 局部强度、承诺堆积负荷保证问题 40英尺箱、20英尺箱的混载问题 轻、重箱装载问题 吃水差问题 纵向位置 船舶纵向强度问题 港口作业，加快装卸作业 同一个卸货港箱子的左右平稳 横向位置 横向强度问题 扭转强度问题 图1-1 一般箱三维箱位选择考虑要素

装箱专门重要，否那么就会显现箱位不够而必须退箱或白费箱位的现象。当航次40英尺集装箱的数量超过船舶40英尺集装箱容量，而现在20英尺集装箱箱位有富裕时，能够及时通知船公司或代理，要求将多出的40英尺集装箱物资改换成20英尺集装箱装载；当航次冷藏箱数量超过船舶冷藏箱容量时，能够依据装货港条件，超容量冷藏箱数量，冷藏箱运费和箱位富裕情形等资料进行技术经济论证，研究是否能承租于甲板上的流淌电站集装箱，用以向超容量的冷藏箱提供电源，以增加船舶承载冷藏箱的能力。另外在装货港箱源充足的条件下，选配超限集装箱或其他专门集装箱箱位时，应尽量减小承运此类集装箱所引起的箱位缺失数量。

集装箱的稳性特点决定了其压载水使用的必要性，这使得集装箱船在完成集装箱运输任务的同时，必须将不能产生经济效益的压载水从一港运往另一港，造成运力和能源的白费。为此，要求我们在保证人员、船舶和物资安全的条件下，寻求最优的船舶配载方案，尽量减少压载量，提高船舶的集装箱载重量和减少船舶航行阻力。因此，努力提高集装箱船舶配载打算的编制水平，合理确定不同卸货港轻重集装箱在舱内和舱面的分配比例，减少用于降低船舶重心高度所需打入的压载水，是充分利用集装箱船载重能力的要紧措施。同时，还应合理确定航次油水补给方案。集装箱船由于航速快，每日消耗的油水重量大，中途挂靠港口又较多，因此在航线箱源充足的情形下应重视航次油水补给方案的经济论证，当船公司因减少油水储备而增加的装箱数量收取运费所获利益超过因采取中途港油水补给所引起的一切额外费用支出时，那么应选择在中途港补给油水的方案，这因此是属于配载之外的问题。

1.2.2 满足集装箱船舶稳性要求

集装箱船舶的稳性既要足够，又能保证船舶具有适当的横摇周期。为了使得集装箱船舶稳性合适的范畴，要紧通过以下几种途径获得：

1〕操纵舱内和舱面所装集装箱的重量处于合适的比例范畴； 2〕在堆装高度上采纳轻重箱的组合方案；

3〕利用运算机配载软件按预配方案输入，进行稳性预算，在演算基础上，依照情形进行调整；

4〕利用压载水的打进或排出来调整船舶重心高度，从而达到调整船舶稳性的目的。

1.2.3 满足集装箱船舶强度和吃水差的要求

关于船舶的纵向强度和吃水差，由于两者差不多上船上重量的纵向分布情形决定的，因此在配载时应统筹兼顾。通常能够采纳以下一些方法：合理配置各排集装箱重量，宜在船中部配装一些重量较大的集装箱；合理安排各卸货港集装箱

的箱位，适当分装于不同的箱排处；通过合理压载来改善船舶纵向受力、吃水差状态并满足航行对最小吃水及吃水差的要求；利用配载软件对实际装载状态的总纵强度和吃水差、首尾吃水予以校核。

在保证船舶扭转强度和横向强度方面，应做到各排集装箱横向上箱重平均分布，各压载舱及其他舱室载荷重量也应左右对称分布。在确定集装箱的垂向箱位时，应当保证舱内和甲板上每列集装箱总重分别不超过其装箱底座上的承诺堆积负荷，以满足船舶局部强度的要求。

1.2.4 满足集装箱船舶箱位配置及其堆装要求

集装箱船舶的配载既要满足专门箱〔如危险货集装箱、冷藏集装箱、平台集装箱等〕的装载要求，也要满足一般箱的装载要求。在一般箱的装载上，要考虑40英尺箱、20英尺箱的装载问题，在许多集装箱船上，有只能装载20英尺箱的箱位、只能装载40英尺箱的箱位和能够交替装载20英尺箱、40英尺箱的箱位三种。当20英尺箱、40英尺箱混装时，一个差不多原那么是，40英尺箱上面不可配装20英尺箱，而20英尺箱上能否配装40英尺箱那么视箱位的具体结构而定。在轻、重箱装载问题上，要做到重箱在下，轻箱在上；强结构的在下，轻结构的在上；幸免显现重箱压轻箱现象。

1.2.5 满足集装箱装卸顺序和快速装卸要求

集装箱船通常中途挂靠一个以上港口，且往往多线作业，装卸同时进行，港口作业机械效率专门高，船舶在港停泊时刻短。因此，合理选配箱位，满足集装箱装卸顺序和快速装卸要求，对确保船舶安全准班，减少不必要的港口费用支出具有重要意义。一方面，编制集装箱配载打算时，要对船舶在整个航线的挂靠顺序、各挂靠港箱源情形、船舶舱盖形式、港口治理规定等进行综合考虑，幸免或尽量减少中途港发生捣箱现象；另一方面，要考虑集装箱泊位各装卸桥装卸时刻平均分配和装卸桥自动吊具、大车沿岸移动时刻等问题，以满足船舶快速装卸的要求。

第二章 现代物流治理对集装箱船舶配载系统的要求

2.1 传统集装箱船舶配载的过程与方法

2.1.1 集装箱船舶的配载过程

集装箱船配积载通常需要经历以下几个过程： 1）

编制集装箱船〝航次订舱单〞

航次订舱单是船公司航〔箱〕运部门或其代理依照货主的托运申请为特定船舶具体航次分配待运集装箱的清单。该清单通常按不同卸港、重量和不同箱类型列出，对专门箱有必要的备注。

2）

编制集装箱船配积载打算

编制集装箱船配积载打算通常的做法是借助于运算机，在船公司或其代理、装卸公司以及集装箱船船长、大副共同参与下，依靠 、运算机网络等现代化通信手段进行文件传递，并经历预配、初配和审核三个过程才能完成。

 预配过程

集装箱船的预配工作是由船公司配积载部门、船舶代理或船上大副承担。其任务是将航次订舱单上所列的每一只集装箱，按照集装箱箱位选配原那么，满足装卸顺序和快速装卸等要求，在集装箱船的行箱位图总图上作一大致安排。第一，配载人员将订箱单进行清理、分类，分成不同港序、不同尺寸以及专门箱；再者，对专门箱定位，如危险品箱、冷藏箱及超高、超宽箱定位，然后考虑一般箱，满足装卸港序、船舶强度、稳性的要求，强度表达在沿船长方向上的箱子分布情形而稳性表达在甲板、舱内箱子的分配上，最后绘制船舶预配积载图。该图所确定的航次装载方案通常需在运算机上专用装载运算系统上作粗略核算，以保证船舶各项指标符合要求。该图绘制后需及时送交集装箱装卸公司。

 初配过程

集装箱装卸公司把握着航次装船集装箱的动态，并负责这些货箱在码头的集合并安排在堆场的箱位。为保证集装箱装船过程有序而快速，在装船前装卸公司通常需要将装船集装箱按一定顺序安排于码头特定的堆场上，并编制集装箱装箱

顺序表。装卸公司的集装箱配载员依照装箱集装箱在堆场上的堆码情形，在既满足船舶预配积载打算的总体要求，又能减少码头堆场集装箱作业量的条件下，借助于集装箱运算机装载运算系统，在集装箱船的行箱位总图和行箱位图上按规定格式填入详细的集装箱数据。

 审核过程

集装箱船的初配积载打算在集装箱装船作业开始前送交集装箱船长和大副作全面审核。船长和大副对初配积载打算按照集装箱箱位选配的差不多原那么以及满足装卸顺序和快速装卸要求，结合航线状况、本船航次油水的配置和消耗、船舶的装载特性、途中各挂靠港口的作业特点等内容，并保证船舶和物资的运输安全的条件下，在船舶运算机上利用集装箱装载运算系统进行船舶各项性能指标的全面核算。如对初配积载打算有任何修改意见，船方应通过代理或直截了当与装卸公司协商解决。只有经船长和大副核准并签字后，该初配打算才能作为明白船舶装箱作业的正式积载打算。

3）

编制集装箱实配积载文件

集装箱积载打算在装箱过程中会因某些缘故需要作一些修改。船舶装箱完毕后，由船舶理货员依据现场记录负责绘制集装箱实配积载图，船上大副负责进行实际装载条件下船舶稳性、强度、吃水和吃水差的核算。实配积载文件内容通常包括：

 全船行箱位总图〔封面图〕  各行箱位图；  集装箱装船统计表；

 船舶稳性、强度和吃水核算结果。 2.1.2 传统集装箱船舶配载的方法

在传统集装箱船舶配载过程中，配载人员先是将订箱单按不同港序、专门箱和40英尺、20英尺的排箱顺序进行清理、分类，然后，按照先专门箱后一般箱的配箱原那么，将航次订舱单上所列的每一集装箱，按照集装箱箱位选配原那么，满足装卸顺序和快速装卸等要求，在集装箱船的行箱位图总图上做一大致安排。在此过程中，为了方便于配箱的需要，通常要对集装箱做多次的排序，如第一次按照〝主排序码：卸箱港；次排序码：危险品箱；次次排序码：冷藏箱。〞的顺序排列，即按后卸港箱在前，先卸港箱在后；同一卸箱港箱中危险品箱在最前面，冷藏箱随后，非危险品箱和非冷藏箱在最后。在此情形下，按照危险品箱和冷藏箱的选择箱位原那么，完成危险品箱和冷藏箱的专门箱装载操作。第二次按照〝主排序码：卸箱港；次排序码：20ft/40ft箱；次次排序码：箱重。〞的顺序排列，

然后完成一般箱的装载操作。

在完成全部集装箱的装载后，要对装载情形进行检查，检查要紧问题包括：在满足装卸顺序和快速装卸等要求的条件下集装箱总体分布是否合理；专门箱〔危险品箱、冷藏箱、平台箱等〕是否满足箱位选择要求；20英尺箱和40英尺箱的混装有无问题；是否存在捣箱、40英尺箱子一半腾空现象；各行箱位横倾力矩是否小于要求值〔扭转强度问题〕等。在现有的条件下，这些查核往往停留在人工状态，受配载人员的工作成效和技能体会阻碍较大。

在完成以上工作后，依照船上实际加载燃润油、淡水等情形，在相应的油水舱内输入油水资料，然后制定压载方案，以运算船舶稳性、强度和吃水差等结果，这一步显现配载软件前由人工运算完成，而现在多由配载技术系统完成，不管如何样，其运算原理是相同的。接着，依照把运算结果与规那么、规范中规定的衡准指标或船舶设计中提供的要求值相比较校核，如有不符，重新调整集装箱的位置分配或压载水方案，直至满足要求为止。

综合以上分析，传统集装箱船舶配载的方法能够用图2-1表示： 油水信息输入 开始 船舶稳性运算 积载状态选择 否 足 规 满那么 船舶信息输入 是 强度运算 否 集装箱信息输入 满足规那么 是 压载水调整 输出结果，打印配积报告和配积载终止 集装箱积载、压载水调整

