专利名称：一种集装箱船舶自动配载方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及集装箱船舶配载领域，尤其涉及一种集装箱船舶自动配载方法及系统。
背景技术：
码头上的集装箱船舶配载通常是由码头配载人员对集装箱船舶进行人工配载，而集装箱码头配载人员对中大型的集装箱船舶进行配载需要较长的时间，但船舶公司要求的时间通常较短，因此对码头配载人员的要求较高，特别是对于船舶集中到港的情况下，码头配载人员严重不足，给集装箱码头船舶配载带来了较大的压力。另外，人工对船舶进行配载难以对堆场机械、人力资源进行合理的安排，经常造成码头船舶作业拥堵，船舶配载作业效率低下。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提高集装箱船舶配载效率，减少码头船舶作业拥堵，针对现有技术的上述缺陷，提供一种集装箱船舶自动配载方法及系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种集装箱船舶自动配载方法，包括如下步骤:S1、确定需要做自动配载的船舶，读取自动配载参数设置模块设置的该船舶的配载范围及配载范围内船位的数量N及船位信息；获取需要进行配载到所述船舶的集装箱列表;S2、根据计划队列管理模块的设定读取所述配载范围内各船位的队列顺序，对各船位按队列顺序进行排序，序号为1，2......1......N-1, N ;其中O < i < N ;S3、根据预先设定的配载宽度X和配载深度I,按照各船位的队列顺序依次对各船位进行配载，确定各船位对应的集装箱；S4、根据步骤S3中确定的各船位对应的集装箱生成自动配载计划和自动配载作业指令，显示自动配载计划；并通过无线信号将自动配载作业指令发送到堆场机械接收设备上。具体地，所述集装箱列表包括各集装箱编号、所属船舶、重量、尺寸、高度及存放要求。 所述步骤S3具体包括S31、更新集装箱列表，在集装箱列表中删去第1-Ι号船位配载的集装箱，形成新的集装箱列表；S32、对第i号船位进行配载:对集装箱列表中的每一个集装箱根据堆场取箱规则模板设定的罚分规则逐一计算堆场取箱罚分值；根据配载宽度X和配载深度y，对第i号船位选取集装箱，先根据堆放规则排除不符合堆放规则的集装箱，然后选取符合堆放规则的堆场取箱罚分值最小的X个集装箱，针对第i号船位选取的X个集装箱，分别对i+Ι号至i+y号船位分别选取堆场罚分值最小的集装箱，对第i+Ι号至i+y号船位选取集装箱的过程中同样排除不符合堆放规则的集装箱；对得到的对i号至i+y号船位分配集装箱的X种分配组合，计算每种分配组合的堆场取箱罚分总值；所述堆放规则通过堆放规则设置模块预先设定；S33、取堆场取箱罚分总值最小的分配组合中第i号船位分配到的集装箱为第i号船位配载的集装箱；S34、判断i是否大于或等于N，若是转入步骤S4，若否，i = i+Ι，转入步骤S31。进一步地,在步骤SI之前还包括S0、通过自动配载参数设置模块设置船舶的配载范围，通过计划队列管理模块设置所述配载范围内各船位的队列顺序，通过堆放规则设置模块设定堆放规则，通过堆场取箱规则模板设置模块设定堆场取箱罚分规则，以及设定配载宽度X和配载深度I。具体地，所述堆放规则包括:集装箱重量不得超过船位限重；集装箱高度不得超过船位限高；上层集装箱重量减去下层集装箱重量不得超过限制；船位必须符合集装箱存放要求。具体地，所述罚分规则包括单贝连续发箱罚分、场地翻箱罚分、堆场剩余箱罚分、与其他杆的冲突罚分、同BLOCK杆冲突罚分、邻层重量差罚分、双箱掉选箱罚分以及上述各种罚分的罚分值，每个集装箱的堆场取箱罚分值为上述所有罚分值的总和。具体地，所述船位信息包括船位的限重、限高和位置信息。