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原文传递散货船智能配载系统设计与开发

论文题名：	散货船智能配载系统设计与开发
关键词：	散货船;智能配载系统;软件开发;功能模块
摘要：	船舶配载是船舶营运过程中的一项重要工作，配载计划的优劣直接影响着船舶的营运效率、安全性能和航行性能。现有的船舶配载仪主要用于校核计算船舶在不同载况下的相关性能，以帮助大副制定相应的配载计划，功能较为单一。随着近些年来计算机技术的不断发展和智能船舶理念的逐渐深入，提升船舶配载仪的智能化程度势在必行。　　本文的研究目标是设计散货船智能配载系统，并通过建立散货船智能配载的数学模型、设计相应的智能优化算法以实现计算机自动制定优化的船舶配载计划，最后对系统进行相应的开发并投入实船应用。基于此目标，本文的主要工作内容如下：　　对散货船智能配载系统的相关需求进行分析，确定了系统的总体架构以及配载监控功能、配载校核功能和智能配载功能三大功能模块，完成了系统数据库的需求分析和设计，并选择Socket通信作为实现船岸数据传输的方法。　　基于散货船的装卸工艺，提出一种综合考虑装卸设备作业时长、装卸设备移动时长和船舶压载水操作时长影响的散货船装卸效率近似计算公式，并结合船舶相关的性能计算方法，建立了以每一步装卸作业所对应的货舱号、每一步装卸的货物重量和每一货舱对应的货物种类为设计变量，最高作业效率、最佳浮态和最优化结构强度为装载作业目标函数，最高作业效率为卸载作业目标函数，浮态、稳性、结构强度、舱容等为约束条件的散货船智能配载数学模型。该数学模型综合考虑了多种因素的影响，具有一般性。　　根据散货船智能配载数学模型的相关特征，结合使用遗传算法和人工蜂群算法，采用级联编码方式，提出一种多目标混合遗传人工蜂群算法用以求解该数学模型，并结合实际算例验证了该算法能够有效求得优化解，实现了计算机自动制定优化的船舶配载计划。　　最后，以C#为开发语言，Visual Studio2015为开发环境，SQL Server2012为数据库管理系统，结合相关硬件的部署，以20000t江海直达散货船为对象对系统进行开发并集成应用。该系统对于提升船舶配载的效果和安全性具有一定的意义，同时也提升了船舶的智能化水平。
作者：	方晟
专业：	船舶与海洋工程
导师：	陈顺怀
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2021