课题车船配载理论与方法分析研究

1、毕业设计课题车船配载理论与方法研究学生姓名田况兰学 号11专 业物流管理班 级3112系 院）经贸系指导教师焦萍 职 称讲师二014年5月24日附件 2：毕业设计真实性承诺及指导教师声明学生毕业设计真实性承诺本人郑重声明：所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。 除文中已经注明引用的内容外，本设计不含其他个人或集体已经发表或撰写过 的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。如被发现设计中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担相应的 法律责任和一切后果。学生 （签名：日 期：指导

2、教师关于学生毕业设计真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生毕业设计所涉及的内容进行严格审核，确定其 成果均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不 存在抄袭等学术不端行为。指导教师 签名） ： 日 期：注：此声明由指导教师和学生本人亲笔签名目录摘要41绪论51.1研究目的及意义 51.2国内外研究简况 52概论52.1基本概念52.2车辆运输配送的现状 52.3集装箱船舶配载研究的现状及其发展趋势 63配载理论与方法63.1车辆配载管理方案 73.2集装箱船舶配载管理方案 9总结 12参考文献13致谢 14车船配载理论与方法研究摘要车船的配载和配装是物流配送过程中的主要

3、环节。首先以车辆为研究对 象，公路货运配载是一个物流公司在日常业务中需要面对的一个重要问题，具 有普通意义。它研究的是车辆的配载过程，如何更好地调度车辆进行搭配就是 配载要研究的问题。合理的配载能够在运输途中有效地降低货车运输的空载 率，降低运输成本，提高配送效率和企业的效益。这样社会物流资源也能够得 到很好的整合，因此，如何使配载的方案最优就成为物流企业非常关注的问 题。本文通过建立运输配载的综合指标体系，然后再运用层次分析法分析了货 物在车辆选择过程中的影响因素，从而为企业选择出最优的车辆配载方案。集装箱船作为三大主流船型（散货船、集装箱船、油船 之一，不仅有巨 大的市场需求，而且我国拥有

4、明显的竞争优势，是我国走向世界第一造船大国 进程中重点发展的一种船型。同时随着技术不断的进步，集装箱船的发展趋势 主要体现在双壳化、大型化、快速性、多用途化、使用年限增长、环保和自动 化程度提高等几个方面。装载计算软件已经在许多船舶上使用，可保证船舶强度不受损伤、保证船舶具有适度的稳性与适当的吃水差，对编制配载图的基 本要求提供快速、科学的计算数据与图形参数，这无疑对保证船舶安全、提高 船舶营运的经济效益起着重要的作用。而对于集装箱船，其装载计算主要也是 借鉴其他船舶装载软件的计算方法，计算流程来进行的，但这种传统的开发方 式在集装箱配载中需要进一步优化和改进，主要表现在：集装箱船由于其受风面

5、积大这一特点，其稳性计算比其他船舶多了最大风压倾侧力矩对应的静倾 角；集装箱的货物编排相对复杂，给总纵强度的计算增添了难度；集装箱船的 装卸，由于涉及到箱位、箱型和货物种类等，要求软件应能进行智能识别等， 并自动完成排水量、吃水差、稳性力臂等的计算；集装箱装载相对与其他船 舶，要求能够输出其 BAY位配载图、输出其配载的详细清单数据表等。基于此，集装箱装载计算软件的开发难度相对要高，开发流程相对要复杂，开发周 期相对要长、工作量相对会较大。文章介绍的装载计算软件是基于 Visual Basic语言和 Microsoft Access数据库系统，以一艘 618TEU多用途 集装箱船为实例进行开发

6、的，并在该船上得以应用。关键词:配载车辆选择层次分析法1 绪论1.1 研究目的及意义配送中心开展配送业务，运输成本占配送成本的比重较大，而运输成 木与车辆有很大关系，理想的配送运输车辆载重量利用率为100%，即按车辆的核定吨位满载配送中心在选择运输车辆完成配送业务时，应充分考虑车辆的 容积和载重量，做到满载满装，这是降低配送运输成本的重要途径，但由于产 品品种繁多，包装形态、储运性能不一，在容重方面，也往往相差甚远。一辆 载运车辆如果只装容重大的货物，往往是达到了载重量，但容积空余很多；只 装容重小的货物则相反，看起来车装满载，实际 L并未达到车辆载重量，形 成虚载。这两种情况实际上造成了运力

7、的浪费。实行合理的轻重配装、容积大 小不同的货物搭配装车，就可以不但载重方面达到满载，而且也充分利用了车 辆的有效容积，取得最优效果。因此，基于多车型多包装的货物配载配装研究 便提上日程。 本论文意在经过对车船配载问题的研究，解决目前我国物流配送过程中存在的 由于配送工具复杂、包装品种繁多而造成的配载困难，配送效率不高，成本太 高的难题。本论文意欲将问题的研究分成两个阶段，首先研究车辆配载问题， 期望通过对车辆配载的研究给配送中心带来更大的经济效益及社会效益。然后 研究船载集装箱货物配装的问题，而通过对货物的配装的研究使得船体在保证 载重和容积的情况下达到空间利用率最大，进而节约配装成本，为配