本发明还提供一种使用如前所述的集装箱船舶自动配载方法的集装箱船舶自动配载系统，包括配载服务器和与配载中心无线通信连接的作业机械通信终端，所述配载服务器用于生成配载方案和作业指令并将作业指令发送至作业机械通信终端；所述配载服务器包括自动配载参数设置模块，用于设置各船舶的配载范围；计划队列管理模块，用于设定配载范围内的各船位的队列顺序；堆放规则设置模块，用于设置堆放规则；堆场取箱规则设置模块，用于设定堆场取箱罚分规则；输入模块，用于输入信息；自动配载模块，用于根据输入模块输入的需配载的船舶信息、需配载到该船舶的集装箱列表，读取所述配载范围和所述配载范围内的各船位的队列顺序，根据所述堆放规则和堆场取箱罚分规则依次对各船位进行配载，配载完成后生成配载方案和作业指令；显示模块，用于显示自动配载模块生成的配载方案；无线通信模块，用于向作业机械通信终端发送自动配载模块生成的作业指令。进一步地，所述配载服务器还包括存储模块，用于存储自动配载参数设置模块设置的配载范围信息、计划队列管理模块设置的船位队列信息、堆放规则设置模块设置的堆放规则信息、堆场取箱规则设置模块设置的堆场取箱罚分规则信息以及自动配载模块生成的配载方案。具体地，所述无线通信模块包括下列无线通信模块的至少一种:GSM 模块；CDMA 模块；GPRS 模块；3G 模块。实施本发明的有益效果:实施本发明提供的自动配载方法和系统，只需事先设置好各项参数，配载服务器即可自动生成配载方案，可在一定程度上替代传统的人工配载，节省人力成本，提高集装箱船舶配载效率，减少集装箱船舶等待时间。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:图1是本发明实施例的集装箱船舶自动配载方法流程示意图；图2是本发明实施例的集装箱船舶自动配载方法详细流程示意图；图3是本发明实施例的集装箱船舶自动配载系统连接框图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示，本发明提供一种集装箱船舶自动配载方法，包括如下步骤:步骤S0、通过自动配载参数设置模块设置船舶的配载范围，通过计划队列管理模块设置所述配载范围内各船位的队列顺序，通过堆放规则设置模块设定堆放规则，通过堆场取箱规则模板设置模块设定堆场取箱罚分规则，以及设定配载宽度X和配载深度I ;S1、首先确定需要做自动配载的船舶，船舶有相应的船号，确定船舶后读取自动配载参数设置模块设置的该船舶的配载范围和配载范围内船位的数量N及各船位的船位信息；各船位信息包括各船位的限重、限高和具体位置；获取需要进行配载到所述船舶的集装箱列表，集装箱列表包括各集装箱编号、所属船舶、重量、尺寸、高度及存放要求；S2、根据计划队列管理模块的设定，读取配载范围内各船位之间设定的队列顺序，
对各船位按队列顺序进行编号，本实施例中序号编为1，2......1......N-1,N,其中O < i < N,
需要理解的是，本发明的船位排序方式不限于此，本领域普通技术人员可以根据实际情况选择其他的排序方式；S3、根据预先设定的配载宽度X和配载深度y，按照各船位的队列顺序依次对各船位进行配载，确定各船位对应的集装箱；S4、根据步骤S3中确定的各船位对应的集装箱生成自动配载计划和自动配载作业指令，显示自动配载计划；并通过无线信号将自动配载作业指令发送到堆场机械接收设备上。具体地,如图2所示,步骤S3包括下列步骤:
步骤S31、更新集装箱列表，具体地，即对第i号船位配载前，在集装箱列表中删去第i_l号船位已配载的集装箱的信息，形成未配载的集装箱列表；特殊地，对第一个船位进行配载前i_l = 0，无需删除；步骤S32、对第i号船位进行配载:其中O < i彡N ;具体地，预先设定配载宽度X和配载深度y，根据配载宽度X和配载深度y对第i号船位进行配载。首先计算各集装箱的堆场取箱罚分值，并根据堆放规则设置模块设定的堆放规则在集装箱列表中排除不符合堆放规则的集装箱，在符合堆放规则的集装箱列表中选取堆场取箱罚分值最小的X个集装箱；随后对应i号船位的X种选择，根据配载深度I对i+Ι号至i+y号集装箱分别选取堆场取箱罚分值最小的集装箱，需要注意的是，对每一个船位选取集装箱时均排除前面的船位已经选择过的集装箱，同时选取的每一个集装箱需满足堆放规则的要求；计算每一种分配组合的堆场取箱罚分总值，堆场取箱罚分总值为该分配组合下各集装箱的堆场取箱罚分值之和。