基于C#與MATLAB混合編程的船舶壓載水仿真系統(tǒng)

周 佳，劉夕全，宋 磊*，孫承猛

(1.山東交通學(xué)院 船舶與輪機(jī)工程學(xué)院，山東 威海 264209；2.山東海洋工程裝備有限公司，山東 青島 266555)

0 引 言

船舶壓載水系統(tǒng)根據(jù)船舶營運(yùn)或作業(yè)的需要，對(duì)全船壓載艙進(jìn)行注水或排水，以調(diào)整船舶吃水、船體縱橫傾角度和穩(wěn)心高度，減小船體變形，以免引起過大的彎曲力矩與剪切力[1]。由于大型船舶的壓載水艙數(shù)量眾多，相應(yīng)的調(diào)載方案也多，而方案的優(yōu)劣往往對(duì)調(diào)載作業(yè)時(shí)間的長短、功耗的高低、船體受力情況的好壞、作業(yè)過程的安全與否等產(chǎn)生影響。在正式作業(yè)前，對(duì)船舶壓載水調(diào)節(jié)過程進(jìn)行仿真預(yù)演，可以保證作業(yè)過程的安全高效，也是培訓(xùn)船員進(jìn)行壓載水相關(guān)操作管理、提升操作水平的有效手段。

國內(nèi)多所高校開展船舶壓載水系統(tǒng)仿真研究。張?chǎng)蔚萚2]建立船舶壓載水系統(tǒng)仿真模型，但僅對(duì)船舶壓載過程進(jìn)行模擬，對(duì)船舶在航狀態(tài)的壓載水調(diào)節(jié)并未作相關(guān)研究；肖民等[3]使用MINIS通用仿真支撐系統(tǒng)和InTouch組態(tài)軟件為平臺(tái)開發(fā)船舶壓載水模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，并加入自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，但該調(diào)節(jié)功能需要用戶先制訂控制邏輯，且不便修改。董恩春等[4]基于WebAccess組態(tài)軟件建立船舶壓載水仿真與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和訪問，但沒有加入調(diào)載功能，而在仿真系統(tǒng)中加入自動(dòng)調(diào)載功能，可優(yōu)化調(diào)載方案，輔助操作人員制訂合適的壓載水調(diào)節(jié)方案；潘偉等[5]對(duì)全回轉(zhuǎn)起重船壓載水調(diào)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化研究，可有效避免經(jīng)驗(yàn)法可能導(dǎo)致的危險(xiǎn)情況；魏伊[6]在201起重鋪管船調(diào)載仿真中研究基于改進(jìn)非劣分層遺傳算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)的調(diào)載算法，為起重船的調(diào)載優(yōu)化提供新思路；秦軍超[7]在藍(lán)鯨號(hào)起重船的調(diào)載仿真中應(yīng)用基于多目標(biāo)略減粒子群優(yōu)化算法的調(diào)載算法，同樣實(shí)現(xiàn)船舶壓載水調(diào)節(jié)的優(yōu)化。然而，這些仿真系統(tǒng)都是針對(duì)某特定船舶而設(shè)計(jì)的，不具備通用性。船員在使用仿真系統(tǒng)進(jìn)行壓載水操作訓(xùn)練時(shí)也只能針對(duì)某一艘船，有較大的局限性。若更換船型，則需對(duì)整個(gè)仿真軟件重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，會(huì)大幅增加開發(fā)成本。因此，研究一套船舶壓載水管網(wǎng)的參數(shù)化建模方法，開發(fā)具有通用性的船舶壓載水仿真系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中加入調(diào)載優(yōu)化算法，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)載方案的優(yōu)化功能，從而輔助操作人員決策。

