林南盛　李科沛

摘 要：针对我省小型集装箱船超载、稳性不足的现象时有发生，开发了内河小型集装箱船装载仪系统。该装载仪具备图示船舶装载、浮态、集装箱装卸管理、完整稳性计算等功能，能即时反映船舶的装载状况和稳性衡准，有效杜绝船舶超载、稳性不足等现象，保障船舶航行安全。

关键词：内河小型集装箱船；装载仪软件系统；完整稳性

中图分类号：U662.9 文献标识码：A

Development of Small Inland Container Vessel Load Computer Unit

LIN Nansheng， LI Kepei

（ Guangdong Shipping Science Research Institute， Guangzhou 510641 ）

Abstract： With the purpose to solve the frequent occurrence of overload and deficient stability of small inland container vessels in Guangdong Province， the load computer units are developed for small inland container vessels. This unit is capable to show with graphics the vessel loading， flotation， loading & unloading of containers control， intact stability calculation. The unit can show timely loading and stability of vessels， effectively stop overloading and deficient stability of vessel and guarantee safe navigation.

Key words： small inland container vessels； load computer software； intact stability

1 前言

目前航行于我省珠三角和港澳地區的小型集装箱船有上千艘，这些小型集装箱船担负着我省外贸出口运输的重任。随着我省外贸出口和集装箱制造业的发展，这些集装箱逐渐呈现出多而杂的特点。据统计，全世界有40%的成品箱在珠三角制造，而其用途、尺寸和装载量多种多样，这会增加船舶集装箱管理、配载的难度，加上存在超载、多港口装卸不“倒柜”导致的下轻上重等现象，形成安全隐患。对于这类安全问题，海事部门管理起来也是相当困难：如按船舶可能遭遇最危险极端状况进行管理，势必造成运力的严重浪费；如按船舶常规装载状况管理，又可能因安全隐患的存在而无法保证航行安全。因此随着集装箱船发展的复杂化和智能化，传统的人工配载已很难完成复杂配载编制，开发适合我省小型集装箱船的计算机辅助配载系统，成为一件迫在眉睫的事情。

船舶装载仪是一种根据船舶的装载状况，完成该状况下船舶各种浮态参数、稳性参数等的计算，并且在屏幕上显示和打印输出、保存计算结果的船舶装载应用软件。为保证船舶营运安全、减轻船员劳动强度、提高装卸效率，《钢质海船入级规范》早已对船长100 m及以上的所有第I类船舶应搭配装载仪进行了规定。而对于内河小型船舶，特别是航行于我省的小型集装箱船，规范没有相关规定，以致我省小型集装箱船超载、稳性不足的现象时有发生。

针对上述情况，开发了适合我省小型集装箱船的装载仪系统。该装载仪具备图示船舶装载、浮态、集装箱装卸管理、完整稳性计算等功能，能在船舶最大装载情况下保障船舶航行安全，同时也便于海事部门对小型集装箱船的管理。

2 系统的主要功能

（1）文件的存储、调用和打印

文件功能包括：“新文件”、“打开”、“保存”、“保存为”和“打印”等功能。装配信息输入完成后，在主菜单中单击“保存”按钮，在确认正确后即可以完成信息的保存；文件的调用就是提取以前已经保存的配载信息，在主菜单中单击“打开”按钮，就进入信息界面，显示其配载信息；而通过“打印”按钮及其下拉菜单，可以打印目前装载工况的相关信息。

（2）信息输入和货物类型选择

信息输入界面下，用户可以完成对航次信息和装卸港信息的键入。航次信息主要包括使用人信息、航次、装载情况说明和日期等；装卸港信息主要包括出发港和到港序列的信息，以配合货物的装卸管理。

货物类型选择界面，提供选择的货物类型分为集装箱和散装/干杂货物两种。软件接下来的功能和界面，会根据不同货物类型进行相应的调整。

（3）装载信息的输入

配载界面下，可以完成固定重量、淡水舱、燃油舱、滑油舱、压载舱和污油水舱等的装卸。根据货物类型的选择，进入“散装/干杂货物”界面或“集装箱”界面进行货物的装卸。其中，“集装箱”界面包含了集装箱、配载、装卸管理等信息，对于这些装卸信息的输入，程序主界面响应的船舱和箱位会进行显示。

（4）浮性计算显示

系统会根据配载情况，计入已装各舱货物的重量，计算并显示船的排水量、货物信息、集装箱信息、各舱信息、首吃水、尾吃水、平均吃水等结果，并在程序主界面上显示各舱的装载和船舶首尾吃水情况。

（5）稳性计算显示

根据配载情况以及浮态计算，计算并显示出船的稳性计算值，主要包括初稳性高、自由液面修正后初稳性高、横摇周期、横摇角、稳性力臂及对应角、最小倾覆力臂和风压力臂，进行稳性衡准计算，判断稳性是否不足而需否报警，并可在相应界面中绘制出稳性曲线图。