图2-1传统集装箱船舶配积载系统流程图

2.1.3 运算机配载的软件实现

运算机配载的软件实现，依照集装箱船舶的配载特点和人工配载的差不多过程，研制开发运算机配载系统。该系统由运算机系统、打印机、UPS电源、应用软件包等组成。要紧功能和过程包括：

1〕信息输入

在主菜单下选择菜单按钮即可完成船舶信息、航次信息、装卸信息、运算使用规范选择、航区选择、干舷选择、油水舱装载信息输入等。

2〕集装箱装载

单个集装箱信息输入与显示，即单个集装箱类型、尺寸、高度、重量、重心、垂向坐标、箱位号、箱格顺序号、使用人代码、始发港、到港、货主、备注说明等信息；清除所有集装箱；卸载某指定挂靠港集装箱；快速装卸单个箱和全部集装箱；显示全部装船集装箱清单；修改、复原单个箱信息。

3〕纵倾及稳性运算

可分别满足CCS规范和IMO规范对稳性运算的要求，进行配载后船舶排水量、型排水体积、重心位置、浮心位置、自由液面惯性矩、初稳性高度、横摇周期、横摇角等静水力性能要紧指标以及最大静稳性力臂及对应角、稳性曲线消逝角、浸水角、风压倾侧力臂、稳性衡准数、横摇加速度衡准数等大倾角稳性运算，并用图表及曲线显示。

4〕总纵强度校核

迅速、方便地依照船舶配载的要求运算船上任一配载和空载状态下船体指定部位的静水弯矩及静水剪力，并显示其最大许用值，也可运算因物资装载不平均而产生的扭矩、稳性及水力性能的有关数据，并绘制出静水切力与弯矩曲线。

5〕文件存取

选择主菜单下储存按钮，可储存已装载工况的积载情形；选择主菜单下旧状态按钮，即可打开所储存各种已装载工况的积载情形。

6〕打印功能

主菜单下选择报告打印按钮，即可打印本次积载过程报告的封面、重量总结表、油水装载情形总结表、纵倾及稳性运算图表、强度运算图表、集装箱装载清单、集装箱Bay图等。

2.1.4 集装箱船舶的稳性、吃水差和强度的校核 2.1.4.1集装箱船稳性的运算和校核

第一，确定船用坐标系，以船舶中纵剖面、中横剖面和龙骨基线平面的交点为坐标原点O，并以三个平面相互的交线分别设为x、y、z轴，分别从船首垂线、船中纵线和船底龙骨基平面起算确定船舶、集装箱等的位置。

1〕物资重量和物资重心运算

设第i行、j列、k层箱位上的集装箱重量为P ijk，i= 1,2,…u; j=1,2, …w; k=1,2, …v。分别从船首、左舷和舱内第一行、第一列和第一层起算，设船上共有C只集装箱。

全船集装箱总重量P：Ppijk

i1k1j1uvw 〔2-1〕

物资重心纵向位置XP：XP=〔P(i)Xi〕/ P

i1cc 〔2-2〕

物资重心垂向位置ZP：ZP =〔P(k)Zk〕/ P

k1c 〔2-3〕

物资重心横向位置YP：YP=〔P(j)Yj〕/ P

j1 〔2-4〕

2〕船舶其他重量及其重心高度的求取

设空船排水量为△0，空船重心距基线高度Z0，重心纵向坐标X0，纵向坐标为0；各油水舱载荷量和船舶常数的总重量G，其合重心的纵向、横向和垂向坐标分别为Xg, Yg, Zg；船舶压载水重量为BW，其合重心的纵向、横向和垂向坐标分别为Xb, Yb, Zb；船舶排水量为△。

3〕船舶合重心位置的运算 X =

0 X0  PXP  GXg  BWXb PYP  GYg  BWYb 〔2-5〕

Y = 〔2-6〕

Z =

0 Z0  PZP  GZg  BWZb 〔2-7〕

4〕在此基础上，运算船舶稳性各项衡准指标，然后依照我国«法定规那么»对装载集装箱船舶稳性的衡准要求进行校核，校核集装箱船舶的稳性流程图见图

2-2。

信息输入 集装箱要素 船舶燃润油要素 船舶淡水要素 压载水要素 空船要素 船员、供应品等要船舶常数要素 运算与绘图 船舶总重量△ 重心坐标〔X、Y、Z〕 查船舶资料，猎取相关参数 自由液面修正 运算初稳性高度GM、不同横倾角下的复原力臂 结果 初稳性高度 校核 最小倾覆力臂lh.min 绘制动稳性曲线图 横摇角、进水角修正 绘制静稳性曲线图 风压倾侧力臂lf 最大静稳性力臂 极限静倾角 稳性消逝角 风压静倾角 稳性衡准数 ≥0.30m ≥0.20m ≥30゜ ≥≤min{12゜,θim} 55゜ 我国«法定规那么»对装载集装箱船舶稳性的衡准指标要求 K≥1

图2-2 集装箱船舶稳性运算校核流程图

2.1.4.2 集装箱船舶吃水、吃水差的运算和核准

1〕依照船舶排水量△，船舶重心纵向坐标X，以及查船舶资料得到的船舶平均吃水dm，漂心距船中距离Xf，浮心距船中距离XB和厘米纵倾力矩MTC等，运算吃水差t、首吃水dF和尾吃水dA。 t =

XXB 100MTC 〔2-8〕

Xftt df=dm＋－

2LBP da= dm－

〔2-9〕

Xftt＋ 2LBP 〔2-10〕

2〕对船舶吃水的要求

可依照上海船舶运输研究所对远洋船舶的纵向浮态衡准要求〔综合考虑国际海事组织IMO浮态衡准〕进行核准(LBP：船舶两垂线间长)：

最小平均吃水dM.min：dM min≥0.02LBP+2 (m) 最小平均吃水dF min：

dF min≥0.025LBP (m) 〔LBP≤150m〕 dF min≥0.012LBP+2 (m) 〔LBP﹥150m〕 于2倍船长。

3〕对船舶吃水差的要求

当船舶资料提供最正确纵倾图谱或承诺的吃水差限值曲线时，那么要求船舶不管在港内作业中，依旧在航行中，均应严格使吃水差保持在上下限承诺的范畴内。假设船舶不具备这方面的资料，船舶工作人员应不断总结实践体会，得出船舶在不同装载状态下的合适纵倾值，并保证船舶处于该种状态，以使航行阻力最小，所耗主机功率最小，从而节约燃料，提高经济效益。

2.1.4.3 集装箱船舶的总纵强度校核

校核集装箱船舶的总纵强度状况必须运算剪力和弯矩沿着船长方向的分布及其最大值，与具体位置的承诺的剪力和弯矩值相比较，得到该位置实际剪力和弯

〔2-12〕 〔2-13〕

〔2-11〕

且实践证明，船舶最小吃水需保证螺旋桨沉深比在0.5以上，船首盲区需小

矩占承诺值的百分比，从而判定船舶总纵强度情形。

分析船体所受到的总纵弯矩时，将船体所受的弯矩M(x)分为静水弯矩Ms(x)和波浪弯矩Mw(x)，同样N(x)也分为静水剪力Ns(x)和波浪剪力Nw(x)。

M(x) = Ms (x) + Mw(x) N(x) = Ns (x) + Nw(x) 其中M(x) =

N(x) =

x0

〔2-14〕

〔2-15〕

xx0N(x)d(x) =

x

0q(x)d(x)d(x) 〔2-16〕

〔2-17〕

0q(x)dx

q(x) 称为负荷，数值上等于沿船长方向各点的重力w(x)和浮力b(x)的差值，即：

q(x) = w(x) － b(x)

〔2-18〕

1〕静水剪力和静水弯矩

只要给出静水中重量分布曲线ws(x)中和浮力分布曲线bs(x)，就能够按式〔2-18〕解出分布载荷qs(x)：

qs(x) = ws(x) － bs(x)

〔2-19〕

重量曲线ws(x)应依照空船重量曲线和各种装载所对应的曲线绘制而成。通常，先用近似方法绘制空船船体的重量曲线w0(x)，然后在迭加油水重量曲线wg(x)、压载水重量曲线wf(x)和物资〔集装箱〕重量曲线P(x)。即：

ws(x) = w0(x) + wg(x) + wf(x) + P(x)

〔2-20〕

浮力曲线bs(x)应依照相应装载实际平稳位置，采纳逐步靠近法求得。先用公式〔2-8〕〔2-9〕〔2-10〕运算出首尾吃水，再利用邦戎曲线求出相应于该吃水线时的浮力曲线，继而求得排水体积V1和浮心纵向坐标Xb1，假设所得结果与给定的派水体积V0和重心坐标Xg相差较大时，那么需进行第二次近似运算，求出新的排水体积V2和浮心纵向坐标Xb2，如此反复进行，直至满足下述精度：

XgXbkLbp ≤ 0.1% 〔2-21〕

V0VK ≤ 0.5% V0求出船体平稳位置后，再依照邦戎曲线得到每一理论站号上的浸水面积Awi，各理论站距的浮力为〔γ为排开水的密度〕：

b(i) = γ

Aw.i1Aw.i δLbp 2 〔2-22〕

为了求解剪力和弯矩的方便，依照集装箱的纵向分布情形对全船沿船长方向划分假设干个站点，并以集装箱区域的前端剖面作为0号 (n=0)，该处弯矩为Ms(0)，01行箱位后端剖面为1号(n=1) ，该处弯矩为Ms(1)，03行箱位后端剖面为2号(n=2) ，该处弯矩为Ms(2)，依次类推，机舱范畴作为一个整体看待。并假设船体按照上述站点划分后各分段的长度位xi。然后利用公式〔2-16〕〔2-17〕〔2-18〕运算静水剪力Ns (x)和静水弯矩Ms (x)。

2〕波浪剪力和波浪弯矩

运算波浪剪力和波浪弯矩，一样均取波浪为坦谷波〔以半径为R的圆，沿直线滚动，圆周上任一点的轨迹〕为研究对象，并取波长等于船长L〔此状态为船体受力最不利状态〕。将坦谷波曲线置于静吃水线上，可采纳逐次靠近的方法求出船体在波浪上的平稳位置，其迭代公式为：

ixgxb,kVVkLxwi,k+1 = xwi,k + + (－xi)

FaR2i0 (2-23)

式中， xwi,k为第k次迭代所求得的波浪表面坐标；Fa为静水中的中横剖面浸水面积；Vk为第k次迭代所求得的船体排水体积；xb,k为第k次迭代所求得的浮心纵向坐标。

依照波浪表面积，由邦戎曲线可得每个站距上的横剖面浸水面积

Fwi，将它

减去静水中的相应浸水面积Fwi，就得到波浪附加浸水面积Fwi。将其一次积分就得到剪力，二次积分就得到弯矩，即：

xN(x)=－γFwi(x)dx

0

(2-24)

M(x)=－γx0x0Fwi(x)dxdx

(2-25)

最后，应用辛普生方法可求得上式的数值解。 3〕集装箱船舶总纵强度校核流程图

依照以上分析，集装箱总纵强度校核流程图可设计为如图2-3所示：

空船重量曲线w0 油水重量曲线wg 集装箱重量曲线p(x) 重量曲线W 邦戎曲线及其他原始数由吃水求浸水面积Fwi〔采纳插值法〕 压载水重量曲线用数值积分求排水体积Vk 和浮心纵向坐标xbk 逐次靠近运算吃水和吃水差 否 检查平稳位置，是否符合条件： V - Vk≤0.005V, xg - xbk ≤ 0.001L 是 波峰或波谷在船中静水状态 静水剪力NS和静水弯矩MS 波浪剪力Nw和波浪弯矩实际剪力N和实际弯矩M 否 符合要 求，终止 船体各段实际剪力N和实际弯矩M占承诺剪力 N’和承诺弯矩 M’的比例是否小于 是 100%