1 仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

船舶壓載水仿真系統(tǒng)包括軟件界面、計(jì)算模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。系統(tǒng)開發(fā)采用C#、MATLAB和結(jié)構(gòu)化查詢語言(Structured Query Language,SQL)混合編程的方法。C#雖然具有強(qiáng)大的界面設(shè)計(jì)能力和優(yōu)良的處理速度，但數(shù)值計(jì)算和曲線繪圖能力不足，而MATLAB雖然擁有優(yōu)秀的數(shù)值計(jì)算和曲線繪圖能力，但界面設(shè)計(jì)過于簡單。使用三者混合編程的方法，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而提高編程效率。系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

(1) 基于C#的軟件界面。為了使用戶獲得良好的操作體驗(yàn)，仿真系統(tǒng)使用C#開發(fā)軟件界面。主界面采用多文檔界面(Multiple Document Interface,MDI)窗體設(shè)計(jì)，集成參數(shù)化建模向?qū)?、工況管理、壓載系統(tǒng)仿真與監(jiān)控、數(shù)據(jù)信息查看與更新、調(diào)載參數(shù)設(shè)置等功能界面。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

(2) 基于MATLAB的計(jì)算模塊。仿真系統(tǒng)計(jì)算模塊包括壓載水管網(wǎng)計(jì)算、調(diào)載優(yōu)化算法、浮態(tài)計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算。其中：壓載水管網(wǎng)計(jì)算與管網(wǎng)仿真模型緊密相連，采用C#實(shí)現(xiàn)；調(diào)載優(yōu)化算法、浮態(tài)計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算則是借助MATLAB在數(shù)值計(jì)算分析和曲線繪圖方面的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)。

(3) 基于SQL的數(shù)據(jù)庫模塊。系統(tǒng)將船型信息、壓載系統(tǒng)模型信息、工況表、靜水力表、艙容表、重量重心分布表、邦戎曲線(Bonjean’s Curve)表、調(diào)載方案等相關(guān)數(shù)據(jù)均以數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)，并可根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)的添加、刪除和更新，方便系統(tǒng)各功能間的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)壓載系統(tǒng)參數(shù)化建模和高效計(jì)算。

(4) 混合編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。C#與MATLAB采用.NET組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)混合編程。將調(diào)載優(yōu)化算法、浮態(tài)計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算部分編寫成3個(gè)MATLAB函數(shù)，然后將這些函數(shù)做成動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，C#可以直接調(diào)用特定的接口函數(shù)來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)計(jì)算功能，從而將軟件的界面與計(jì)算集成為完整的仿真系統(tǒng)。

2 壓載水管網(wǎng)參數(shù)化建模方法

船舶壓載水系統(tǒng)主要由壓載水泵、壓載水管路、壓載艙及有關(guān)閥件組成。根據(jù)實(shí)船壓載水系統(tǒng)建立壓載水管網(wǎng)模型是實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)。

2.1 壓載水管網(wǎng)計(jì)算數(shù)學(xué)模型

建立壓載水管網(wǎng)計(jì)算數(shù)學(xué)模型是為了進(jìn)行管網(wǎng)流量計(jì)算，其中水力計(jì)算是核心內(nèi)容。通過有限元法建立壓載水管網(wǎng)計(jì)算數(shù)學(xué)模型。將整個(gè)管網(wǎng)劃分為若干個(gè)管元，管元的端部和管元之間的連接處均設(shè)為節(jié)點(diǎn)。壓載水在管網(wǎng)中沿管線的縱向做一維流動(dòng)，節(jié)點(diǎn)和管元的參數(shù)反應(yīng)管網(wǎng)的壓頭降和流量分布[6]。

管元單元方程為

Qi=k·Δh

(1)

節(jié)點(diǎn)連續(xù)方程為

∑Qi=Ci

(2)

式中：Ci為節(jié)點(diǎn)凈流量。

管網(wǎng)矩陣方程為

(3)

式(3)簡寫為KH=Q，其中：K矩陣與壓載水管路網(wǎng)格形狀有關(guān)，是管路網(wǎng)格的特征矩陣；H為管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的水頭列向量；Q為管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)流量列向量。

對(duì)式(3)進(jìn)行矩陣分割并迭代求解，從而使建立的模型可實(shí)時(shí)計(jì)算出各段管路的流量和各壓載艙的液位變化情況，模擬出壓載泵和管路閥門的工作狀態(tài)。

