(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶が荷物を積載する前に前記船舶の排水量と喫水をシミュレートする処理をコンピュータに実行させるシミュレーションソフトウェアを用いて、前記船舶が荷物を積載した後における前記荷物の重量を求める処理を前記コンピュータに実行させる荷物重量計算プログラムであって、
前記シミュレーションソフトウェアは、
船舶の構造を記述した構造データと前記船舶の重量を記述した重量データを記憶装置から読み取るステップ、
前記船舶が積載する予定である予定荷物の重量、前記船舶の燃料の重量、および前記船舶が搭載するバラスト水の重量をユーザ入力として受け取るステップ、
前記構造データ、前記重量データ、前記予定荷物の重量、前記燃料の重量、および前記バラスト水の重量を用いて前記船舶の排水量と喫水をシミュレートするステップ、
を前記コンピュータに実行させるように構成されており、
前記荷物重量計算プログラムは、前記コンピュータに、
前記船舶が前記荷物を積載した後における前記船舶の喫水を取得するステップ、
前記取得した喫水および前記シミュレーションソフトウェアを介して取得した前記構造データを用いて、前記船舶が前記荷物を搭載した後における前記船舶の排水量を計算するステップ、
前記船舶が備えるメータから前記燃料の残重量および前記バラスト水の残重量を取得するステップ、
前記計算した排水量から、前記燃料の残重量、前記バラスト水の残重量、および前記シミュレーションソフトを介して取得した前記重量データが記述している前記船舶の重量を減算することにより、前記船舶が積載している前記荷物の重量を計算するステップ、
を実行させることを特徴とする荷物重量計算プログラム。
【請求項２】
前記荷物重量計算プログラムは、前記シミュレーションソフトウェアの一部として前記シミュレーションソフトウェア内に組み込まれている
ことを特徴とする請求項１記載の荷物重量計算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶が搭載する荷物の重量を計算する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷物を積載して運搬する船舶は、荷物を積載する前に、荷物の積み方が船舶の構造強度などに鑑みて適切であるか否かを検証することが求められている。例えば、荷物を積載する床面上に均一に荷物を積載するのではなく、荷物を積載する箇所と積載しない箇所が交互に存在するような積み方を考える。この場合、荷物を積載した床面に対して重力によって下向きの力が働き、その隣の荷物を積載していない床面に対して海水浮力によって上向きの力が働き、床面がねじれて船舶が破損する可能性がある。
【０００３】
上記のような不適切な積み方をしないように、船舶に対して荷物を積載する前に、あらかじめ積み方が適切であるか否かをシミュレーションによって検証する。このシミュレーションのことを、積み付け計算などと呼ぶ。積み付け計算は、所定のシミュレーションソフトウェアによって実施する。
【０００４】
船舶の構造データや船舶重量を記述した重量データはあらかじめ入手することができるので、これらを用いて上記シミュレーションを実施することができる。船舶が備える構造のうち荷物を積載する箇所はあらかじめ定められているので、オペレータは各箇所に積載しようとしている各荷物の重量をシミュレーションソフトウェアに対して入力する。さらにオペレータは、船舶燃料の重量やバラスト水（船舶の重量を維持するための海水）の重量を必要に応じてシミュレーションソフトウェアに対して入力する。シミュレーションソフトウェアは、上記各パラメータを用いて、船舶の排水量（荷物等を含む船舶の重量に相当）、船舶の喫水（船底が海面に対して沈み込んでいる深さ）、船舶の各箇所の構造強度などをシミュレートする。シミュレート結果が海事関係規則に適合していれば、その積み付けは適切であるとみなされる。
【０００５】
積み付け計算は船舶の安全性を保証するための重要なプロセスであるため、積み付け計算を実施するシミュレーションソフトウェアは船級協会（日本においては日本海事協会）によってあらかじめ認証を受けることが、海事関係規則によって求められている。
【０００６】
下記非特許文献１は、上記のようなシミュレーションソフトウェアの１例として、Ｌｏａｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒというソフトウェアについて記載している。下記特許文献１は、積み付け計算の１手法について記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２００６／００３７０８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】http://homepage2.nifty.com/go_tokyo/lng_cacc.htm（２０１４年６月１２日取得）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記非特許文献１および特許文献１記載のような積み付け計算ソフトウェアは、船舶が荷物を積載する前に積み付けシミュレーションを実施するためのものであり、船舶が実際に荷物を積載した後における荷物の実重量については別の手段により求める必要がある。