图2-3 集装箱船舶总纵强度校核流程图

2.2 现代物流治理对集装箱船舶配载系统的要求

2.2.1 在操作性方面

集装箱船配积载不仅是集装箱运输治理工作中的重要环节，同时也是现代物流中关键性环节之一，它的工作成效直截了当关系到集装箱营运治理、码头经营治理效率的高低，同时也会阻碍到整个物流体系的共同利益。仅在这一点上，就集装箱船配积载内部操作而言，它应满足现代物流的自动化、合理化、最优化的进展趋势。由于它具有编制过程复杂、数据处理量大、条件多、要求迅速完成等特点，集装箱船配积载一直被认为是一项既重要又颇有困难的工作。近年来，随着运算机应用技术的不断进展，为提高集装箱船配积载效率，集装箱船公司及其代理公司和集装箱码头装卸公司都在努力探究和研究集装箱船配积载辅助软件，并相继开发出一些基于Windows操作系统下的配积载软件。这些软件采纳可视化窗口界面编程工具设计，利用窗口、表格、图像、文件等工具关心配积载人员选择集装箱箱位，并具有核算集装箱船舶稳性、强度和吃水差等性能数据的功能。尽管这些软件在一定程度上减轻了船港间集装箱配积载人员的劳动强度，但也明显存在着一些局限性，比如：

1〕自动化程度不高。配载最终依旧要依靠于人类体会知识，一个典型的例子确实是箱位的选配尚需人工脑力作业，它们不能专门好地处理配积载过程中所涉及到的那些不规范的体会性知识，从而阻碍了配积载准确性和快速性；

2〕配载方案本身存在较大的盲目性。在配载不能做到依据一定的优化方案，有目标性地进行集装箱的选择与配装。传统的配载只能被动地同意物资，只停留在配载—调整—再配载的操作时期；

3〕缺乏配载方案的评估系统。最终的配积载方案的优劣尚存未知，更不要谈及与最优化方案的距离如何。这在专门大程度上，阻碍了现代物流优势的发挥与相关效益的提高。

知识工程学科的迅速进展，为解决复杂的集装箱船配积载问题开创了崭新的思路。目前各种专家智能系统在诸如医疗诊断、气象预报、故障诊断等领域中得到广泛的应用，并起着庞大的作用。针对目前集装箱船舶和码头配积载中箱位选择尚需利用人工体会知识作业的问题，设计了基于知识推理技术的集装箱船自动

配积载专家系统，为提高集装箱船配积载的智能化水平，探究知识工程理论在集装箱运输治理问题上的应用已成可能。

集装箱船舶配载涉及诸多的随机因素，同时，满足配载有关衡准要求和其他要求的配载方案也有多个，在这些可行性方案中选取一个符合一定优化程度的最优方案是集装箱配载设计所追求的目标。同时集装箱船配载的优化目标又涉及船舶强度、稳性、装载能力和吃水差等多个方面，是一个多目标的优化问题。为此，我们在分析集装箱配载中目标因素的基础上，利用线形规划〔线性优化〕寻求目标函数最优值的方法来解决那个问题。

集装箱船配载方案的评估也是许多学术界专家一直努力解决的问题。船舶配载的好坏，直截了当关系到船舶营运过程中的安全性和经济性。建立一种船舶配载方案模糊评判方法，从而为船舶配载提供参考。该种评判方法的关键是建立船舶配载评判的标准集。衡量船舶配载方案好坏的指标较多，现取对安全性和经济性阻碍最大的初稳性高度、纵向最大弯矩和纵倾作为评判指标。船舶的初稳性高度，不是简单的越大越优或越小越优指标，因而不能直截了当地应用求指标相对优属度的公式进行运算，需要做专门的处理。单从安全性考虑，初稳性高度越大越有利；但初稳性高度的增大会加剧摇摆，因而对应某种装载状况的最正确初稳心高度，应该是规范承诺的范畴内的一个值。该值的猎取能够是专家体会或统计资料分析，也能够通过优化得出。以该最优值为界，大于该值为越小越优指标，小于该值为越大越优指标。关于纵倾，实验说明，略带尾倾对快速性有利，因而有一个最正确尾倾值，此问题的处理同初稳性高度相同。而关于纵向最大弯矩值那么越小越优指标。在实践中，船舶装载状况专门多，对每一种装载状况的评判标准也应有所不同，也确实是说评判标准是同具体装载状况相联系的。

2.2.2 在治理性方面

现代物流是指物质资料从供应者向需要者的物理性转移，是制造时刻性、场所性价值的经济活动。它是以给顾客提供优质的服务为目标，以信息技术为支撑，以交通运输为要紧手段，通过供应链的概念将物流各环节整合在一起，这种整合不仅使企业内部的物流过程作为一个系统进行统一考虑，而且对物流过程的优化涉及到社会供应的各个环节，这种优化最显著的特点是借助于运算机网络技术的应用。

作为现代物流治理供应链一个节点的集装箱船上配载，在实现物流治理的战略目标方面应发挥其应有的作用，同时，这种作用已显得越来越重要且明显。在物流治理的战略目标的实现的角度看，集装箱船上配载系统区别于传统的集装箱配载系统的特点可归纳为以下几个方面：

1〕提供最安全的保证

在整个物流过程中，集装箱船上配积载具有治理时刻长，海上运输条件专门，专门是它兼备运输、储存、配送多项功能之特点。因此，作为集装箱货主，为了最大限度操纵成本，获得最正确服务，他们现在对整个运送过程及方式感爱好，他们要求物流方按照约定要求全面、有效地操纵物资送达的时刻、数量和质量。而提供最安全的保证是这些服务中最差不多要求。只有建立在安全的基础上，服务的质量、成本的降低、风险的规避、良好的信誉等等才有保证。正如前面差不多论述，保证物资的质量是集装箱船上配积载的差不多原那么，而这也正是现代物流对集装箱船上配积载提出的要求。

2〕缩短物流管道

这意味着查找减少周转时刻和存货的方法，存货能够显现在供给链中的不同节点上，因此也包括在集装箱船上配积载中。存货的作用是当供给链显现问题引起需求波动时，用作缓冲。这些存货增加了总供给链的长度，而零库存的原那么要求在顾客与供应商之间的紧密配合，以减少对存货的依靠。在服务需求趋向小批量、多样化和多元化、个性化的情形下，零库存是物流服务货主需要进展专业化、个性化和柔性化的服务项目之一。

3〕增加物流管道的透亮度

管道的透亮度是指明白什么时候、什么地点、多少数量的物资以及在供应管道中的能够达到的目的地。传统上的集装箱配载，这些信息关于货主是不清晰的，最多只是明白部分属于自己企业范畴的信息，供给管道中的瓶颈与过多的存货不易发觉。不良的管道透亮度会导致不良的供给链操纵。为达到完美的供给链操纵，把握管道的实时信息是必需的。现代物流着眼于运输流程的治理合理化和信息化，通过建立数据库、物流治理中心使作业与服务变得公布和透亮，有利于适应生产的节奏、产品销售的打算，构成服务质量的组成部分。

4〕物流系统化治理

传统上，物流只是作为功能性的部门。当今，物流已被看成对主业具有专门大阻碍作用。这种转变是由于经济的全球化趋势，导致供给链的延长，企业不得不把物流系统整合起来治理，以联接市场的供需双方，系统中某一部分的决策，会阻碍整个系统的运作。仓储现代化要求高度机械化、自动化、标准化，运输现代化要求建立综合运输体系。集装箱船上配积载同样应该被置于整个物流系统中进行组织治理。通过供应链的概念建立起对企业供产销全过程的打算和操纵，从整体上完成最优化的生产体系设计和运营，在利用现代信息技术的基础上，实现了物资流、资金流和信息流的有机统一，降低了社会生产总成本，使供应链各方

最终达到皆赢的战略目的。

通过以上分析，我们差不多明白现代物流治理中的集装箱配载系统区别于传统配载系统的特点和要求，采纳比较分析方法，现具体列表2-1说明如下：

满足现代物流治理需要的配载系统 是 具体，柔性化服务 船位跟踪 追求共同利润，实现双赢 深层次需求 伙伴型，关系紧密

表2-1 现代物流治理中的集装箱船舶配载系统与传统配载系统之区别 研究项目 是否与客户共享配载信息资源 提供客户服务 客户对箱位的跟踪 追求利润 满足客户需求 与客户的关系

我们能够得出结论，集装箱配载系统为适应现代物流治理进展的需要，就必须充分利用运算机网络技术，全面规划供应链中的物流、信息流、资金流，通过应用GPS定位技术、EDI技术、POS数据读取系统等技术，构建统一的集装箱、物资、航线与商务等电子数据交换平台，建立与要紧港口、代理、货主以及海关、银行、保险、商检等部门之间的横向联网系统，为货主提供方便快捷的信息服务，为推动物流业实现标准化和信息化。在物流的交易条件、技术装备、单证文件、法律环境和治理手段等方面推行统一的国际标准，对物流全过程进行适时的监控和跟踪治理。最终使得供应链成员能够及时有效地猎取需求信息并及时响应，以满足运输企业、集装箱用户和相关部门的数据交换与信息整合的自动化处理需求，为充分发挥作为现代物流环节的作用打下基础。

否 简单、单一 船位查询 追求部门利润 差不多需求 零散型，关系较松散 传统配载系统

第三章 集装箱船舶配载优化设计与自动配积载系统研究

3.1 集装箱船舶配载优化设计目标研究

编制集装箱船配积载打算过程中，积载人员在熟悉集装箱船舶和货箱资料的基础上，不仅要考虑船舶稳性、强度和吃水差指标要求，还要考虑如何最大限度地利用船舶箱位容量同时又尽可能减少倒箱；另外还须考虑集装箱在码头的堆存情形。概括起来需综合考虑以下因素：

1〕货箱因素。包括航次订舱箱量，航次订舱总重量，航次装卸港，箱子特点〔如箱类、箱号、重量、尺码等〕，场箱位。

2〕船舶因素。包括船舶类型、船长、型宽、吃水载重量、舱室重心位置、静水力参数等船舶性能数据和总箱位、甲板箱位、舱内箱位、20ft.箱位、40ft.箱位、专门箱位等箱位分布资料。

3〕安全因素。包括稳性、纵向强度、局部强度、吃水差及系固要求等。 4〕其他因素。包括危险箱、冷藏箱、超尺度箱等专门箱装载要求；中途港货箱顺利卸载要求；便于装卸要求，缩短船舶在港停泊时刻要求等。

上述因素在集装箱船配积载过程中相互关联，相互阻碍，相互矛盾，使得配积载打算编制变成复杂的多目标组合优化问题。其中大量复杂因素之间的关系不可能完全由数学方法建立优化模型来解决，它在专门大程度上还需依靠于体会性知识的分析与推理。知识工程学科的进展正使人们的注意力从数据处理转移到知识处理上来，谋求将那些具有不确定性的知识以约定的形式表示在运算机中，利用各种知识推理技术建立相应的专家系统。