2.2 壓載水管網(wǎng)參數(shù)化建模

由于管網(wǎng)模型是根據(jù)實(shí)船的壓載水系統(tǒng)原理圖建立的，所以以往的仿真系統(tǒng)一般都是針對(duì)某一特定船舶開發(fā)的，若更換船型或更改壓載水系統(tǒng)，則管網(wǎng)數(shù)學(xué)模型需重新建立，仿真系統(tǒng)也需重新設(shè)計(jì)，由此帶來較高的軟件開發(fā)成本。所開發(fā)的仿真系統(tǒng)使用參數(shù)化建模的概念，將管路系統(tǒng)中的各項(xiàng)信息進(jìn)行參數(shù)化，以數(shù)據(jù)庫的形式存儲(chǔ)，從而使該套系統(tǒng)可模擬任意船舶的壓載水系統(tǒng)。

參數(shù)化的模型數(shù)據(jù)包括：初始化數(shù)據(jù)、壓載水艙數(shù)據(jù)、管元數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。其中：(1)初始化數(shù)據(jù)包含船長、船寬、型深等船型信息，以及壓載水艙個(gè)數(shù)、壓載泵個(gè)數(shù)、閥門個(gè)數(shù)等壓載系統(tǒng)信息；(2)壓載水艙數(shù)據(jù)包含壓載水艙的編號(hào)、名稱和艙容信息；(3)管元數(shù)據(jù)包含管元號(hào)、管元類型(將管路單元分類為含泵管元、含閥管元和光管)、管元兩端的節(jié)點(diǎn)號(hào)、含閥管元的閥門型式等；(4)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包含節(jié)點(diǎn)號(hào)、節(jié)點(diǎn)類型(將節(jié)點(diǎn)分類為吸水節(jié)點(diǎn)、泄放節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn))、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、與之相連的單元號(hào)等。

用戶通過軟件的新建工程向?qū)?，將上述各?xiàng)數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入后，仿真系統(tǒng)可自動(dòng)生成船舶壓載水管網(wǎng)模型并完成初始化。建好的模型以數(shù)據(jù)庫格式保存，并可輸出為Excel文件，以方便模型的檢查與更新。用戶可選擇手動(dòng)模式或自動(dòng)模式進(jìn)行壓載水調(diào)節(jié)。在手動(dòng)模式下，用戶通過開閉壓載泵和閥門，可實(shí)時(shí)觀察管路流通情況和壓載艙的液位變化情況。在自動(dòng)模式下，用戶設(shè)置各壓載艙初始液位信息及目標(biāo)浮態(tài)，系統(tǒng)可自動(dòng)生成調(diào)載方案。

3 調(diào)載優(yōu)化算法

壓載水調(diào)載方案優(yōu)化有多種方法。不同的船型配載問題，采用的解決方法也有所不同。模擬進(jìn)化算法、模糊控制法、懲罰函數(shù)法、內(nèi)點(diǎn)法、乘子法等可用于駁船配載[8-10]，問題模型通常為單目標(biāo)函數(shù)。而對(duì)于起重船，其作業(yè)過程中的配載問題大多是縱傾和橫傾角度的多目標(biāo)函數(shù)。解決多目標(biāo)優(yōu)化問題的方法有向量評(píng)估遺傳算法、非劣分層遺傳算法、多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法、微遺傳算法等。所開發(fā)的仿真系統(tǒng)主要采用NSGA-Ⅱ算法和反向傳播(Back Propagation,BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來實(shí)現(xiàn)船舶調(diào)載方案的優(yōu)化。

3.1 基于NSGA-Ⅱ算法的自動(dòng)調(diào)載

NSGA-Ⅱ算法是一種帶精英策略的非支配排序遺傳算法。該方法在解決多目標(biāo)優(yōu)化問題時(shí)，采用的不是傳統(tǒng)遺傳算法的懲罰法、加權(quán)法或混合法，而是采用一種非支配排序的機(jī)制，并且通過引入精英保留策略和擁擠距離，簡化參數(shù)選取，提高算法性能，使結(jié)果逼近Pareto最優(yōu)值。