8、送中心谋 取利益。这样配载在前，配装在后，便能做到合理运用船的运能运力，节约配 送成本。最后将两者结合起来就是本文所提出的车船配载理论与方法的研 究。1.2 国内外研究简况 目前，发达国家在配送方面已经做了很多研究，并取得了相当的成果。但 是作为配送的重要环节配载，这方面并没有系统深入的探讨与研究。国内对 于此类问题虽然有一些简单介绍，但不够具体。配载是车船配送过程中的重要 环节，有关它们的研究简况及发展趋势必然跟配送的整体发展密不可分。通过 对所掌握的国内外的配送情况进行分析后，确立了本课题。2 简况2.1 基本概念配载是指为具体的运班选配货载，即承运人根据货物托运人提出的托运计 划，对所

9、属运输工具的具体运班确定应装运的货物品种、数量及体积。配载 的结果是编制运班装货清单。装货清单通常包括卸货港站、装货单号、货名、 件数、包装、重量、体积及积载因子等，同时还要注明特殊货物的装载要求2.2 车辆运输配送的现状配载配装是物流配送的一个重要环节。所谓配送是“配”与“送”的有机结 合。它与一般送货的重要区别在于，配送是通过集合、分拣、配货等环节，使 送 货达到一定规模，以利用规模优势取得较低的送货成本。因此，在单个用户配 送 数量不能达到车辆的有效载运负荷时，应集中不同用户的配送货物进行搭配装 载以充分利用运能运力，即通过有效配装提高配送的效率，降低配送成本但 是由于配送的货物种类繁多

10、、特性各异，故其包装也各异，或为袋装，或为箱 装，或为桶装等等，即使同为一种材料的包装，其规格也有大小、尺寸、形状 等等不同。另外，为确保配送服务质量，还应选择适宜的配送车辆类型。因 此，在物流配送决策中，往往需要面对很多这样的情况，同一时间有很多种不 同的货物需要配送，且可供选择的运输车辆有很多种，如何选择合适的运输车 辆以最小的运输成本合理、快速的实现配送是一个被广泛讨论的问题2.3 集装箱船舶配载研究的现状及其发展趋势70年代以前的第一、二代集装箱船的箱位容量均在 2000TEU以下，当时船 舶的稳性、吃水差和强度的计算一般由人工完成，集装箱配载图也由人工填 制，工作效率很低。80年代初

11、出现了 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况下，不少计算机厂商 推出了集装箱船专用计算机。 80年代后期和 90年代先后开发了通用计算机运 行于DOS境和WINDOWS境下的集装箱配载计划辅助系统。这些计算机配载 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年代开始，随着微型计算机技术的发展和广泛 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 积载系统情况，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 积载方式阶段。其基本程序是根据船舶静力学的基

12、本原理，按相关集装箱船舶 运输规则的要求，对船舶的装载情况进行校核计算并显示结果。校核流程一般 为：积载计算浮态计算稳性计算强度，逐步校核并判断。在配载过程 中，一般先自动配载，再进行人工干预配载，这样交互进行。这主要是因为船 舶配积载十分复杂，要考虑货物装卸的先后，到什么港装什么货，大件不压小 件等等因素，这些都需要经过人工配积载才能达到要求。当然，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 规则，研究的目的主要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

13、程技术，综合利用数据库技术、网络技术等计算机领域的新 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。尽管集装箱船舶配积载问题的研究已经有 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很好的解决，可以说集装箱船配积载 还停留在半自动化阶段。目前，利用人工智能领域和计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发展，对集装箱船上配积载系统的研究已不再是个单纯的 货物运输技术问题，而有必要上升到运用现代物流管理理念对它进行研究与探讨的新高度。现代物流的发展趋势是信息化、自动化、网络化、智

14、能化、柔性 化。传统集装箱船上配载已不再适应这种形势的发展，而依靠数据库技术、电 子订货系统vEOS、电子数据交换vEDI）、快速反应QR、自动识别系统、货 物自动跟踪系统、计算机通讯网络技术、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发展的需要。置于现代物流管理 理念下集装箱船上配载，在供应链管理的应用方面，现在正处于一种从原来单 纯的配载技术向物流节点管理的过渡转型阶段3配载理论与方法3.1车辆配载管理方案始发地各工作站在规定时间前将货物集中到始发地分拨中心，进行集中分 拣，始发地分拨中心将去往同一目的地各工作站的货物整车运输到目的地分拨 中心，目的地分拨