3.1.1 关于集装箱船最适度稳性的探讨

在第二章中差不多论及集装箱船必须具有合适稳性的重要意义。合适的船舶稳性必须满足两方面的要求。一方面，要求船舶保证满足船舶稳性衡准的各项要求。因此，即使当船舶稳性在满足稳性衡准要求时，船长也应保持适当的慎重。IMO关于«所有类型船舶的完整稳性规那么»前言部分的第3款指出：〝在本规那么指定的全过程中，人们认识到鉴于船舶的类型和大小及其营运和环境上的状况

多样性，防止船舶稳性事故的安全问题一样来说尚未解决。专门是，海上航行船舶的安全涉及到复杂的、至今尚未得到适当调查和了解的流体力学现象。〞 在该规那么的2.3.1款中还指出：〝不论在何种情形下，符合稳性衡准既不能确保可不能倾覆也不解除船长的责任。因此，船长应注意到该年的季节、天气预报和航行区域，慎重行事并发挥良好的船艺，还应依照当时情形采取航速和航向方面的适当措施。〞另一方面，适当的稳性应保证船舶具有合适的横摇周期，并要求能减小绑扎设备的受力。在这方面，关于集装箱船舶来说，集装箱绑扎系统的初稳性高度设定值是一个专门重要的技术数值。船厂依照这一设定值来运算集装箱绑扎设备的受力，从而确定绑扎方式、绑扎设备的数量和设备的安全负荷的要求值。船舶绑扎系统是按照初稳性高度的设定值设计的。当船舶的初稳性高度超过该值时，就可能使绑扎设备的受力超过设计负荷。从这一角度动身，对集装箱船舶稳性的要求能够明白得成在保证足够的前提下尽量保持较小的范畴。

1〕集装箱船稳性的承诺范畴

船舶初稳性高度是满足船舶稳性衡准最差不多的条件，同时考虑集装箱绑扎设备的受力等对船舶稳性要求也表达在初稳性高度设定值上，因此，对集装箱船舶稳性的合适范畴的要求能够表达在对初稳性高度GM合适值的要求上。

〔1〕对集装箱船舶最小稳性的要求

从我国«法定规那么»对集装箱船舶的稳性衡准要求能够看出，核算全面稳性必须分别核算船舶的初稳性、大倾角稳性及动稳性。为了核算的方便，实践中能够采纳临界稳性高度GMc核算法，只要在某装载状态下的初稳性高度GM ≥ GMc，那么集装箱船舶的稳性一定会同时满足«法定规那么»差不多稳性衡准和专门稳性衡准的各项要求。GMc能够从船舶稳性报告书中的GMc曲线图查得，如资料中没有该曲线图，能够自行绘制。值得注意的是，临界稳性高度GMc只是依照«法定规那么»的有关稳性要求得出的最低标准。在实践中，必要时可依照具体情形考虑一定的安全余量§GM，即保证船舶实际初稳性高度GM满足：GM ≥GMc＋§GM。

〔2〕对集装箱船舶最大稳性的要求

实践中，多以船舶的横摇周期来检验和判定船舶稳性的优劣。我国«法定规那么»中提供的横摇周期Tθ与初稳性高度的GM0关系式为：

B24KG0Tθ = 0.58f ( s ) (3-1)

GM02式中：B为船舶型宽( m )； KG0为所核算装载状态下船舶重心距基线高度( m )；GM0为所核算装载状态下船舶未经自由液面修正的初稳性高度( m )，f为依照船宽吃水比确定的系数。

实践中广泛为船员采纳的一个体会公式是： Tθ =

CBGM0 ( s ) (3-2)

式中：B为船舶型宽( m )； GM0为所核算装载状态下船舶未经自由液面修正的初稳性高度( m )，C为横摇周期系数，其值与船舶大小、形状及重量分布等因素有关。关于不同类型的船舶，C的值约在0.～0.94，平均值取0.8，一样船舶空载/压载时取值较大，满载时可取较小的值。另外，长宽比〔L/B〕和船长〔L〕大，而宽吃水比〔B/d〕小 的船，如集装箱船舶，取值一样较小，通常取0.79。驾驶人员可在实践中测定和总结得出本船最正确的C值。另外尚有求取C的体会公式：

LB C = 0.746＋0.046·－0.086· (3-3)

100d关于一样船舶，一样认为GM的最大值应不大于船舶横摇周期为9 s时的对应值，即：

CBCBGMmax= = ( m ) (3-4) T9min22考虑到绑扎设备设计所承诺的初稳性高度值的要求，那么集装箱船舶最大初稳性高度值应同时受到横摇周期和绑扎设备承诺值的。

2〕集装箱船稳性的合适范畴

以上提供了集装箱船舶满足其稳性要求的承诺范畴，在此基础上，李锡蔚船长在其«集装箱船舶积载»中提出通过横摇系数来确定最正确的横摇周期和其对应的GM值，其运算公式为：

Tθ = 0.32 R·B ( s )

(3-5)

式中：R为横摇系数，B为船宽。海船的横摇系数通常在8～14之间，假设横摇系数小于8，船舶横摇比较剧烈；横摇系数大于14，船舶横摇太慢。结合(3-2)和(3-5)可得：

3.125C2BGM= ( m ) 2R (3-6)

依照横摇系数R的最正确取值范畴8～14，能够求得船舶最正确的横摇周期和最正确初稳性高度范畴。例如利用这种方法能够求得船宽为39.8 m 的5250TEU全集装箱船〝鲁河〞轮的最正确横摇周期和初稳性高度分别是： Tθ = 16.2～28.6 s，GM=1.24～3.78 m。从中能够看出，式(3-5)、(3-6)能够提供Tθ和GM取值的合适范畴，但并未反映出与船舶排水量、航经海区海况等的紧密关系，也未考虑到

绑扎设备设计时设定的GM值、充分发挥船舶装载能力等因素。可见集装箱船最正确GM的取值受多种因素的阻碍，考虑到临界稳性高度的含义，有人提出在满足临界稳性高度GM的前提下适当增加一个安全余量Ch*作为最适度初稳性值。

至于Ch*的大小取值，可在分析实践中体会数据的基础上提出如下算式：

28Ch*=0.3C·

B32 (3-7)

式中C为考虑航区风浪及甲板上浪程度所取的系数，取0.8～1.2，航区风浪大或船较小、受风浪阻碍大时，取大值，反之取小值。具体取值时可依据载重线海区而定，夏季载重线海区可取1.0左右，冬季载重线海区可取1.0～1.2，而热带载重线海区取小于0.8～1.0。假如依照绑扎设备设计所假定的最大初稳性高度GMmax小于依照上述方法确定的值，那么可取GMmax，即有最正确的初稳性高度值GM*： GM*=min{GMC+Ch*, GMmax}

(3-8)

上式给出了集装箱船舶最正确初稳性高度安全余量运算模型，实践中有较大的适用性。应该说明的是，在进行集装箱稳性核算时，还应考虑到集装箱申报重量的准确性，有专门多港口〔专门是东南亚地区的一些支线上〕集装箱的实际重量要比其所申报的重量要大，会导致实际的GM值比运算值小，一样来说，可通过吃水来检验船上集装箱重量是否与其申报重量一致，当发觉不一致时，应对GM 进行修正。

3.1.2 关于集装箱船最大载重量和最小压载量的运算

集装箱船的稳性特点决定了其在装载了大量集装箱后使用压载的必要性，这在前面已有论述，但从经济的角度看，在保证人员、船舶和物资安全的条件下，船舶的压载量应尽量减少。减少压载的意义表达在：关于未满载船舶来说，能够减少航行阻力，提高航速；关于满载船舶来说，能够增加集装箱船舶的载重能力，充分利用船舶的箱位容量。

鉴于船舶稳性大小和压载水的使用都与集装箱船舶重心高度有直截了当关系，因此，能够通过变换关系式〔2-7〕：Z =

0 Z0  PZP  GZg  BWZb来分

析各因素的关系。在式中，△0为空船排水量，Z0为空船重心距基线高度；G为各油水舱载荷量和船舶常数的总重量，Zg为其合重心的垂向坐标分别；BW为船舶压载水重量，Zb为其合重心的垂向坐标；△为船舶排水量，数值上等于Δ0 + P + G + BW。

1）

变换关系式求P〔集装箱总载重量〕

P =

BW(KGZb)0 (KG-Z0 ) G(KG-Zg )ZKG (3-9)

当集装箱装载量较大，集装箱合重心位置在船舶重心之上〔Z > KG〕以及压载水重心位置在船舶重心之下〔Zg < KG〕时，船舶压载有利于提高集装箱载重能力。因此，集装箱载重量的提高还取决于增加集装箱后集装箱合重心Z的变化量。

2） BW =

变换关系式求BW〔压载水重量〕

P(KGZ)0 (KG-Z0 ) G(KG-Zg )ZbKG (3-10)

在航次货运任务确定〔P一定〕、一定的船舶重心高度KG的条件下，能够确定尽可能少的压载量BW。

3〕从以上(3-9)、(3-10)能够看出，不管从有利于提高集装箱载重量来看，依旧为了尽可能减少压载量，都要求尽可能降低集装箱合重心高度，因此，集装箱配载时应遵循下重上轻的差不多原那么，这也能够幸免显现重箱压轻箱现象。

4〕最重要的是，在以上分析的基础上，能够进一步求得近似的最少压载量。第一确定预定的压载方案BW0，然后确定GM的上下限范畴{GMl, GMu}。GM的上限值GMu可由将全部承运的集装箱从舱底自下而上按重量由大到小的顺序配船后求得，而GM的下限值GMl那么按上述相反的顺序将集装箱配船后求得。要在配载时能得到与最优初稳性高度值GM*相吻合的GM值且压载量最少，应有GM*{GMl, GMu}。另外，尚需考虑：

〔1〕集装箱配载时应遵循下重上轻的差不多原那么，故GM* 应尽可能接近GMu的大小，即GM* ≈ GMu；

〔2〕考虑到在优化纵向受力时，通常需要将较重的集装箱配在船中区域； 〔3〕由于航行途中船上油水消耗等情形会使船舶初稳性高度减小，GMu应有一定的富余量，设该富裕量为ΔGM1，即GMu = GM*＋ΔGM1。

P(KGZΔGM1=

Piipi) (3-11)

式中，Pi为某一油水消耗量，Zpi为该油水消耗量距船舶基线高度，Δ为船舶排水量，KG为船舶重心距基线高度。

〔4〕假如GM*{ GMl, GMu }，或GM*比GMu小得多，那么需要通过调整压载方案对初稳性的上限值进行调整，以满足要求。调整压载产生GM的改变值δGM2应该满足等式δGM2=GM*＋ΔGM1－GMu，然后运算出需要在具体位置调整的压载量δBW。在少量载荷变动，需要调整的压载量δBW为：

δBW=

GM2

KGZbGM2 (3-12)

式中Zb为拟调整的压载水重心距基线高度，Δ为调整前的船舶排水量。在实际操作中，应考虑自由液面的阻碍并加以修正。最后，在预定压载方案BW上得到最少的压载量BWmin： BWmin = BW ＋δBW

(3-13)

船舶的最大集装箱装载能力Pmax为： Pmax = DW－BWmin－G－C

(3-14)