本实施例中堆场取箱罚分值由堆场取箱规则模板预先设定，具体地，包括单贝连续发箱罚分、场地翻箱罚分、堆场剩余箱罚分、与其他杆的冲突罚分、同BLOCK杆冲突罚分、邻层重量差罚分、双箱掉选箱罚分以及上述各种罚分的罚分值，每个集装箱的堆场取箱罚分值为上述所有罚分值的总和；步骤S33、取堆场取箱罚分总值最低的分配组合中第i号船位分配到的集装箱为对第i号船位配载的集装箱；若出现多种分配组合堆场取箱罚分总值并列最低的情况，则随机选取一种；步骤S34、判断i是否大于或等于N，如果判断结果为是则说明全部船位已配载完毕，进入步骤S4;如果判断结果为否则说明全部船位未配载完毕，使i = i+Ι，并转入步骤S31，从而对下一个船位进行配载。下面详细的说明本实施例中对一个集装箱的堆场取箱罚分值的算法:1、单贝连续发箱罚分值计算:计算在该集装箱之前，该集装箱所在贝的连续发箱数；根据堆场取箱规则设定的单贝连续发箱公式，计算出该箱单贝连续发箱罚分值；2、场地翻箱罚分值计算:若该集装箱不处于最外层或最上层，若要先发该集装箱必须进行翻箱操作，则计算场地翻箱罚分值，所需翻箱的数量越多，场地翻箱罚分值越高；3、堆场剩余箱罚分值计算:为了提高堆场的利用率，当某贝剩余一定数量，优先发柜，具体地，根据堆场取箱规则设定的堆场剩余箱公式和堆场剩余箱数，计算出堆场剩余箱罚分值，堆场剩余箱越多，堆场剩余箱罚分值越大；4、与其他杆的冲突罚分值计算:根据堆场取箱规则参数设定的临贝大小和时间段大小，根据岸桥的开工时间和作业效率，系统计算在某一时间段，当前集装箱箱在临贝存在的其它杆数；根据堆场取箱规则设定的与其它杆冲突公式，计算出该箱与其它杆冲突罚分值；5、同block杆冲 突罚分值计算:根据堆场取箱规则参数设定的时间段大小，根据岸桥的开工时间和作业效率，系统计算在某一时间段内，当前选箱在同BLOCK存在的杆数；根据堆场取箱规则设定的同block杆冲突公式，计算出该箱在同block杆冲突罚分值；6、邻层重量差罚分值计算:定义邻层重量差为Λ W，两箱在上下层分布时，WA-WB=AW(WA:上层箱重量；WB下层箱重量；AW:自定义的上下层重量差)；根据堆场取箱规则设定的邻层重量差计算公式，计算出邻层重量差罚分值，其中，AW越大，邻层重量差罚分值越大；7、双箱吊取箱罚分值计算:判断是否是双箱吊取箱，若是，计算双箱吊取箱罚分值；双箱吊取箱是指集装箱尺寸可以使得两个集装箱同时被作业机械通信终端吊起；本实施例中双箱吊取箱罚分值计算方法为:根据两集装箱所在的位置，计算距离，距离越大，双箱吊取箱罚分值越大。对于一个集装箱计算堆场取箱罚分值时，需将上述七种罚分值相加得出。需要理解的是，上述七种堆场取箱罚分值的计算方式只是本发明实施例中的优选选择，具体实施过程本领域普通技术人员可根据实际情况进行设置为其它的计算方式。下面通过具体的例子说明本发明对集装箱和船位的自动配载过程:假设需配载的船舶上有十个船位，按照配载顺序编号为1，2……9，10 ；可配载到该船舶的集装箱有10个，其中A箱区有A1、A2、A3共三个，B箱区有B1、B2、B3、B4四个，C箱区有C1、C2、C3共三个；预先设定的配载宽度X = 2，配载深度y = 2 ;首先对I号船位进行配载，选取两个符合堆放规则的且堆场罚分值最小的X个(2个)集装箱A2和Cl，其罚分值分别为10和12 ；
·
假如I号船位配载集装箱A2，此时假定集装箱A2已被配载(即已不在堆场中)，对2号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱A3，其堆场取箱罚分值为11，对3号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱BI (排除A2、A3)其堆场取箱罚分值为14 ;假如I号船位配载集装箱Cl，此时假定集装箱Cl已被配载(即已不在堆场中)，对2号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱C2，其堆场取箱罚分值为7，对3号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱C3(排除C1、C2)，其堆场取箱罚分值为9;计算I号和2号船位的2种集装箱分配组合(A2，A3，BI)和(Cl、C2、C3)，经过计算，分配组合(Cl，C2，C3)的堆场取箱罚分值总值最小，则将I号船位配载集装箱Cl ；接下来对2号船位进行配载(i = i+1 = 2)，在集装箱列表中删去集装箱Cl(1-1=I)，对2号船位的配载方法如对I号船位的配载方法相似，不再赘述。