例えば船舶から荷物を下ろす際に、当該船舶がどの程度の重量の荷物を運搬してきたかを証明するため、その実重量を提示することが要求される場合があり、そのようなケースにおいて荷物の実重量を求める実益がある。
【００１０】
荷物の実重量は、最も単純には荷物を個別に重量計の上に載置して測定すれば求められるが、荷物の個数を考慮すると現実的ではない。また船舶上の荷物を積載する床面を全て重量計として構成することも非現実的である。そこで実際の運用場面においては、例えば船舶が荷物を積んだ状態で測定することができるその他のパラメータを用いて、間接的に荷物重量を手計算によって求めている。このような手計算は作業負荷が大きく非効率である。
【００１１】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、船舶が積載している荷物の実重量を効率よく計算することができる手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る荷物重量計算プログラムは、積み付け計算シミュレーションソフトウェアが備えている構造データや重量データを船舶荷物の重量計算において流用できることに着目し、これらを利用して荷物の重量を求める。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る荷物重量計算プログラムによれば、積み付け計算シミュレーションソフトウェアが備えている機能を効果的に利用して、船舶荷物の重量を効率よく求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る荷物重量計算プログラム１３０を実行するコンピュータ１００の構成図である。
【図２】荷物重量計算プログラム１３０がシミュレーションプログラム１２０の機能を利用して、船舶が積載している荷物の実重量を計算する手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１：システム構成＞
図１は、本発明の実施形態１に係る荷物重量計算プログラム１３０を実行するコンピュータ１００の構成図である。コンピュータ１００は、船舶の操縦室など船舶内の適当な場所に設置されているコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１０、シミュレーションプログラム１２０、荷物重量計算プログラム１３０、記憶部１４０を備える。
【００１６】
ＣＰＵ１１０は、各プログラムを実行するプロセッサである。以下では記載の便宜上、各プログラムを動作主体として説明する場合があるが、実際にこれらプログラムを実行するのはＣＰＵ１１０である。
【００１７】
シミュレーションプログラム１２０は、例えば上述のＬｏａｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒのような、船舶の積み付け計算を実施するプログラムである。シミュレーションプログラム１２０は、船舶の構造を記述した構造データ１４１、船舶の重量を記述した重量データ１４２を記憶部１４０から読み取る。シミュレーションプログラム１２０はさらに、コンピュータ１００の操作部を介したユーザ入力パラメータとして、船舶が搭載する予定である荷物の重量、船舶が搭載する燃料の重量、船舶が搭載するバラスト水の重量を受け取る。シミュレーションプログラム１２０は、これらパラメータを用いて積み付け計算を実施し、船舶がその予定荷物を積載したと仮定した場合における当該船舶の排水量、当該船舶の喫水、当該船舶の構造強度、などをシミュレートして結果を出力する。
【００１８】
荷物重量計算プログラム１３０は、シミュレーションプログラム１２０が備える機能を利用して、船舶が実際に積載している荷物の重量を計算するプログラムである。荷物重量計算プログラム１３０は、船舶の喫水、船舶の燃料の残重量、船舶のバラスト水の残重量を入力として受け取り、シミュレーションプログラム１２０を介して構造データ１４１および重量データ１４２を取得し、これらパラメータを用いて当該船舶の排水量と荷物の実重量を計算する。計算手順については後述する。
【００１９】
記憶部１４０は、ハードディスク装置などの記憶装置である。シミュレーションプログラム１２０と荷物重量計算プログラム１３０は、記憶部１４０に格納することもできるしその他適当な記憶装置に格納することもできる。
【００２０】
＜実施の形態１：従来手法について＞