在船舶自動(dòng)調(diào)載問題中，通常有多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，如吃水、縱傾角度、橫傾角度等。自變量為壓載艙的變化水量，因此自變量的個(gè)數(shù)取決于壓載水艙的數(shù)量。對(duì)于大型船舶，壓載水艙數(shù)量眾多，則算法應(yīng)用中的染色體的長度較長，解空間較大，容易陷入局部最優(yōu)解，出現(xiàn)早熟問題。為解決該問題，使用啟發(fā)式加權(quán)交叉算子使交叉算子系數(shù)與進(jìn)化代數(shù)及個(gè)體在種群中的等級(jí)相關(guān)，確保搜索方向朝著真正的Pareto最優(yōu)曲面進(jìn)行。此種算法的合理性與有效性在文獻(xiàn)[7]中已有論述。算法流程如圖2所示。

圖2 NSGA-Ⅱ算法優(yōu)化流程

壓載水仿真系統(tǒng)中，NSGA-Ⅱ算法的實(shí)現(xiàn)如下：

(1) 遺傳編碼。船舶壓載艙的艙容從幾十立方米至幾千立方米不等，既不利于編碼又占用計(jì)算資源。在所開發(fā)的仿真系統(tǒng)中，調(diào)載算法將壓載艙調(diào)載水量占艙容的百分比設(shè)為自變量。設(shè)壓載艙i的初始水量百分比為pi，則自變量取值最大為1-pi，最小為-pi。

如何實(shí)現(xiàn)這一突破，實(shí)現(xiàn)華裔青少年族群意識(shí)的恢復(fù)、華族文化的認(rèn)同、華語能力的掌握及華語水平的提高，數(shù)年來一直是老一輩華族、中國政府及華文教育者所思考的問題。中國國務(wù)院僑辦“尋根之旅”活動(dòng)的推出，為我們提供了一條解決這一難題的極好途徑。俗語說：讀萬卷書，行萬里路，百聞不如一見。“中國尋根之旅”就是培養(yǎng)文化認(rèn)同最直接、最有效的途徑之一。因?yàn)椋_展此類活動(dòng)，可以讓華裔青少年身臨祖籍國，通過耳聞目睹，解決祖籍認(rèn)同問題，恢復(fù)華族自信心，提高民族自豪感，進(jìn)而自覺地?fù)?dān)當(dāng)起華族優(yōu)秀文化學(xué)習(xí)和傳承的重任，做一個(gè)名副其實(shí)的華人。

(2) 適應(yīng)度函數(shù)。根據(jù)用戶輸入的調(diào)載目標(biāo)構(gòu)造適應(yīng)度函數(shù)。若調(diào)載目標(biāo)為縱橫傾角度時(shí)，將同時(shí)滿足條件的個(gè)體按調(diào)載總量大小排序，選出調(diào)載量最小的解作為推薦的調(diào)載方案。若調(diào)載目標(biāo)為平均吃水和傾角時(shí)，將同時(shí)滿足條件的個(gè)體按調(diào)載艙個(gè)數(shù)多少排序，選出調(diào)載艙數(shù)最少的解作為推薦的調(diào)載方案。

(3) 非支配排序。引入精英策略，對(duì)滿足自變量范圍的種群進(jìn)行非支配排序，從而將種群劃分為多個(gè)非支配層。

(4) 擁擠距離。為了防止種群在局部聚集，保證種群的多樣性，引入擁擠距離。將某個(gè)體與同一層相鄰個(gè)體組成的最小矩形的兩鄰邊之和定義為該點(diǎn)的擁擠距離，擁擠距離大的個(gè)體被保留。