然后依次对3号至10号船位进行配载，直至全部船位配载完成。需要理解的是，本实施例中为了说明的方便将配载宽度X和配载深度y的取值为2和2，具体实施过程本领域普通技术人员可根据实际情况进行设置配载宽度X和配载深度y的取值。特殊地，将X取值设为1，将y取值设为O时，即每个船位均选取符合堆放规则的堆场取箱罚分值最小的集装箱进行配载，此时配载方案的计算速度最快，但可能不能得到最佳的配载方案；特殊地，将x，y取值设为无穷大(实际计算中X为符合堆放规则的集装箱的数量，y为剩余船位的数量)，即在对每个船位进行配载时均计算所有可能的分配组合，取堆场取箱罚分值最小的集装箱分配组合，这种配载方案的计算速度较慢，但可得到较优的配载方案。
本实施例中堆放规则设置模块设定的堆放规则包括如下规则:1、集装箱重量不得超过船位限重；2、集装箱高度不得超过船位限高；3、上层集装箱重量减去下层集装箱重量不得超过限制；4、船位必须符合集装箱存放要求；如集装箱存放要求中要求必须存放在舱内的，则舱面的船位不符合该集装箱的存放要求。若某集装箱不满足上述四条规则中的任意一条，即视为不符合堆放规则。需要理解的是，上述堆放规则仅为本实施例中的优选选择，具体实施过程中本领域普通技术人员可根据实际情况选择和设定合适的堆放规则。本发明还提供一种使用上述集装箱船舶自动配载方法的集装箱船舶自动配载系统，如图3所示，该自动配载系统包括配载服务器I以及与配载服务器I无线通信连接的作业机械通信终端2，配载服务器I生成配载方案和作业指令并将作业指令发送至作业机械通信终端2。作业机械通信终端2安装在作业机械上，或由作业机械操作人员手持控制，作业机械包括堆场场桥和/或岸桥理货终端等码头上常用的作业机械。配载服务器 I包括下列模块:自动配载参数设置模块102，用于设置各船舶的配载范围；实施自动配载前，用户可通过输入模块101进行录入和设置各船舶的配载范围及配载范围内包括的各船位信息，配载范围包括多个船位，船位总量为N ；计划队列管理模块105，用于设定配载范围内的各船位的队列顺序，可对各船位按照1，2，……i，……N-1，N的形式进行排序，当然本领域技术人员可以选择其他合适的排序形式；堆放规则设置模块103，用于设置堆放规则；堆场取箱规则设置模块104，用于设定堆场取箱罚分规则；输入模块101,用于输入信息；自动配载模块106，用于根据输入模块输入的需配载的船舶信息、需配载到该船舶的集装箱列表，读取所述配载范围和所述配载范围内的各船位的队列顺序，根据所述堆放规则和堆场取箱罚分规则依次对各船位进行配载，配载完成后生成配载方案和作业指令；显示模块107，用于显示自动配载模块106生成的配载方案或显示其它信息；无线通信模块108，用于向作业机械通信终端2发送自动配载模块106生成的作业指令或接收作业机械通信终端2的反馈信息。可以理解地，作业机械通信终端2应包括与无线通信模块108对应的无线通信模块，使得作业机械通信终端2可以与配载服务器I之间通过无线通信传递信息。优选地，配载服务器I还包括一个存储模块(图中未示出)，用于存储自动配载参数设置模块102设置的配载范围信息、计划队列管理模块105设置的船位队列信息、堆放规则设置模块103设置的堆放规则信息、堆场取箱规则设置模块104设置的堆场取箱罚分规则信息以及自动配载模块106生成的配载方案等其它信息。无线通信模块108包括下列无线通信模块的至少一种:GSM 模块；CDMA 模块；