式中，DW为本航次船舶的总载重量，G为航次储备量总和，C为船舶常数。应该指出的是，预定压载方案确定的准确性可直截了当阻碍到最少压载量确定的准确性，在确定压载方案时，可参考船舶稳性报告书中关于典型状态来确定，也能够依照实践中积存的体会来确定。

3.2 集装箱船舶配载优化设计

3.2.1 集装箱船舶配载优化设计的思路

集装箱船配载涉及诸多的随机因数，而满足配载有关衡准要求和其他要求的配载方案也有多个，在这些可行性方案中选取一个符合一定优化程度的最优方案是集装箱船配载设计所追求的目标。同时集装箱船配载的优化目标又涉及船舶强度、稳性、装载能力和吃水差等多个方面，是一个多目标的优化问题。在这些目标的优化中，充分发挥集装箱船装载能力、保证集装箱船的强度不受损害、保证船舶具有适度的稳性和适当的纵倾状态是配载设计的关键。

在集装箱配载优化目标的实现方法上，依照不同目标的特点，采纳不同的方法。最正确吃水差可参照最正确纵倾资料确定，最大集装箱装载量通过最小压载量来实现。这些优化问题都能够作为约束条件来处理。关于局部强度，要紧是使各部位集装箱的累计重量不超过甲板或舱底的承诺负荷〔一样船舶资料中直截了当提供〕，因此在纵向受力的优化模型中以约束条件来处理；关于纵向受力和稳性优化的实现，应用了线性规划的理论方法，以最优吃水差作为原始数据，依据有关船舶资料，建立船舶总纵弯矩运算模型。以最小总纵弯矩为目标函数求集装箱重量的最优纵向分布，求取集装箱重量纵向的最优分布〔每行位集装箱重量的分布〕。然后以集装箱重量在船上的最优纵向分布为基础，依照最优初稳性目标，稳性的优化是以使集装箱的稳性与指定的最优值之差值最小为目标优化，以每行位

集装箱重量垂向重量力矩为目标函数，求取集装箱在船上的垂向分布〔各行位每层集装箱重量的分布〕。

3.2.2 集装箱船舶配载优化流程设计

依照以上分析，本研究得出利用优化算法的确定集装箱箱位分布流程设计，如图3-1所示：

船舶信息输入 油水信息输入 集装箱信息输入 预定压载方案输入 开始，积载状态选择 运算船舶稳性GM的上下限值GMl, GMu 查取资料或运算得：1.临界稳性高度GMC；2. 绑 扎设备设计所假定的最大初稳性高度 GMmax；3. 安全余量Ch*。最后GM*=min{GMC+Ch*, GMmax} GMu ≈ GM*+ΔGM1？ 否 稳性调整值否 δGM2=GM*＋ΔGM1－GMu 运算需要调整的压载量δBW 是 BWmin，并确定最终压载方案 运算最少压载量 运算最正确纵向力矩和各行位的最大重量 读入重量曲线、邦戎曲线数据 读入或输入最正确纵倾数据，确定吃水差 读入静水力参数，运算排水量和平均吃水 优化运算求解各行位集装箱重量的最优解 运算最正确垂向力矩 求解各行位各层箱位集装箱重量的最优解

输出结果，打印配积载文件和配积载图 终止 图3-1 集装箱船舶配载优化流程图

3.2.3 集装箱船舶配载优化设计的数学原理——单纯形法

在一些变量满足某些线性等式或不等式的约束条件下，这些变量的值使这些变量的某个线性函数达到最小〔或最大〕，这些问题称为线性规划LP问题〔或线性优化问题〕。问题中的变量称为决策变量，一样记为x1,x2,x3,···,xn；决策变量需满足的约束条件用线性等式或不等式表示；那个线性函数称为目标函数。线性规划问题中满足约束条件的解称为可行解，其全体称为可行域。使目标函数达到最小值〔最大值〕的可行值称为最优解，最优解对应的目标函数值称为最优值。

将约束条件及目标函数差不多上决策变量的线性函数的规划问题成为线性规划，其一样的数学模型为：

max(min)Z=c1x1+c2x2 +···+cnxn

s.t. a11x1+ a12x2 +···a1nxn≤=≥b1 a21x1+ a22x2 +···a2nxn≤=≥b2 ······················· am1x1+ am2x2 +···amnxn≤=≥bm x1,x2 ,···xn≥0

为了得到一种普遍适用的求解线性规划问题，第一将一样线性规划问题的数学模型转化成标准形式。标准形式可表示成记号简写形式：

maxZ=cjxj;

j1n

(3-15)

s.t.

aj1nijxj=bi ( i=1,2,···,m),

(3-16)

xj≥0 (j=1,2,···,n). 标准形式也可表示成矩阵形式： maxZ=CX; s.t. AX=b, X≥0.

式中C=〔c1, c2, ···, cn〕,X=( x1, x2,···,xn)T,

(3-17)

a11aA=21am1a12a22am2a1nb10b0a2n2, b=, 0=. bamnm0在研究集装箱船舶配载优化问题中，考虑的关键问题受力优化和稳性优化，这两个优化问题均属于线性规划问题。由于前者考虑集装箱的纵向分布，而后者考虑集装箱的垂向分布，两者线性无关，所要解决的线性函数规划问题存在最优解。第一，对纵向受力进行一级优化，求出使得集装箱船所受总纵弯矩最小的各行位集装箱的重量分布，然后对稳性问题进行二级优化，求出相应行位中各层集装箱的重量分布。

3.2.4 集装箱船舶纵向受力优化

集装箱船配载时对强度的考虑，要紧是船舶的总纵强度，局部强度和扭转强度。关于扭转强度和横向强度，能够在配载时操纵各行箱位内各种载荷重量分布和力矩左右对称，尽量使扭矩最小。而局部强度要紧依照使各部位集装箱的垂向累计重量不超过甲板或舱底的承诺堆积负荷而得到满足，为此可在纵向受力的优化模型中以约束条件来处理。因此，集装箱船受力的优化问题，能够考虑为使集装箱在船上合理的纵向分布有利于船舶所受到的弯矩和剪力，使船体所受的静水弯矩最小。

油水等储备的纵向分布确定后，约束条件仅与集装箱参数有关，由于每行箱位集装箱的重量分为甲板和舱内两个部分，那么P(i) = Pd(i) + Ph(i) ，每排〔行〕集装箱重量的为P(i) ≤ Pda + Pha 〔Pda和Pha分别表示在某一箱位上甲板和舱内所能承载的最大重量〕。综上所述，集装箱纵向受力的线性优化模型可表示为：

minMs(n) = M’(n) +P(i)Xn(i)

i1n ai·ni ≤ P(i) ≤ bi·ni s.t. 0 ≤ P(i) ≤ Pda+Pha

(i =1,2…u)

(3-18)

P(i)P

i1nu式中，Ms(n)为船体站点n处的静水弯矩；M’(n)为该站点除集装箱外其他重量和浮力产生的静水弯矩；P(i)Xn(i)为该站点集装箱重量产生的静水弯矩；

i1P(i)为第i排〔行〕集装箱重量；ni为第i排〔行〕的集装箱容量；ai为空箱集装箱重量；bi为最重箱集装箱重量；P为集装箱的总重量；u为集装箱总行位数。假设所有箱位均装有集装箱，假如实际的装箱数少于总箱位容量，那么空余的箱位重量取0。

3.2.5 集装箱船舶配载稳性优化模型

设第k层集装箱重心距基线高为Zk(为量)，第i排〔行〕箱位共有Vi，那么全船集装箱的垂向重量力矩为：Mp(Z)=P(i)Zi。船舶合重心位置KG为：

i1nKG=

0Z0Mb(Zb)Mp(z)Mg(Zg)Mp(Z)=KG·Δ－Mc

，经变换并令Mc=Mb(Zb) + Δ0·Z0+Mg(Zg)，

得：

(3-19)

在一定排水量Δ条件下，假如事先拟定压载和油水装载方案，那么式中只有KG一个变量，假如给定KG的最优值KG*〔能够通过KG*=KM－GM*求得〕，那么可找到相应的Mp* (Z) =KG*·Δ－Mc。

在前面的纵向受力优化分析中，差不多求出使得集装箱船所受总纵弯矩最小的各行位集装箱的重量分布P(i)。现假设各行位集装箱重量分布服从此结果，具体分配到各行箱位的最优集装箱垂向重量力矩与各行位的集装箱重量最优解呈线形比例。考虑到实际装载时，有时可能依照实际情形需要把指定的某些集装箱装载于确定的箱位上，设有r只集装箱限定装于第l行甲板上，重量为Pli，其合重心距基线高度为Zli(一样按下重下轻原那么确定其垂向分布)。令其余集装箱合重心高度

Mp*(Z)PliZlii1rKG1*=

PPliI1R，且i =l 时，那么第l行集装箱的最正确垂向力矩

为MZ*(l)：

MZ*(l)=PliZli+ KG1*·(P(l)－Pli)

i1i1rr (3-20)

在求出各行箱位集装箱垂向重量矩的基础上，可进一步求出相应行位中各层集装箱的重量分布。其线性优化模型为：

minMZ’(i)=M Z * (i)－Pi(k)Zk

k1vi s.t. P(k)=P(i)

ik1vi (3-21)

ai(k)·ni(k)≤Pi(k) ≤ bi(k) ·ni(k)

式中，ni(k)为第i行，k层的箱位数，ai(k)、bi(k) 分别为空箱集装箱重量；bi为最重箱集装箱重量。

3.3 集装箱船舶自动配积载系统研究

传统集装箱船配载要紧依靠于人类体会知识，需要人工脑力作业进行箱位的选配，在处理配积载过程中往往是那些不规范的体会性知识，同时，在配积载准确性和快速性的改善程度上存在一定的局限性。为解决复杂的依靠于人类体会知识的问题，专门设计基于知识推理技术的集装箱船自动配积载专家系统，为提高集装箱船配积载的智能化水平，探究知识工程理论在集装箱运输治理问题上的应用提供参考。

3.3.1 集装箱船舶自动配积载系统设计思想

集装箱船自动配积载专家系统系统对配积载过程进行分析，逐级划分系统目标，以确定采纳的模型，并采纳结构化设计方法分别设计了各大功能模块。对配积载问题中存在的一些比较规范的部分，如确定港序、选配一般箱、保持船舶前后左右重量对称分布等因素，可按多年来形成的规范原那么进行。这些原那么以运算机处理模式表示即为配载算法模型。而为保证集装箱船舶与货箱的安全，必须在配积载中不断对船舶稳性、强度、吃水差等指标进行校核，其校核算法模型可依据于有关的规范和特定的公式。整个系统要紧由二库三系统组成：知识库和数据库，知识库治理系统、数据库治理系统和自动配载系统。

1〕数据库和数据库治理系统

系统数据库包含有自动配积载所需的初始事实数据、配积载推理过程中得到的各种中间信息和最后结果以及其他辅助信息数据。由差不多数据库的原始数据录入后可生成许多动态数据库，用以记录推理中间结果。

数据库治理系统完成对原始数据、录入数据、中间动态数据和最终结果的治理与爱护，并保证系统全部数据库的完整性和一致性。

2〕知识库与知识库治理系统

知识库是集装箱船自动配积载专家系统的核心，由集装箱船配积载差不多要

求和咨询的专家体会性知识构成。

设计知识库时除以合理的形式表达规那么外，还使知识库所存规那么形成多层次结构，将规那么按层次关系设计成网树状结构模式，从而简化知识库的搜索路径，节约搜索时刻，提高整个集装箱船配积载系统的效率。