船舶が実際に積載している荷物の重量は、直接的に求めることは現実的ではないので、船舶に関するその他パラメータを用いて間接的に手計算により求めるのが従来一般的な手法である。例えば、荷物を積載した状態における船舶の喫水は、船底部分にマーキングされている喫水マーカを目視確認する（あるいは適当なメータを介して取得する）ことにより取得できるので、これを用いて力学的な計算により荷物の実重量を推定的に手計算することは可能である。しかしこの手法は手計算であるため時間がかかり、また計算精度も必ずしも高くはなかった。
【００２１】
一方、船舶が荷物を積載する前に実施する積み付け計算においては、荷物の予定重量を入力し、当該船舶の構造データ１４１や重量データ１４２を反映した上で、当該船舶の喫水や排水量を、船級協会が承認する精度で計算している。この計算機能は、本来は荷物を積載する前におけるシミュレーションのためのものであるが、荷物を積載した後においても理論的な計算式そのものや各データの精度は変わらないはずである。本発明はこの点に着目し、シミュレーションプログラム１２０が備えている機能を荷物積載後における荷物重量計算において流用することとした。
【００２２】
＜実施の形態１：荷物の実重量を計算する手順＞
図２は、荷物重量計算プログラム１３０がシミュレーションプログラム１２０の機能を利用して、船舶が積載している荷物の実重量を計算する手順を説明するフローチャートである。以下図２の各ステップについて説明する。
【００２３】
（図２：ステップＳ２０１）
荷物重量計算プログラム１３０は、船舶の船首喫水ｄｆと船尾喫水ｄａを取得する。各喫水は例えばオペレータが船底の喫水マーカを目視確認することによって取得し荷物重量計算プログラム１３０に対して入力してもよいし、船舶が喫水メータを備えているのであればこれから取得してもよい。本ステップにおいて２箇所以上の喫水を取得する場合は、以下のステップにおいてもその個数に応じて処理する。
【００２４】
（図２：ステップＳ２０２）
荷物重量計算プログラム１３０は、ステップ２０１で取得した各喫水から平均喫水ｄｍを求める。船首喫水ｄｆと船尾喫水ｄａの平均であればｄｍ＝（ｄｆ＋ｄａ）／２により求められる。
【００２５】
（図２：ステップＳ２０３）
荷物重量計算プログラム１３０は、求めたｄｍから船舶の排水量Ｗｗｌを求める。喫水は船底が海面に対して沈み込んでいる深さであるため、当該船舶の構造データ１４１を利用することにより、平均喫水ｄｍから排水量Ｗｗｌを求めることができる。構造データ１４１は、シミュレーションプログラム１２０を介して取得することができる。荷物重量計算プログラム１３０とシミュレーションプログラム１２０を連携させる手法については後述する。
【００２６】
（図２：ステップＳ２０４）
荷物重量計算プログラム１３０は、船体の傾きｔ＝ｄａ−ｄｆを求める。
（図２：ステップＳ２０５）
荷物重量計算プログラム１３０は、排水量の修正分Ｗｃｍを求める。ステップＳ２０３で求めた排水量Ｗｗｌは船体が傾いていないことを前提とした平均的な値であるため、ステップＳ２０４で求めた傾きを用いて修正分Ｗｃｍを求める。船体の構造は必ずしも一様ではなく、船体がどの向きにどの程度傾いているかによってその傾きがもたらす排水量は異なる。したがって本ステップにおいては、構造データ１４１を利用してＷｃｍを計算する必要がある。構造データ１４１はステップＳ２０３と同様にシミュレーションプログラム１２０を介して取得することができる。
【００２７】
（図２：ステップＳ２０６）
荷物重量計算プログラム１３０は、排水量の修正値Ｗ（＝Ｗｗｌ−Ｗｃｍ）、すなわち当該船舶の正味の排水量を求める。本ステップにおいて求める排水量の修正値Ｗは、船舶本体の重量、荷物の実重量、燃料の残重量、およびバラスト水の残重量を合計したものに相当する。
【００２８】
（図２：ステップＳ２０７）
荷物重量計算プログラム１３０は、当該船舶が備えている燃料メータおよびバラスト水メータより、燃料の残重量およびバラスト水の残重量をそれぞれ取得する。メータを備えていない船舶であれば、例えば燃料タンクやバラスト水タンクの重量をマニュアル計測してその計測結果をオペレータが荷物重量計算プログラム１３０に対して入力するようにしてもよい。
【００２９】
（図２：ステップＳ２０８）
荷物重量計算プログラム１３０は、排水量Ｗから燃料の残重量およびバラスト水の残重量を減算し、船体本体と荷物の合計重量Ｗｄｗを求める（Ｗｄｗ＝Ｗ−燃料残重量−バラスト水残重量）。
【００３０】
（図２：ステップＳ２０９）
荷物重量計算プログラム１３０は、Ｗｄｗから船舶の重量を減算することにより、当該船舶が積載している荷物の実重量Ｗｃを求める（Ｗｃ＝Ｗｄｗ−船舶重量）。当該船舶の重量は重量データ１４２が記述しているので、荷物重量計算プログラム１３０はシミュレーションプログラム１２０を介してこれを取得する。荷物重量計算プログラム１３０は、求めた荷物重量Ｗｃを出力する。例えば記憶部１４０に書き出し、あるいはディスプレイ上に画面表示する。
【００３１】