GPRS 模块；3G 模块。本实施例中堆放规则设置模块设定的堆放规则包括如下规则:1、集装箱重量不得超过船位限重；2、集装箱高度不得超过船位限高；3、上层集装箱重量减去下层集装箱重量不得超过限制；4、船位必须符合集装箱存放要求；如集装箱存放要求中要求必须存放在舱内的，则舱面的船位不符合该集装箱的存放要求；若某集装箱不满足上述四条规则中的任意一条，即视为不符合堆放规则。需要理解的是，上述堆放规则仅为本实施例中的优选选择，具体实施过程中本领域普通技术人员可根据实际情况选择和设定合适的堆放规则。与堆放规则对应的，船位的船位信息应包括:船位的限重、限高和位置信息。下面详细的说明本实施例中对一个集装箱的堆场取箱罚分值的算法:1、单贝连续发箱罚分值计算:计算在该集装箱之前，该集装箱所在贝的连续发箱数；根据堆场取箱规则设定的单贝连续发箱公式，计算出该箱单贝连续发箱罚分值；2、场地翻箱罚分值计算:若该集装箱不处于最外层或最上层，若要先发该集装箱必须进行翻箱操作，则计算场地翻箱罚分值，所需翻箱的数量越多，场地翻箱罚分值越高；3、堆场剩余箱罚分值计算:为了提高堆场的利用率，当某贝剩余一定数量，优先发柜，具体地，根据堆场取箱规则设定的堆场剩余箱公式和堆场剩余箱数，计算出堆场剩余箱罚分值，堆场剩余箱越多，堆场剩余箱罚分值越大；4、与其他杆的冲突罚分值计算:根据堆场取箱规则参数设定的临贝大小和时间段大小，根据岸桥的开工时间和作业效率，系统计算在某一时间段，当前集装箱箱在临贝存在的其它杆数；根据堆场取箱规则设定的与其它杆冲突公式，计算出该箱与其它杆冲突罚分值；5、同block杆冲突罚分值计算:根据堆场取箱规则参数设定的时间段大小，根据岸桥的开工时间和作业效率，系统计算在某一时间段内，当前选箱在同BLOCK存在的杆数；根据堆场取箱规则设定的同block杆冲突公式，计算出该箱在同block杆冲突罚分值；6、邻层重量差罚分值计算:定义邻层重量差为Λ W，两箱在上下层分布时，WA-WB=AW(WA:上层箱重量；WB下层箱重量；AW:自定义的上下层重量差)；根据堆场取箱规则设定的邻层重量差计算公式，计算出邻层重量差罚分值，其中，AW越大，邻层重量差罚分值越大；7、双箱吊取箱罚分值计算:判断是否是双箱吊取箱，若是，计算双箱吊取箱罚分值；双箱吊取箱是指集装箱尺寸可以使得两个集装箱同时被作业机械通信终端吊起；本实施例中双箱吊取箱罚分值计算方法为:根据两集装箱所在的位置，计算距离，距离越大，双箱吊取箱罚分值越大。对于一个集装箱计算堆场取箱罚分值时，需将上述七种罚分值相加得出。需要理解的是，上述七种堆场取箱罚分值的具体分值可由本领域普通技术人员进行设定，且上述计算方式只是本发明实施例中的优选选择，具体实施过程本领域普通技术人员可根据实际情况进行设置为其它的计算方式。
下面通过具体的例子说明集装箱船舶自动配载系统对集装箱和船舶的自动配载过程:配载之前需设置各项参数，当然如果存储模块中存储有各项参数且不需进行修改，则不必重复设置；具体地设置过程包括:通过输入模块101向自动配载参数设置模块102录入需自动配载的船舶，以及这些船舶的配载范围、配载范围内包含的船位数量、各船位的船位信息；通过输入模块101和计划队列管理模块105设置各船位的队列顺序；通过输入模块101和堆放规则设置模块103设置堆放规则；通过输入模块101和堆场取箱规则设置模块104设置堆场取箱罚分规则；各项参数设置完成之后，可开始对集装箱船舶进行配载工作:假设某艘需配载的船舶上有十个船位，按照配载顺序编号为1，2……9，10 ；可配载到该船舶的集装箱有10个，其中A箱区有A1、A2、A3共三个，B箱区有B1、B2、B3、B4四个，C箱区有C1、C2、C3共三个；预先设定的配载宽度X = 3，配载深度y = 2 ;首先对I号船位进行配载(i = I)，选取两个符合堆放规则的且堆场罚分值最小的X个(2个)集装箱Α 2、Β3和Cl，其罚分值分别为10、11和12 ；假如I号船位配载集装箱Α2，此时假定集装箱Α2已被配载(即已不在堆场中)，对2号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱A3 (排除Α2)，其堆场取箱罚分值为11，对3号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱BI (排除Α2、A3)其堆场取箱罚分值为14 ；假如I号船位配载集装箱Β3，此时假定集装箱Β3已被配载即已不在堆场中)，对2号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱Β4 (排除Β3)，其堆场取箱罚分值为10，对3号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱Α2(排除Β3、Β4)，其堆场取箱罚分值为10 ；假如I号船位配载集装箱Cl，此时假定集装箱Cl已被配载(即已不在堆场中)，对2号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱C2 (排除Cl)，其堆场取箱罚分值为7，对3号船位选取符合堆放规则的且堆场罚分值最小的集装箱C3 (排除C1、C2)，其堆场取箱罚分值为9;计算I号、2号和3号船位的3种集装箱分配组合(A2，A3，BI)、(B3、B4、A2)和(Cl、C2、C3)，经过计算，分配组合(Cl，C2，C3)的堆场取箱罚分值总值最小，则将I号船位配载集装箱Cl ；接下来对2号船位进行配载(i = i+1 = 2)，在集装箱列表中删去集装箱Cl(1-1=I)，对2号船位的配载方法如对I号船位的配载方法相似，不再赘述。然后依次对3号至10号船位进行配载，知道全部船位配载完成。对全部10个船位配载完成之后，生成配载方案存储在存储模块中，通过显示模块显示配载方案，并生成相应的作业指令发送至作业机械通信终端，作业机械通信终端收到业务指令即可开始作业，按照作业指令将集装箱配载到集装箱船舶上。使用本发明提供的集装箱船舶自动配载方法和系统，只需事先设置好各项参数，配载服务器即可自动生成配载方案，可在一定程度上替代传统的人工配载，节省人力成本，提高集装箱船舶配载效率，减少集装箱船舶等待时间。以上所述实施例仅表达了本发明的较佳实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种集装箱船舶自动配载方法，其特征在于，包括如下步骤: 51、确定需要做自动配载的船舶，读取自动配载参数设置模块设置的该船舶的配载范围及配载范围内船位的数量N及船位信息；获取需要进行配载到所述船舶的集装箱列表； 52、根据计划队列管理模块的设定读取所述配载范围内各船位的队列顺序，对各船位按队列顺序进行排序，序号为I，2......1......N-1, N ;其中O < i < N ; 53、根据预先设定的配载宽度X和配载深度I,按照各船位的队列顺序依次对各船位进行配载，确定各船位对应的集装箱； 54、根据步骤S3中确定的各船位对应的集装箱生成自动配载计划和自动配载作业指令，显示自动配载计划；并通过无线信号将自动配载作业指令发送到堆场机械接收设备上。
2.根据权利要求1所述的集装箱船舶自动配载方法，其特征在于，所述集装箱列表包括各集装箱编号、所属船舶、重量、尺寸、高度及存放要求。
3.根据权利要求2所述的集装箱船舶自动配载方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括 531、更新集装箱列表，在集装箱列表中删去第1-Ι号船位配载的集装箱，形成新的集装箱列表； 532、对第i号船位进行配载: 对集装箱列表中的每一个集装 箱根据堆场取箱规则模板设定的罚分规则逐一计算堆场取箱罚分值； 根据配载宽度X和配载深度y，对第i号船位选取集装箱，先根据堆放规则排除不符合堆放规则的集装箱，然后选取符合堆放规则的堆场取箱罚分值最小的X个集装箱，针对第i号船位选取的X个集装箱，分别对i+Ι号至i+y号船位分别选取堆场罚分值最小的集装箱，对第i+Ι号至i+y号船位选取集装箱的过程中同样排除不符合堆放规则的集装箱；对得到的对i号至i+y号船位分配集装箱的X种分配组合，计算每种分配组合的堆场取箱罚分总值； 所述堆放规则通过堆放规则设置模块预先设定； 533、取堆场取箱罚分总值最小的分配组合中第i号船位分配到的集装箱为第i号船位配载的集装箱； 534、判断i是否大于或等于N，若是转入步骤S4，若否，i= i+Ι，转入步骤S31。