（6）提醒和报警

系统中有很多人机对话的提醒和配载不良的警告。如配载不合理时会出现提示窗口；稳性不合适时会出现对应数据表格标示以及系统的报警声等，提示操作人员需要重新配载。

3 系统的主要特色

（1）应用针对性强

系统主要适用于我省内河小型集装箱船。在开发过程中，专门考虑了我省小型集装箱船所适用的规范、航区特点，并针对营运过程中常有的超载、集装箱不倒柜和配载混乱等现象，编制了相应的应对措施或警告。

（2）即时反映，便捷实用

系统具有强大的实用性和实效性，能即时反映船舶的装载状况和稳性衡准，从而杜绝船舶的超载和稳性不足等现象，最大限度地保证船舶的航行安全，解决了海事部门的监管问题，是船舶装载手册所无法替代的。

（3）界面简单，操作快捷

考虑到船员软件应用能力不强，本系统在编制过程中尽量采用简单的操作界面，并配以良好的可视化操作技术和人机对话机制。为使操作快捷，系统界面上的大部分功能都可以通过快捷键进行操作完成，包括文件创建、输入、打开、显示、计算、编辑、修改、保存、打印、警示等各模块功能。

（4）适用范围扩展性

所开发的软件系统，适用于集装箱船和散杂货船。而通过二次开发，还可以进一步扩大其应用范围，扩展后还可适用于多用途船、油船、化学品船、液化气体船、半潜船和特种多用途船等。

⑸ 经济实用性强

所开发的软件系统，具有价格低廉、维护方便、维护成本低和可推广应用等特点，具有很好的经济实用性。

4 系统简介

用户可以根据货物类型和配载方案，通过菜单栏中的装载菜单，完成对固定重量、货物、淡水舱、燃油舱、滑油舱、压载舱、污油水舱和集装箱（或货舱）等的装载。不同载货类型配载图，如图1所示。

（a）集装箱载货类型

（b）散装/干杂货物载货类型

当货物类型为集装箱时，用户可激活集装箱配载系统，供用户进行集装箱的装载，如图2所示。

在图2中，左边为集装箱装载的图示区域，用于图示集装箱的位置和装卸过程；右边为集装箱装卸、管理的操作区域，从上到下，依次可输入集装箱参数信息、集装箱运输信息、集装箱装卸操作、集装箱位置BAY图、选择信息修改与否等。

在实际操作过程中，用户可根据集装箱配载方案，点击右下角的BAY位树状图和图示区域的BAY位图，定位所装载集装箱的位置（行号、层号和列号）。BAY位编号有奇偶数之分，分别对应20 ft、40 ft的标准集装箱，每一个偶数BAY位代表了一个由相邻两个20 ft奇数BAY位组合而成的40 ft BAY位。

用户可根据各集装箱情况，输入包括集装箱尺寸、重量、到港顺序号、装货港和到货港等信息。除了集装箱的尺寸信息是根据用户BAY位选择之外，其它集装箱参数用户都可以通过下拉式菜单选择的方式或者直接填入的方式输入。

完成参数输入以后，单击相应界面上的按钮，系统可完成对集装箱的一系列相关配载操作。对于这些装卸信息的输入，程序主界面响应的船舱和箱位也会进行显示。

5 软件计算流程

装载仪的计算流程，如图3所示。包括船舶装载、浮态计算、集装箱装卸管理、完整稳性计算等功能模块。

6 实例分析

本文选取穗港4001多用途货船作为测试船舶，并选取满载集装箱均箱出港作为测试工况，其详细参数及具体布置见表1和图4。

用本装载仪系统，对测试船舶的测试工况进行了稳性计算，并将其结果与中国船级社武汉规范研究所开发的《船舶静水力计算及稳性衡准系统》的计算结果进行对比（见表2），以验证本软件的有效性与准确性。

7 结论

开发的小型船舶装载仪软件系统，其系统界面良好，具有应用针对性强、反应即时、可扩展性强等特点，不仅可以协助船东进行集装箱管理、配载和完整稳性计算，还可以对单货物形式装配的稳性进行校核计算。

本阶段研究成果，不仅可用于计算集装箱货物类型，也可以校核装载散货、杂货状况，适用于多用途货船，可称之为多用途装载仪。本内河小型集装箱船装载仪系统的研发成果，不仅滿足船东的需求，也满足海事局船检的要求，对于缓解我省集装箱多样化带来的航行安全问题和管理问题有重要意义。

参考文献

[1] 祁亮，周瑞平.多用途船装载仪的开发与实现[J].广东造船，2010 （2）.

[2] 周瑞平，胡义.散货船装载仪软件的设计和实现[J].交通科技，2005（4）.

[3] 中华人民共和国海事局.船舶与海上设施法定检验规则[M].人民交通

出版社，2011.