（図２：ステップＳ２０３、Ｓ２０５：補足）
これらステップにおいて排水量Ｗｗｌまたは排水量の修正分Ｗｃｍを求める際に用いる計算式は、シミュレーションプログラム１２０が積み付けシミュレーションを実施する際に用いる計算式と理論的に等価であると考えることができる。したがって荷物重量計算プログラム１３０は、これらステップにおいてその計算式を実装した関数などを利用することができるのであれば利用してもよい。これら計算式が隠蔽されておりシミュレーションプログラム１２０の外部から利用できないのであれば、荷物重量計算プログラム１３０が同様の計算式を独自に実装してもよい。
【００３２】
＜実施の形態１：まとめ＞
以上のように、本実施形態１に係る荷物重量計算プログラム１３０は、シミュレーションプログラム１２０が元来備えている積み付けシミュレーション機能において用いる構造データ１４１および重量データ１４２を流用し、船舶が実際に荷物を搭載した後における荷物の実重量を計算する。これにより、既存の積み付け計算のために用いるソフトウェアなどのコンピュータリソースを有効利用しつつ、従来手計算によって実施していた荷物の実重量計算を効率的に実施することができる。
【００３３】
また本実施形態１に係る荷物重量計算プログラム１３０は、船級協会が認証済のシミュレーションプログラム１２０が備えている機能を流用して荷物の実重量を計算するので、その計算結果も船級協会が認証した精度に準じたものであるということができる。したがって、荷物重量計算プログラム１３０による計算結果の正しさを客観的に証明できる点において、信頼性のある計算結果を提供できる。
【００３４】
＜実施の形態２＞
実施形態１で説明した荷物重量計算プログラム１３０は、例えば以下のような形態でシミュレーションプログラム１２０と連携することができる。
【００３５】
（連携形態その１：スタンドアロン）
シミュレーションプログラム１２０と荷物重量計算プログラム１３０は、互いに独立して動作するスタンドアロンプログラムとして実装することができる。この場合、荷物重量計算プログラム１３０がシミュレーションプログラム１２０の機能を利用するときは、例えばプロセス間通信などを用いて互いに通信することにより、これを実現することができる。あるいはいずれか一方（例えば荷物重量計算プログラム１３０）がクライアントとなり、他方がサーバとなって、サーバが提供する機能をクライアントからリクエストする形態によっても同様のことを実現できる。
【００３６】
（連携形態その２：プラグイン）
荷物重量計算プログラム１３０は、シミュレーションプログラム１２０のプラグインなどのような追加モジュールとして実装することができる。具体的には、例えば動的リンクライブラリとして荷物重量計算プログラム１３０を実装すればよい。この場合、荷物重量計算プログラム１３０は実質的にはシミュレーションプログラム１２０の一部としてシミュレーションプログラム１２０に従属して動作することになるので、シミュレーションプログラム１２０が備える機能を利用することは容易である。例えばシミュレーションプログラム１２０が実装している関数を直接間接に呼び出せばよい。
【００３７】
（連携形態その３：一体化）
荷物重量計算プログラム１３０は、シミュレーションプログラム１２０の一部として組み込むことができる。具体的には、例えば静的リンクライブラリとして荷物重量計算プログラム１３０を実装し、シミュレーションプログラム１２０のソースコードをコンパイルするときにこれをリンクすればよい。あるいは各プログラムのソースコードをまとめてコンパイルして単一の実行ファイルへ結合してもよい。この場合も、荷物重量計算プログラム１３０がシミュレーションプログラム１２０の機能を利用することは容易である。
【００３８】
連携形態その２とその３においては、荷物重量計算プログラム１３０はシミュレーションプログラム１２０に従属しているので、オペレータが操作するソフトウェアとしてはシミュレーションプログラム１２０のみとなる。この場合、オペレータとしては単一のソフトウェアを用いて積み付け計算も荷物実重量計算もともに実施することができるので、これら２目的のためにそれぞれ個別のソフトウェアを用意する必要がなくなり、オペレータにとっても便宜である。
【符号の説明】
【００３９】
１００：コンピュータ、１２０：シミュレーションプログラム、１３０：荷物重量計算プログラム、１４１：構造データ、１４２：重量データ。
【要約】
【課題】船舶が積載している荷物の実重量を効率よく計算することができる手段を提供する。
【解決手段】本発明に係る荷物重量計算プログラムは、積み付け計算シミュレーションソフトウェアが備えている構造データや重量データを船舶荷物の重量計算において流用できることに着目し、これらを利用して荷物の重量を求める。
【選択図】図１【図１】
0005613348.tif 000002
【図２】
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