(5) 遺傳算子。包括選擇、交叉和變異算子。首先，隨機(jī)選取種群交配庫中個(gè)體的一半作為父代，為保證種群多樣性生成更多的新個(gè)體，將該種群與子代種群合并生成新種群，再進(jìn)行非支配排序生成支配等級(jí)，二次排序后，針對(duì)每一等級(jí)的個(gè)體計(jì)算擁擠度并從中選出優(yōu)解作為下一循環(huán)的父代，繼續(xù)循環(huán)種群直至找到滿意解為止。

(6) 調(diào)載參數(shù)設(shè)置。通過調(diào)載參數(shù)設(shè)置界面，用戶可設(shè)定調(diào)載目標(biāo)、壓載艙初始水量信息、約束條件、種群規(guī)模、遺傳代數(shù)、約束條件松弛因子、交叉概率、變異概率等。通過更換合理的參數(shù)，獲得較優(yōu)的調(diào)載方案。

3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)載方案搜索

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種按照誤差逆向傳播算法訓(xùn)練的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這種方法無需事先確定輸入輸出之間映射的數(shù)學(xué)方程，僅通過自身的訓(xùn)練，學(xué)習(xí)某種規(guī)則，就可在給定輸入值時(shí)得到最接近期望輸出值的結(jié)果。

所開發(fā)的仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)載方案數(shù)據(jù)庫，用戶可對(duì)每次調(diào)載作業(yè)的最終方案進(jìn)行保存。系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)該方案的初始條件、調(diào)載總水量、空艙數(shù)、滿艙數(shù)、縱傾角、橫傾角等，生成數(shù)據(jù)表記錄。這些不斷更新的記錄將作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的訓(xùn)練集和測(cè)試集。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法通過MATLAB編寫的輸入層、隱含層和輸出層等3層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)新的調(diào)載條件輸入至訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，輸出即為建議的調(diào)載方案。

由于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效果在很大程度上依賴于訓(xùn)練樣本的規(guī)模和質(zhì)量，因此這種搜索的方法同樣建立在調(diào)載方案數(shù)量和質(zhì)量的基礎(chǔ)上。如果數(shù)據(jù)庫中保存的方案數(shù)量過少，BP算法就沒有足夠的訓(xùn)練集；如果方案的初始條件過于相似，不能提供多樣化的訓(xùn)練樣本，就會(huì)在出現(xiàn)新的初始條件時(shí)，無法通過學(xué)習(xí)獲得合適的調(diào)載方案。在調(diào)載方案數(shù)據(jù)庫中的記錄數(shù)達(dá)到一定數(shù)量并呈現(xiàn)多樣化時(shí)，使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搜索可以更快速地獲得較優(yōu)的調(diào)載方案。

4 某船壓載水系統(tǒng)仿真實(shí)例

使用所開發(fā)的仿真系統(tǒng)分別對(duì)某半潛運(yùn)輸船和某起重船的壓載水系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證其通用性和可靠性。

4.1 某半潛運(yùn)輸船的壓載水系統(tǒng)仿真

該船壓載水系統(tǒng)有55個(gè)壓載水艙，4臺(tái)兩兩并聯(lián)的壓載水泵，2個(gè)高位海水門吸水口，2個(gè)低位海水門吸水口，2個(gè)排舷外泄放口。對(duì)壓載水管網(wǎng)進(jìn)行有限元分解，可得到141個(gè)管元、136個(gè)節(jié)點(diǎn)。通過參數(shù)化建模向?qū)?，該船壓載水系統(tǒng)的仿真模型如圖3所示，分為艏部壓載系統(tǒng)和艉部壓載系統(tǒng)，通過控制管路閥門和壓載泵的開關(guān)狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)任意壓載水艙的注水和排水狀況模擬，也可實(shí)現(xiàn)在海水門和排舷外閥門全部關(guān)閉時(shí)，船內(nèi)壓載水艙之間的調(diào)撥模擬。監(jiān)控組件實(shí)時(shí)顯示壓載水艙的水量、液位高度和壓載水量占艙容的百分比。