知识库治理系统负责对知识库的爱护、更新和咨询。设计知识库时同时建立索引文件用来储备以不同代码表示的各条规那么在知识库中的首位置，以方便对知识库的增加、删除、修改、查询、检查等，并可利用运算机屏幕窗口，通过人机对话方式实现对知识库的治理。

关于配积载过程中所涉及到一些纯粹依靠于积载人员体会知识的且有较大随机性和再学习性的问题，须借助于知识推理技术来完成。设计知识库治理系统时采纳示教机器学习的方式来改进和完善系统知识库，由配积载领域的专家〔如船长、大副、码头配积载中心人员〕向系统的学习部分提供某些动态体会性知识，学习模块利用这些信息修改知识库，以增进系统推理执行模块完成自动配积载的效能。

3〕自动配积载系统

由于集装箱船自动配积载专家系统信息处理量大，积载过程中要求有更多的人机对话环境，系统特设自动配积载主系统，用于调用和运行数据库、知识库，并尽量使配积载输出结果能满足积载人员的个性化要求。执行该主系统后，即可按照集装箱船配积载具体操作顺序完成积载任务，并在输出端提供对配积载结果的查询、显示、打印等功能。

3.3.2 集装箱船舶自动配积载专家系统结构

集装箱船舶自动配积载专家系统结构可用图3-2表示：

专门箱选配知识库 危险品箱知识库 冷藏箱知识库 平台箱知识库 超尺度箱知识库 船舶数据库 储存与集装箱有关的所有信息，如装箱单、箱号、箱型、尺码、重量、装货港、卸货港、备注等。 综合性专家意见 自动配积载系统 配积载人员 领域专家 人机界面操纵模块 配积载结果 使用匹配原理，通过推理 知识库治理系统 知识库 数据库 数据库治理系 互抵箱隔离知识库 危险品箱之间隔离 危险品箱与冷藏箱等之间隔 垂向箱位选配知识库 集装箱数据库 包括船舶差不多参数数据库、船舶性能参数数据库、船舶箱位数据库和安全校核参数数据库。 20ft箱40ft箱选配知识库 强重箱轻弱箱选配知识库 卸货港序知识库 纵向强度指标知识库〔优化模块〕 稳性指标知识库〔优化模块〕 堆场数据库 要紧储存航次订舱的箱子在堆场上的实际堆放情形，包括每个集装箱的箱区号、位号、列号、层号等场箱位。 校核指标知识库

局部强度、扭转强度指标知识库 船舶浮态指标知识库 辅助工具库 包括航次港名和港序代码库、推理规那么代码库等。 图3-2 集装箱船舶自动配积载专家系统结构图

第四章 现代物流治理下的集装箱船舶配载系统的实现

4.1 供应链治理下的集装箱船舶配载系统的研究

4.1.1 供应链治理理论

综观当今国际集装箱航运业，从早先的集装箱服务到多式联运〔门到门〕及与当地运输客户有关的额外增值服务，到80年代的供应链治理及现在向电子信息技术方面的进展，能够看出，航运企业差不多摆脱了传统货代和运输单一服务的狭隘性，而扩充至全球性综合物流服务。

专门是90年代以来，在企业国际浪潮的阻碍下，综合物流已成为货主关注的焦点。货主的企业战略都不同程度地从生产与营销导向型向市场与服务型转变，在经营战略上实施总体物流合理化的策略，以提高生产效率，保证生产—营销过程的连续、顺畅。因此，要求航运企业不应仅仅停留在单一的海运活动上，而应向货主的整个物流过程提供全方位服务。随着客户对服务需求和时刻的不断提高以及产业全球化和组织一体化的进展，我们正在进入供应链竞争时代。从某种意义上来说，真正的竞争差不多不是公司与公司之间的竞争而是供应链与供应链之间的竞争。

供应链是一种由组织构成的网络，这种组织网络通过上游和下游的连接，设计不同的过程和服务，这些过程和服务以到最终消费者手中的产品和服务来产生价值。供应链治理那么把供应链上的各个企业作为一个不可分割的整体，使供应链上各企业分担的采购、生产、分销和销售等成为一个和谐进展的有机体。

供应链治理的概念不仅仅是物流的逻辑延伸。物流治理要紧关注在于组织内部对〝流〞的优化，而供应链治理认识到仅仅由其自身进行内部整合是不够的，而应该是将上游延伸到供应商，下游延伸到客户，达到外部整合，如图4-1所示。供应链治理是建立在这一框架的基础上，寻求在其组织与供应商和客户的过程之间实现连接和和谐。供应链治理着眼于合作和信任，为了使供应链上的所有合作者获得更多的利润，是一种基于〝联系〞的治理。

图4-1 供应链治理的外部整合

能够看出，供应链从建立合作制造或战略伙伴关系的新思维动身，从产品生命线的〝源〞头开始，到产品内消费市场的〝汇〞，从全局和整体的角度考虑产品的竞争力，使供应链从一种运作性的模式上升为一种治理性的方法体系。在此体系下的竞争模式称为〝供应链竞争〞，它需要对迅速变化的市场更加迅速响应，同时产生更加连续和可靠的价值配送系统，这种需要要求作为一个整体的供应链集中于围绕着他们所要达到的目标而运作。

4.1.2 供应链治理理论下的集装箱船舶配载系统的特点

柔性化、信息化、自动化、智能化已成为21世纪现代物流的进展趋势，作为现代物流与供应链中一个重要节点的集装箱船配载，它在现代物流的供应链治理及其竞争中应发挥其应有的作用。

1〕组织的快速反应和柔性化的满足需求

在今天准时制〔JIT〕的世界中，具有快速响应客户需求的能力是专门关键的。客户不仅需要更短的前置时刻，还在寻求柔性及解决他们存在的方法。也确实是说，供应商需要比从前在更短的时刻内满足客户每一个精确的需要。在迅速变化的市场环境中，〝灵敏〞比长期战略打算更为重要，组织更多是由需求驱动而不是推测驱动。

目前集装箱航运公司把握待运货源的要紧方法由两种：临时订舱和确定订舱。临时订舱通常在船舶到港前30天左右提出，由于把握货源的时刻太早，因此，对这些物资能否装载预定的船舶，以及这些物资最终托运的数量是否准确，都难以确定。确定订舱通常在船舶到港前7~10天左右提出，一样来说，航运公司能够提供客户具体的船名、装船日期。公司依照所托运物资运输要求和配备集装箱的箱位情形，决定是否同意这些物资的托运申请。在航运公司兼并、联盟的今天，航期趋于频短，依照消费需求〝多品种、小批量、多批次、短周期〞的特点，灵活组织和实施物流作业，这对客户而言意味着备货时刻差能够缩短得更短且比较确定。在此条件下，订舱时刻的越是提早，即客户定单周期就越长，客户定单周期越长势必导致物流备货时刻就越长，其关系可用图4-2说明。因此从快速响应客户需求的角度来看，缩短客户定单周期，能够减少物流备货时刻，从而使供应链整合更紧密。利用EDI〔电子数字交换〕系统对实际需求信息的了解，减少了一

供应商 供应链治理 需求商 次大量生产，减少了存货，因此减少了物流管道的长度。缩短管道的好处是生产的成本被降低，这是因为转向新产品生产时，不需要处理过时的存货，清理管道的时刻也缩短了。〝零库存〞生产理论上是管道的存货为零，实际上，也就具备了生产多种产品的能力。这对迎合客户的需要的作用也就相当明显了，而这专门大程度上依靠于一个完善集装箱船舶配载系统，它能够准确迅速地告诉客户能否满足托运要求，即使在原有订舱情形变动的条件下，也能发挥如此的作用。

备货

备货时刻差 客户定单周期

图4-2备货时刻差和客户定单周期

随着航运公司竞争的日趋猛烈以及运输技术趋于普及，因此单就运输所提供服务来说，其差异性越来越小。从如此的市场看出，物流过程优势的重要性是明显的。在船公司的注意力开始转移到整个物流系统，其业务范畴也从单一的海上运输扩展到物整个市场的运作中，尽管产品和技术特点的服务仍旧是客户关注的差不多内容，但已有越来越多的事实告诉物流从业者，JIT和柔性化服务在赢得客户定单方面已成为要紧因素，因为，在今天的市场上，赢得定单的准那么更多的是以服务为基准的。

2〕与客户建立成功的联系

供应链是通过联系来进行治理的，通过其组织与供应商和客户的过程之间实现连接和和谐来进行治理。因此，〝联系〞关于供应链竞争来说，是取得竞争优势的关键。因此，那个地点的〝联系〞是一种基于〝合作—稳固—互利〞的关系。只有当合作的各方之间的关系充满对所有各方的承诺时，才能足以确保为合作的各方制造价值，为所有合作者制造获得更多的利润。信息时代的到来，进一步加剧了企业竞争的压力，信息资源的开放性，打破了企业的界限，建立了一种超越企业界限的新合作关系，为制造新的竞争优势提供有利的条件。供应链的显现迎合了这种趋势，顺应了竞争环境的需要，使企业从资源的约束中出来，制造出新的竞争优势。

在此概念下的集装箱船舶配载，能够通过以下措施与客户取得成功的联系： 〔1〕横向思维〔战略联盟〕，并使这种联盟上升为各方企业的核心能力之一。在双方积极动机〔寻求以后的机会〕驱动下，使这种联系与合作者的要紧战略目

托运订舱

交货装船

物流备货时刻 标相符，在合作者长期目标中扮演着关键的角色；

〔2〕资源扩展/共享。这些资源包括客户方面的原材料、制成品，航运企业方面的箱子和箱位以及双方资金和技术方面的内容，通过资源共享方式，双方形成〝你中有我，我中有你〞的紧密合作伙伴关系；

〔3〕双方增加物流管道的透亮度，把握管道的实时信息。管道的透亮度是指明白什么时候、什么地点、多少数量的物资以及在供应管道中的能够达到的目的地。传统上，这些信息是不清晰的，最多只是明白部分属于自己企业范畴的信息，供给管道中的瓶颈与过多的存货不易发觉。不良的管道透亮度会导致不良的供给链操纵。为达到完美的供给链操纵，能够利用EDI、GPS、GIS等技术支持，它能使供给链上下游企业轻松获得有关信息，以便更好地和谐供给链。

随着需求的集中性进展，客户在规模上不断增长而在数量上呈下降趋势。在此情形下市场竞争结果将导致更多大的客户越来越有实力要求他们的供应商提供更多的服务需求。另一个趋势是客户对供应商的选择在数量上逐步减少，即他们期望与更少的供应商建立更长期的业务关系。以后成功的企业将意识到这种趋势并寻求与关键客户建立更紧密的联系战略。从供应商的观点来看，构件这种伙伴式关系为竞争对手进入设置了难以逾越的壁垒。而这种联系越多，相互的依靠性就越强，竞争对手进入来打破这种联系就越困难。关于物流公司来说，完全能够把集装箱船舶箱位看作是一个流淌性立体库存，发挥它集运输、储存、配送的多项功能，与客户紧密配合，最终达到〝信息—共享，过程—同步，合作—互利〞的供应链治理优势结果。