15、中心将货物进行再次分拣，发往目的地各工作站或客户。其 中工作站之间，视其货量而定，选择整车亦或多个工作站货物集拼后运往当地 分拨中心。如若是大宗货物，可越过分拨中心环节，直接由始发地工作站发往 目的站工作站始发地各工作站在规定时间前将货物集中到始发地分拨中心，进行集中分 拣，始发地分拨中心将去往同一目的地各工作站的货物整车运输到目的地分拨 中心，目的地分拨中心将货物进行再次分拣，发往目的地各工作站或客户。其 中工作站之间，视其货量而定，选择整车亦或多个工作站货物集拼后运往当地 分拨中心。如若是大宗货物，可越过分拨中心环节，直接由始发地工作站发往 目的站工作站。订单配载流程图I IM默:删操牛的

16、越艸集拼规则1 ）订单筛选：同一运输线路的客户订单才能做订单集拼2）货物配载：对同一运输线路的订单进行车辆配载3）车辆分配：分派车辆进行运输4）订单集拼：上述处理完毕以后，根据实际车辆对应的订单进行订单集拼。 可能是一车对应多张订单，也可能是一单对应多个车辆功能需求1）订单筛选1）订单分配：根据预先设定好的承运区域，在始发站对订单进行分配，分配 时将所有客户的订单同时体现，同时公司内各节点又能查到自己节点将到的订 单情况。2）运输线路筛选：根据“路线规划”模块中维护的运输线路上各节点的信 息，筛选出同一条运输线路上各节点的客户订单，以便进行货物配载；3）运输时限筛选：在线路筛选的基础上，根据车

17、辆的体积要求、客户要求的 配送时限来进行订单组合，并对同一线路同一辆车的订单按运输时限要求进行 排列。2）配载优化配载优化根据筛选的订单情况 包括客户分布区域，货物量及服务要求），合理 的进行货物配载。根据“车辆管理”模块中可用车辆信息，以及录入订单中的 货物信息进行配载优化，确定配送车辆的大小规格。3）车辆分配功能由“车辆管理模块”中车辆调度提供。公司根据确定的车辆大小规格，从待选 的车辆资源中再根据车辆绩效考核情况和其他规则，比如“先到先装”的原 则，来分派车辆进行运输；4）集拼结果根据货物、运输线路集拼后，形成一个集拼清单，单据内容有对应的原始订单号，体积、对应的运输费用等的汇总。客户可

18、打印出原始订单作为提货凭证，或者客户到公司领取提货凭证 原始订单）。通过上述处理后，即可生成订单集 拼后的集拼清单对应多张原始订单。3.2集装箱船舶配载管理方案集装箱船配积载通常需要经历下列几个过程编制集装箱船“航次订舱单”航次订舱单是船公司航 箱）运部门或其代理根据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，对特殊箱有必要的备注。编制集装箱船配积载计划编制集装箱船配积载计划通常的做法是借助于计算机，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，依靠传真、计算机网络等现代 化通信手段进行文件传递，并经历预配、初配和审核三

19、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则，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。首 先，配载人员将订箱单进行清理、分类，分成不同港序、不同尺寸以及特殊 箱；再者，对特殊箱定位，如危险品箱、冷藏箱及超高、超宽箱定位，然后考 虑普通箱，满足装卸港序、船舶强度、稳性的要求，强度体现在沿船长方向上 的箱子分布情况而稳性体现在甲板、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计算机上专用装载计算系统上作粗 略核算，以保证船舶各

20、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掌握着航次装船集装箱的动态，并负责这些货箱在码头的聚集 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根据装箱集装箱在堆场上的堆码情况，在 既满足船舶预配积载计划的总体要求，又能减少码头堆场集装箱作业量的条件 下，借助于集装箱计算机装载计算系统，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计划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

21、。船长和大副对初配积载计划按照集装箱箱位选配的基本原则以及满足 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，并保证船舶和货物的运输安 全的条件下，在船舶计算机上利用集装箱装载计算系统进行船舶各项性能指标 的全面核算。如对初配积载计划有任何修改意见，船方应通过代理或直接与装 卸公司协商解决。只有经船长和大副核准并签字后，该初配计划才能作为知道 船舶装箱作业的正式积载计划。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、特殊箱 和 40 英尺、 20 英尺的排箱顺序进行清理、分类，然后，按照先

22、特殊箱后普通 箱的配箱原则，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 则，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。在此情况下，按 照危险品箱和冷藏箱的选择箱位原则，完成危险品箱和冷藏箱的特殊箱装载操 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

23、排列，然后完成普通箱的装载操作。在完成全部集装箱的装载后，要对装载情况进行检查，检查主要问题包括： 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；特殊箱 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 审核意见负责人 签名）：年月日注：此表一式两份，教研室和系（院各存一份附件2:湖南科技职业学院20届毕业生毕业设计任务书毕业设计课题：车船配载理论与方法研究学生姓名：田况兰指导教师：焦萍一、选题意义及背景二、毕业设计主要内容三、计划进度四、毕业设计应提交的材料指导教师 签名）：教研室主任 签名）：年 月 日年月 日附件3湖南科技职业学院20届毕业生毕业设计开题报告系 院）：专业：班级:课题名称课题成员学生学号学生姓名课题中的分工备注选题依据一、选题