圖3 某半潛運(yùn)輸船壓載水系統(tǒng)仿真界面

圖3中，船舶的初始工況為空載，吃水位于設(shè)計(jì)水線9.30 m處，縱傾角度為0°。此時(shí)，船上的壓載水艙裝載情況如表1所示。

表1 某半潛運(yùn)輸船初始工況壓載艙裝載量 %

該船擬運(yùn)輸一自重為2 000 t的自升式鉆井平臺(tái)，在平臺(tái)運(yùn)至半潛運(yùn)輸船之前，需將半潛船壓載至甲板完全浸沒。該壓載過程中某中間工況的目標(biāo)吃水為11.50 m，適當(dāng)艏傾。使用所開發(fā)的仿真系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)載功能，對(duì)該工況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)載計(jì)算。計(jì)算參數(shù)設(shè)置：種群規(guī)模50，遺傳代數(shù)20，約束條件的松弛因子10-4，交叉概率0.9，變異概率0.1。計(jì)算得到的推薦壓載水調(diào)節(jié)方案如表2所示。

表2 某半潛運(yùn)輸船壓載水調(diào)節(jié)方案 %

該方案調(diào)節(jié)壓載水艙24個(gè)，壓載水量增加18 898 t。調(diào)載后，船舶的平均吃水為11.65 m，艏傾1.9°，達(dá)到目標(biāo)要求。

4.2 某起重船的壓載水系統(tǒng)仿真

該船壓載水系統(tǒng)有30個(gè)壓載水艙，4臺(tái)壓載水泵，4個(gè)海水門吸水口，4個(gè)排舷外泄放口。使用與第4.1節(jié)中同樣的建模方法，對(duì)壓載水管網(wǎng)進(jìn)行有限元分解，可得到108個(gè)管元、96個(gè)節(jié)點(diǎn)。通過參數(shù)化建模向?qū)?，該船壓載水系統(tǒng)的仿真模型如圖4所示，1個(gè)界面即可將系統(tǒng)完整表達(dá)。

圖4 某起重船壓載水系統(tǒng)仿真界面

該起重船擬在右舷起重2 700 t的貨物，在其預(yù)壓載工況時(shí)，吃水為9.44 m處，艏傾-0.38 m。此時(shí)，船上的壓載水艙裝載情況如表3所示。

表3 某起重船預(yù)壓載工況壓載艙裝載量 %

貨物完全起升后，要求船舶基本無橫傾。經(jīng)過自動(dòng)調(diào)載計(jì)算，給出推薦的壓載水調(diào)節(jié)方案如表4所示。

表4 某起重船壓載水調(diào)節(jié)方案 %

該方案調(diào)節(jié)壓載水艙8個(gè)，均為艙內(nèi)調(diào)載。調(diào)載后船舶的橫傾角度為0.1°，達(dá)到目標(biāo)要求。

5 結(jié) 論

(1) 通過在不同船舶上的實(shí)例應(yīng)用證明，基于管網(wǎng)有限元法所建立的船舶壓載系統(tǒng)參數(shù)化建模方法是有效的，可使所開發(fā)的仿真系統(tǒng)具有較強(qiáng)的通用性，解決同類仿真軟件僅能針對(duì)某些特定船舶的局限性問題。

(2) 所開發(fā)的仿真系統(tǒng)可按照設(shè)定的調(diào)載目標(biāo)自動(dòng)生成調(diào)載方案，通過對(duì)調(diào)載后的船舶浮態(tài)進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)證所生成的調(diào)載方案能夠滿足要求。這種自動(dòng)調(diào)載功能可輔助操作人員決策，減小因操作人員經(jīng)驗(yàn)不足帶來的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

(3) 由于不同船舶壓載系統(tǒng)的特點(diǎn)各異，一種優(yōu)化算法并不一定能得到全局最優(yōu)的調(diào)載方案。因此下一步的仿真系統(tǒng)升級(jí)中可考慮引入多種優(yōu)化算法，通過對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較，為操作人員提供更優(yōu)的方案。