3〕将供应链作为一个网络来治理

供应链中的〝链〞实质上是一个网络，在供应链竞争中，企业处于相互依靠的网络中心，那个网络中参与者通过优势互补结成联盟，供应链之间的竞争是通过这种网络进行竞争的。我们能够把集装箱配载看作是一个物流技术中心，通过此中心的网络运作，托运人和承运人共享资源与信息，充分发挥其集保管、输送、配送和信息中心之作用。因此，为了在供应链竞争中处于领导地位，必须在内部整合的基础上，集中于网络治理，以便于作业安排、回程配送和提高物流效益。

〔1〕共同的战略进展

改变传统供应链上的成员脱离于市场网络之外为置于网络之中，建立共同的战略构想，合作双方建立战略性合作伙伴关系。这就要求把集装箱箱子、箱位和箱货资源置于市场运作之中，使物流方和客户以此作为一个联系的纽带，共同讨论网络的战略目标和实现战略目标的方法及手段。

〔2〕实现双赢或皆赢

建立成功的市场网络的最严峻的挑战之一是变各方原先的利益对立关系为利益双赢关系。作为从事集装箱运输的物流方，应充分发挥网络的优势，通过高品质的运输配送、信息服务和供应链治理，努力实现客户的〝零库存〞，从而减少客户资金成本、仓储成本、治理成本和风险成本等各项费用，优化客户的资金流配置和生产决策。在这一过程中，从事集装箱运输物流方的服务将在关心客户降低经营成本的同时，获得合理的利润。

〔3〕相关信息的公布化

信息技术是形成供应链网络的基础和原始驱动力，如图4-3所示，信息技术使供应链上的合作者相互专门便利地处理信息。为了使供应链网络治理发挥最大的潜力，供应链上的一些相关信息必须在信息网络〔互联网或局域网〕上公布，在这些公布区域上，上游和下游客户都能够查到需要的相关信息，包括船期、船舶箱位资源、集装箱实际箱位、具体时刻的船位等集装箱配载信息，以满足适应生产的节奏和供应打算制定的需要。

各种技术支持 基于Internet/Intranet的信息网络〔信息共享〕 供应 物流 需求 同步化、集成化作业打算、战略构想 集成化供应链治理 图4-3 以信息网络为基础的供应链治理

归纳起来，供应链治理环境下的集装箱船舶配载应具有的特点见表4-1。

表4-1 供应链治理环境下的集装箱船舶配载的特点

竞争的需求 顾客化产品的交付速度 箱、货资源动态重组能力 系统对变化的实时响应能力 竞争特性 灵敏性 合作性 柔性化 集装箱配载系统应具有的功能特点 通过畅通的配载通道快速订舱承诺 通过完善的网络资源获得信息支持 多种形式的运输网络、多层次的箱位支撑 用户服务能力要求

中意度 多样化、亲和的服务、安全可靠的质量 4.2 集装箱船舶配载信息系统建设

4.2.1 集装箱船舶配载信息系统建设的必要性

传统物流的核心是运输，现代物流的核心是物流信息技术，在这一转变过程中，作为物流重要环节的集装箱船舶配载，与信息技术的紧密结合专门重要而且必要。在目前许多现存的物流信息系统中，往往没有把集装箱船舶配载这一环节考虑在内。因此，这些系统只能说是一种有待完善的信息系统。随着集装箱运输和现代物流业的蓬勃进展，集装箱的使用量日益增多，流淌范畴的越来越广，如何治理好集装箱这一物流载体，使其得到高效率的周转，减少在港滞留时刻和费用，减少集装箱在流通过程中的损坏和灭失，最大限度发挥其能力，是物流业者降低成本，改善服务质量，提高经济效益的重要方面，也是提高竞争能力的一大焦点。在这方面，由通信、软件和相应领域的业务治理系统组成的物流信息技术应该发挥专门关键的促进作用。

1〕为电子配载提供支撑

用电子方法，将整个订舱供应、配载和发箱交付过程整合在一个整体，形成界、跨时区的无缝隙信息流保持信息灵通，提高对需求变化和供应情形变化的实时反应能力，这是竞争者为占有领先优势地位的必要条件。充分利用Internet 网等条件使整个供应体系做到在与客户打交道的过程中实现自动化，如满足客户需求、更换定单、取消定单，改变发货地点或交货目的地、文档治理、跟踪物资状况、处理款项支付以及监视箱货状况等多方面的需要。

就配载而言，随着集装箱船舶运输的大型化、快速化和自动化的进展，船舶在港一次装卸量专门大，装卸效率要求专门高，一样一艘大型集装箱船需要7-8个甚至更多专列火车来疏运，采纳大型集装箱船意味着船舶配载和箱位打算已变得极其复杂和更加耗费时刻；假如采纳人工编制配载和箱位打算，即使港口具备一流的集疏运条件与堆存能力，也难以保证船期，势必降低了自身竞争实力，因此，国外许多港口利用EDI技术开展了电子配载，因为船舶的规模经济效益要紧是取决于在海上航行时刻与在港口停泊装载时刻的比例，因此从成本和生产率两种观点来看，航运公司和码头使用运算机化的船舶配载和箱位打算系统正变得愈

加重要。要求建立的电子配载系统，能够在港口(码头)与航运公司的配载和谐员之间以电子方式传递箱位打算信息。该系统还能够配备一个观看器装置，能够让船运打算人员在自己的PC机上以图形格式查看和编辑数据，一旦收到了更新后的箱位打算信息，当地船运打算人员就为该船装卸货设计出最有效和低成本的最好码头治理系统，由于该船还未到达泊位之前，便已提早制订好打算并安排好作业设备和人力，因此，减少了船舶在港时刻，箱位利用率和船舶生产率也因此得到了提高。最后，在船舶离港前编制出码头离港报告，通过EDI提交给下一个挂靠港。

2〕提高物流质量

借助于Internet网，运输网络和用于跟踪货运现状的软件，可对合作关系进行优化，优化资源配置，调整货运量，使各个物流情形得到改善，并可使物资流淌量降低到最低限度，包括回箱流量，提高其透亮度，缩短发货时刻和降低运输成本，提高集装箱运输的〝资本回报治理〞。同样借助于Internet网，物流提供者能够实时地改变物资流淌的能力，以提供客户更优质的服务。而且，客户和供应者之间在各自的运营过程中紧密合作，为物流方案提供了动态决策的可能。借助于网上交易手段可在订货及履行合同过程中，使客户的交互作用自动化；客户能够有自我服务的余地，并可决定何时、以何种方式与物流供应者联系。

在整个供应链内相互组织之间共享信息，就有可能逐步地实现物流的优化。一样情形下，即使整个物流打算制定得专门严密，由于突发的情况发生，就必须要求相关组织能够做出快速而有效的反应。依照情形做出判定并做出相应的反应，这确实是对物流运作的动态决策。这一物流供应者专门关注的问题只有建立在完善的信息系统上才能实现。

3〕虚拟集装箱的物流

集装箱航运企业要致力于对客户需求的反应能力，满足其在准确的时刻和准确的地点交接、交付物资的要求。随着竞争的加剧，各企业必须幸免订舱周期拖长，成本增加，而同时又要提高对客户需求变化的敏锐性，尽量对状态变化作到实时反应，再加之订舱活动每时每刻都在进行，这就要求集装箱运输的物流业者提高对物流状态的透亮度，这些都需要对信息网络系统进行投资，并借助于网络系统进行和谐。

使用这种基于信息网络系统的整合化的虚拟集装箱物流方法，为集装箱物流供应工作进行设计和实施，就能获得一系列效益，如促进全球性物流透亮度，优化资源治理、最大限度利用船舶的装载能力，并对客户订舱执行中的变化做出反应等。

4〕和谐合作伙伴之间的关系

交换信息往往能够使得合作伙伴促进信任而形成一个整体进行工作，同时也能够缩小相互之间犯错误的范畴，得到最好的治理效益。由于加快了物资运转周期、降低库存量、加速了箱子流通，从而使得所有合作者均从中收益。关于集装箱运输而言，其堆场相当于商品仓库，从供应商流淌到堆场，再从堆场流到船上，卸船时那么先流到堆场，再流向目的地。假如能够取消堆场这一环节或尽量缩短在堆场时刻，这关于各方既节约了开支，又缩短了流通时刻。

物流供应功能以及物流供应伙伴的整合化，还应表达在物流过程的各个时期。第一必须提供实时、无缝装船，同时能跟踪物资。而且，订舱一旦确定，箱货提供者〔客户〕必须及时获得通知。这要求物流信息治理系统的功能应包括装船发货率、物资跟踪和订舱情形、装船通知以及取消货运等项目。

5〕加强安全治理

物流信息技术所起到的作用与2004年7月1日生效的«国际船舶和港口设施保安规那么»〔ISPS规那么〕精神相吻合。建立在通信、信息、报警和扫描透视检验设备上的保安系统能够提高集装箱营运者的运作效率，提升其处理物资、物资流淌的能力和改善物流流程。另外，在全球统一的海运运作标准后，物资和船舶的周转也会加速，进口商和出口商能以更快的速度获得实时信息，从而大大减省国际贸易的成本，有助于贸易的增长。同时能够大幅度减少港口和供应链治理上的漏洞，减少压船压港现象，幸免不必要的经济缺失，提高集装箱运输的安全效率，这些都会产生庞大的积极意义。

4.2.2 集装箱船舶配载信息系统建设的可行性分析

集装箱配载信息系统是物流治理信息系统中一个子系统，或者说是面向供应链中集装箱配载这一环节的物流治理信息系统。它是治理信息系统在集装箱配载中的应用，是一个由运算机、应用软件及其他高科技的设备通过全球通信网络连接起来的纵横交错的立体动态互动的系统。关于集装箱运输的物流方来说，建立集装箱配载信息系统不仅是必要的，而且也是可行的。

1〕信息传递工具

信息的传递即信息的流淌是系统的运转特点，信息技术的进展使信息的传递形式出现多样化、多媒体化，数字化的信息通过多种渠道传递，从原始的纸张、邮局信件到现代的 、 到网络时代的E-mail\\EDI\\Internet网上的Extensible

Markup Language (XML)、语音信箱 服务、自动 、条形码扫描、射频技术、

全球卫星定位系统GPS卫星定位、地理信息技术〔GIS〕、可视化与运算机仿真技术，移动通讯网上的Internet网〔WAP〕的开通，使手机和手提电脑等移动通讯

用户能够通过移动的设备上网，随时查询物流的动态。

2〕系统的实现形式

能够采纳企业广域网和Internet网相结合的系统，利用增值网络，将企业分布在不同地理区域的机构有机地结合在一起，形成企业的广域网络，同时结合Internet网的技术，随时随地向客户和公司的使用者提供所需要的各种信息；也能够采纳企业内部局域网和Internet网相结合的系统，充分利用Internet网带来的便利，以较低的成本和能够迅速扩大的能力，为公司的治理层和协作伙伴以及客户提供各种信息，保证物流供应链各环节的有机结合。

3〕软件条件和硬件条件

从软件条件上看，物流企业处于一种分布式环境中〔指在企业业务处理系统中在地理上分布的，同时处理数据的时刻、实现手段、系统平台等运行条件不同的使用环境〕，设计的技术包括：大型关系型数据库技术、中间技术、分布式处理技术、对象构件技术和网络通信技术、专家系统和人工智能技术等。

