[发明专利]一种面向智能船舶的集装箱货物配载方法及系统

权利要求书

1.一种面向智能船舶的集装箱货物配载方法，其特征在于，所述集装箱货物配载方法包括以下步骤：

S1：以倒箱量和船舶初稳性为目标建立数学模型；

S2：利用与集装箱和货舱相关的数字配载数据将集装箱和货舱进行随机配载得到一个初始配载方案，确定所述初始配载方案中作为待交叉个体的个体和作为待交叉粒子群的粒子群，设定终止条件；

所述步骤S2具体为：

对所有需要装载的集装箱进行编码，将所述编码与货舱内的箱位一一对应；

多个所述箱位组成编码串，多个所述编码串组成备位，所有所述备位组成所述初始配载方案；

在每个所述备位中随机确定一个所述编码串作为所述待交叉个体，在所述初始配载方案中随机确定一个所述备位作为所述待交叉粒子群，设定所述终止条件；

S3：利用适应度函数对所述初始配载方案中的个体和粒子群进行计算，得到各自的适应度，根据所述适应度选择所述个体作为交叉个体，选择所述粒子群作为交叉粒子群；

所述个体对应所述编码串，所述粒子群对应所述备位，所述步骤S3具体为：

用所述适应度函数对所述初始配载方案中的所述编码串和所述备位进行计算，得到编码串的适应度和备位的适应度；

根据所述编码串的适应度，在每个所述备位中都选择一个所述编码串作为交叉个体；

根据所述备位的适应度在所述初始配载方案中选择一个所述备位作为交叉粒子群；

其中所述备位包括有被选中作为所述交叉个体的所述编码串、被选中作为所述待交叉个体的所述编码串和未被选中的所述编码串，所述初始配载方案包括有被选中作为所述交叉粒子群的所述备位、被选中作为所述待交叉粒子群的所述备位和未被选中的所述备位；

S4：所述待交叉个体和所述交叉个体组成交叉原解，所述待交叉个体和所述交叉个体进行交叉后，所述待交叉个体成为待交叉个体新解，所述交叉个体成为交叉个体新解，所述待交叉个体新解和所述交叉个体新解组成交叉新解；

S5：用所述数学模型分别对所述交叉新解和所述交叉原解进行计算得到各自的优劣，若所述交叉新解相对于所述交叉原解为优解，则用所述交叉新解替代所述交叉原解，所述初始配载方案更新为个体交叉配载方案；

S6：所述交叉粒子群和所述待交叉粒子群组成粒子群交叉原解，所述交叉粒子群和所述待交叉粒子群进行交叉后，所述交叉粒子群成为交叉粒子群新解，所述待交叉粒子群成为待交叉粒子群新解，所述交叉粒子群新解和所述待交叉粒子群新解组成粒子群交叉新解；

S7：用所述数学模型分别对所述粒子群交叉原解和粒子群交叉新解进行计算得到各自的优劣，若所述粒子群交叉新解相对于所述粒子群交叉原解为优解，则所述粒子群交叉新解替代所述粒子群交叉原解，所述个体交叉配载方案更新为群体交叉配载方案；

S8：在所述群体交叉配载方案内进行变异得到第一配载方案，用所述数学模型分别对所述第一配载方案和所述群体交叉配载方案进行计算得到各自的优劣，若所述第一配载方案相对于所述群体交叉配载方案为优解，则将所述第一配载方案作为变异配载方案；

S9：若所述变异配载方案满足所述终止条件，则将所述变异配载方案作为集装箱和货舱的配载方案输出。

2.如权利要求1所述的面向智能船舶的集装箱货物配载方法，其特征在于，所述步骤S9还包括：若所述变异配载方案不满足所述终止条件，则返回所述步骤S3并将所述变异配载方案作为新的所述初始配载方案进行迭代。

3.如权利要求1所述的面向智能船舶的集装箱货物配载方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

同一个所述备位内的所述交叉个体和所述待交叉个体组成一个所述交叉原解；

同一个所述备位内与所述待交叉个体相对应的所述编码串中的所述编码和与所述交叉个体相对应的所述编码串中的所述编码随机地互换，互换完成后，所述待交叉个体成为所述待交叉个体新解，所述交叉个体成为所述交叉个体新解，所述待交叉个体新解和所述交叉个体新解组成所述交叉新解；

在所述步骤S5之后，所述步骤S6之前还包括：

S51：将所述交叉个体新解作为新的所述待交叉个体进行替代。