方晟，陈顺怀

(武汉理工大学 交通学院，武汉 430063)

货物装载作为货物运输的重要环节，装载效果直接影响着船舶的装载效率、安全性能，以及航行性能。现有的船舶装载方案主要由大副基于工作经验来制定并对其进行校核计算来得到，该种方式仅仅考虑了装载方案的可行性，并未考虑方案的优化。此前关于散货船智能装载问题的研究大多未能将货物分舱和装货过程综合考虑，且没有考虑到多装船机进行装载的情况[1-7]。而在现实中，随着散货船的吨位越来越大，存在着使用多装船机同时进行装载作业以提高装载效率的情况。为此，提出相应的数学模型，综合考虑装船机数量、装载轮次、装载顺序、货物种类和装载量的影响，使用改进多目标遗传算法进行求解；最后，通过实例计算对该算法的求解性能进行验证。

1 智能装载问题的数学模型

1.1 问题描述

散货船智能装载问题是一个多目标、多约束的NP问题。散货船在制定装载计划时，需要综合考虑装船机数量、装载轮次、装载顺序、货物种类和装载量的影响。为保证船舶安全，装载通常分多轮、多步进行。当所有的装船机均完成当前货舱的装载任务且相应压载水舱中的压载水全部排完时，即为一步。如图1所示，n为散货船的货舱数目，m为装船机的数目，且n>m≥1。由于所有的装船机在同一轨道上进行移动，故各台装船机不能够相互跨越。在一步装载过程中，只有当全部装船机全部完成装载作业后，装船机才可进行移动。