4.根据权利要求3所述的集装箱船舶自动配载方法，其特征在于，在步骤SI之前还包括 SO、通过自动配载参数设置模块设置船舶的配载范围，通过计划队列管理模块设置所述配载范围内各船位的队列顺序，通过堆放规则设置模块设定堆放规则，通过堆场取箱规则模板设置模块设定堆场取箱罚分规则，以及设定配载宽度X和配载深度I。
5.根据权利要求3所述的集装箱船舶自动配载方法，其特征在于，所述堆放规则包括: 集装箱重量不得超过船位限重； 集装箱高度不得超过船位限高； 上层集装箱重量减去下层集装箱重量不得超过限制； 船位必须符合集装箱存放要求。
6.根据权利要求3所述的集装箱船舶自动配载方法，其特征在于，所述罚分规则包括单贝连续发箱罚分、场地翻箱罚分、堆场剩余箱罚分、与其他杆的冲突罚分、同BLOCK杆冲突罚分、邻层重量差罚分、双箱掉选箱罚分以及上述各种罚分的罚分值，每个集装箱的堆场取箱罚分值为上述所有罚分值的总和。
7.根据权利要求1所述的集装箱船舶自动配载方法，其特征在于，所述船位信息包括船位的限重、限高和位置信息。
8.一种使用权利要求1 7任意一项的集装箱船舶自动配载方法的集装箱船舶自动配载系统，其特征在于，包括配载服务器(1)和与配载中心无线通信连接的作业机械通信终端(2)，所述配载服务器(1)用于生成配载方案和作业指令并将作业指令发送至作业机械通信终端(2);所述配载服务器(1)包括 自动配载参数设置模块(102)，用于设置各船舶的配载范围； 计划队列管理模块(105)，用于设定配载范围内的各船位的队列顺序； 堆放规则设置模块(103)，用于设置堆放规则； 堆场取箱规则设置模块(104)，用于设定堆场取箱罚分规则； 输入模块(101),用于输入信息； 自动配载模块(106)，用于根据输入模块输入的需配载的船舶信息、需配载到该船舶的集装箱列表，读取所述配载范围和所述配载范围内的各船位的队列顺序，根据所述堆放规则和堆场取箱罚分规则依次对各船位进行配载，配载完成后生成配载方案和作业指令； 显示模块(107)，用于显示自动配载模块(106)生成的配载方案； 无线通信模块(108)，用于向作业机械通信终端(2)发送自动配载模块(106)生成的作业指令。
9.根据权利要求8所述的集装箱船舶自动配载系统，其特征在于，所述配载服务器(I)还包括存储模块，用于存储自动配载参数设置模块(102)设置的配载范围信息、计划队列管理模块(105)设置的船位队列信息、堆放规则设置模块(103)设置的堆放规则信息、堆场取箱规则设置模块(104)设置的堆场取箱罚分规则信息以及自动配载模块(106)生成的配载方案。
10.根据权利要求8所述的集装箱船舶自动配载系统，其特征在于，所述无线通信模块(108)包括下列无线通信模块的至少一种: GSM模块； CDMA模块； GPRS模块； 3G模块。
全文摘要
本发明涉及集装箱船舶配载领域，公开了一种集装箱船舶自动配载方法及系统。该自动配载方法通过设置堆场堆放规则和堆场取箱罚分规则，对集装箱船舶配载范围内的船位依次进行配载，配载过程中选取符合堆放规则且堆场取箱罚分值最小的集装箱进行配载，全部船位配载完成后生成配载方案和作业指令，显示配载方案并将作业指令发往作业机械通信终端。该配载系统包括自动配载参数设置模块、计划队列管理模块、堆放规则设置模块、堆场取箱规则设置模块、输入模块以及生成配载方案和作业指令的自动配载模块，还包括用于显示配载方案的显示模块和用于发送作业指令的无线通信模块。本发明可提高集装箱船舶配载效率，减少作业拥堵和集装箱船舶装配时间。
文档编号G06Q10/04GK103198360SQ20121000604
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者龚卫龙, 李峰, 杜俊文, 乐萌, 汤玉清, 李晶旺, 杨玉林, 吴少聪, 高磊 申请人:招商局国际信息技术有限公司