系统所需的硬件条件包括：数据库服务器、WEB服务器、网线、交换机、客户终端机、集线器、路由器、MODEM、扫描仪等。

4.2.3 集装箱船舶配载信息系统的模型〔式〕设计

基于网络的物流治理信息系统的整体结构能够用图4-4表示，现代物流的差不多内容是为厂家、商家及消费者提供运输、装卸、仓贮、包装、配送、代理、信息反馈等相关服务，既能够是这些环节的总集合，也能够是某些环节的组合，物流信息系统作为衔接和治理这些环节的总集合或部分组合的操作平台，在现代物流中扮演着不可或缺的重要角色。

正如前面差不多述及，现代物流企业在其业务运作过程中，具有环节多、信息量大的特点，其信息的动态特性和实时特性较为特出。EDI通过结合现代Internet网通信技术，能够满足物流、信息流的要求。它是按照协议，对具有一定结构特点的标准经济信息，经数据通信网络在贸易伙伴的电子运算机系统之间进行交换和自动处理。数据通信是实现EDI的基础，数据标准化是实现EDI的保证，运算机应用那么是实现EDI的条件，三者相辅相成。该系统应充分考虑物流仓储、运输、配送、通关等各个环节的业务特性，从总体上简化物流流程，缩减中间成本，极大地提高了工作效率，并实现了业务流程的实时跟踪和工作状态的自动查询。

在物流治理信息系统中的运输治理模块要紧应起到以下几方面的功能：1〕托运信息在物流中的传递与状态反馈；2〕承运物资在不同物流环节的跟踪标志治理；3〕GPS、GSM定位；4〕多仓库存操纵；5〕第三方货运跟踪信息；6〕虚拟库存。

用户层 网络层 物流信息系统 运输治理 运输流程 车货调度 物资跟踪 物资配载 ·· ·数据中心/数据交换中间件/EDI 路由器 用户Web扫瞄器 Internet 防火墙〔Firewall〕 物料治理 客户治理 财务治理 安全治理 客户查询 客户信息 ··· 用户认证 用户授权 ··· 工作站3 工作站n 工作站1 工作站2 工作站 ···

图4-4 基于网络的物流治理信息系统结构

在物流信息治理系统中，有涉及集装箱治理方面的程序能够用简单数据流程表示成如图4-5所示。在此流程图中，集装箱船配载信息系统是本文研究的核心，作为供应链的一个环节，它的信息流程能够设计成如图4-6所示模型。

通过该信息系统，客户〔进口商或出口商以及他们的代理〕能够零距离与物流方〔集装箱运输公司〕保持紧密联系，集装箱在物流方的运输公司治理期间，关于客户而言，其价值表达在它的空间转移和时刻推移上，客户能够在线进一步操纵其货运的流程，并实现了运输、储存、配送、信息处理的功能，并使物流、资金流和信息流得到和谐统一。

特种箱统计 月度盘存 其他统计 超期疏运打算治理 物资进出库场治理 其他打算治理 集装箱日动态查询 单箱动态查询 其他信息查询 集装箱历史动态 进出口箱量统计 集装箱船配载图 转口集装箱打算 装卸船打算查询 船舶积载图查询 日报统计 在港集装箱统计 堆存打算治理 装卸船打算治理 堆存打算查询 在港集装箱查询 集装箱打算治理 统计打印治集装箱综合信息 查询输出治理 进出信息录入输入 进出信息确认输入 用户

图4-5 集装箱治理简单数据流程图

理货 保险 船舶代理 报关行 EDI中心 箱管中心 海关 检验检疫 场站 海事 互联的EDI中心 港务 仓储 客户 船公司或其代理及船舶 调度分配 业务受理 金融 船舶配载 集装箱码头生产治理 船舶打算 堆场治理 作业操纵 泊位打算 统计分析 商务计费 查询 系统初始化 统计分析 客户服务 财务结算 箱务治理 作业受理 图4-6 置于EDI中心的集装箱船舶配载信息系统模型

在图4-6中的集装箱码头生产治理中，船舶配载是船舶打算模块的重要组成部分。船舶打算模块要紧完成集装箱船舶的装卸船打算，包括船舶信息〔船图〕治理，预配信息治理，自动卸船打算、自动装船打算，积载图和作业单打印等功能，同时满足作业线和机械的自动分配，以后作业推测，特种箱配载，压港、超重检测，多泊位、多船配载打算等方面的要求。集装箱码头生产治理与船公司或其代理及船舶各自结合自身优势综合完善集装箱船配载方案，然后置于以EDI为中心的信息体系中，与集装箱客户等共同构成集装箱船配载信息系统。

在整个集装箱运输过程中，集装箱船舶能够看作是各个集装箱的集散地，从供应链的角度看，它联系着许许多多的上游和下游，这自然也就成为各种信息的汇聚点。利用港口EDI中心作用，客户、集装箱运输公司、集装箱码头等不同环节之间就能够在标准化的基础上通过运算机网络进行集装箱船配载等数据传输和交换。从客户利用EDI 或Internet网进行电子定舱开始，到公司、码头对集装箱进行的船上优化配载，一直到客户对集装箱的实时动态跟踪的整个过程中，集装箱配载信息系统是物流方实施快速响应〔QR〕、高效消费者响应〔ECR〕、提高服务质量和竞争力等必不可少的技术。其中，集装箱物资跟踪信息服务是一项物流方提供该客户的能够查取所托运集装箱实时动态的服务体系。在整个物流服务过程中，集装箱运输经历时刻长，跨过幅度大，并专门多情形下需要更换多种运输方式，集装箱空间转移复杂，风险较大，专门是海上运输，运距长，条件复杂，风险更大，因此对托运人来说，及时把握集装箱物资状态是其从物流方获得的一项重要服务内容。通过集装箱船配载信息系统，托运人能够及时猎取集装箱物资的装载船名，船期，装船日期，船上配载位置、集装箱途中状况和卸船日期等内容。从技术层面来看，集装箱物资跟踪系统要紧涉及两方面问题：一方面，通过GPS定位系统完成实时动态数据的采集与利用卫星通信系统或手提 GSM系统的传送。另一方面，利用信息系统对信息进行处理和通过EDI或Internet网对信息进行公布。在这方面，面向网络的大型地理信息系统〔Geographic Information System，简称GIS〕平台〔如中国科学院最新推出的超图地理信息系统平台SuperMapGIS〕能够发挥重要的作用，它作为传统学科〔地理学、地图学和测量学等〕与现代科学技术〔遥感技术、全球定位系统、运算机科学等〕相结合的产物，正逐步进展成为处理空间数据的多学科综合应用技术。地理信息系统〔GIS〕作为

空间信息的处理平台，目前正融入信息技术〔IT〕的主流，成为IT的重要组成部分。

如此，通过该系统，物流方和客户之间形成了一种互动实时的联系渠道，并实现以下功能：

1〕当客户需要对物资的状态进行查询时，只要输入集装箱的箱号或托运单号就能够明白有关集装箱状态的信息。查询作业简便快捷，信息及时准确；

2〕能够确认集装箱的动态过程，提高运送集装箱的准确性和及时性； 3〕物流方能够把它作为获得竞争优势的手段，提高物流运输效率，提高差别化物流服务；

4〕通过跟踪系统所得到的信息，丰富了供应链的信息分享源，有关运送信息的分享有利于客户做好前后续预备工作。

结 论

本研究的要紧研究结论包括：

1〕在分析传统集装箱船舶配载的特点的基础上，提出了集装箱船舶配载的优化方法和专家智能系统的应用研究。集装箱船舶配载方案涉及多项目标，这些目标要紧包括：充分利用船舶装载能力；保证船舶处于合适的稳性状态；保证船舶处于合适的纵倾状态；满足船舶强度的要求；满足装卸顺序的要求；满足物资积载的下重上轻差不多原那么；满足集装箱的隔离要求等。因此，集装箱船舶的优化配载确实是一个多目标优化问题。要达到配载的优化必须解决两方面的问题：优化的目标是什么？如何实现这些目标的优化？本文对这两个问题做了较有深度的研究：关于第一个问题，重点对船舶最优初稳性高度值及求算方法进行了一定的探讨；在处理第二个问题上，关键是实现充分利用船舶装载能力、保证船舶处于合适的稳性、纵倾状态和满足船舶纵向强度要求这些目标，由于集装箱的纵向分布和垂向分布无关，因此集装箱船舶的纵向受力〔阻碍纵倾状态和纵向强度〕和稳性优化这一多目标优化问题可转化为单目标的多级优化问题，采纳分层序列法来解决，然后寻求最正确配载方案，从而幸免了配载工作的盲目性，也表达了与传统配载方法的明显区别。在此基础上，提出了集装箱船自动配积载系统设计思想和系统的构成框架。

2〕在把集装箱配载看作是现代物流治理供应链一个节点的研究中，比较分析传统配载系统和现代物流治理中的集装箱配载系统特点和要求，并提出在供应链治理理论下的集装箱船舶配载系统应具有的3个特点。为了实现置于现代物流治理中的集装箱配载系统的作用，必须建立集装箱配载信息系统，这也是现代物流的核心—物流治理信息系统的组成部分。利用运算机网络技术全面规划供应链中的物流、信息流、资金流，构建电子数据交换平台，通过EDI中心且应用通信、定位等多种技术，做到供应链成员能够及时有效地猎取需求信息并及时响应，以满足运输企业、集装箱用户和相关部门的数据交换与信息整合的自动化处理需求和适应现代物流进展的需要。本文在分析构建集装箱配载信息系统的必要性和可

行性后，对该信息系统作了模型设计。

本研究在基于现代物流治理理念对集装箱船舶配载系统的内部操作要求和置于供应链下系统作用的发挥及如何利用其信息系统发挥作用等作了一定的研究，为进一步应用于物流治理，尚需在以下一些方面做进一步的研究：

1〕关于建立对集装箱船舶配载方案的评估系统的问题。尽管本文对此已有提及，理论界也有诸如模糊模式识别理论模型在这方面的应用研究，但与实践应用尚有一定差距；

2〕集装箱船舶配载的自动化和智能化在研究内容深度上和广度上有待实质性突破，如应考虑具体港口的码头作业情形，内陆集装箱码头经营以及综合经济效益等问题，从而全面操纵集装箱成本治理费用和操纵集装箱内陆运输成本，最大限度降低空箱在集装箱运输中的比例，各条运输航线的来回集装箱运量尽量保持平稳，以实现公司的〝资本回报治理〞；

3〕集装箱船舶配载作为物流供应链的一环，其运输功能的研究相对较多，而在其发挥的仓储、配送功能方面那么相对薄弱，这些都有待于今后进一步研究，另外由于现代物流技术的进展改变了传统运输方式与相关理念，其涉及的法律问题亟待探讨。

致 谢

在论文完成之际，我想起了在3年学习期间给予我指导与关心的所有老师和同志们。

衷心感谢导师林国龙教授在我学习和论文时期对我的督促与指导，以及工作上的鼓舞。

感谢企业导师舟山市进展打算委员会周善平高级工程师对我的指导，感谢所有任教和指导过我的上海海事大学的老师们，老师们渊博的学识，严谨的治学态度，使我受益非浅。

值得一题的是，我们一同赴甬求学共有4位同事，3年来，我们风雨同舟，互相关心，共同进步。

对宁波大学海运学院以及领导所提供给我们学习、生活方面的便利表示感谢。同时也对我院杨永明、周剑敏、王维平3位老师在我论文撰写过程中所给予的关心和提出的宝贵意见表示感谢。

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