De gebruikelijke manier van het maken of simuleren van de belading is dat de gebruiker een bepaalde doelstelling in het hoofd heeft, zoals een maximum diepgang of maximaal ladingsgewicht, en dan ‘speelt’ met lading en ballast om dat te bereiken. Met de optie ‘ballast advies’ wordt dat proces gedeeltelijk geautomatiseerd: de gebruiker geeft op wat z'n wensen en randvoorwaarden zijn, en PIAS ‘speelt’ met de ballasthoeveelheden om dat zo goed mogelijk voor elkaar te krijgen. Het woord ‘ballast advies’ moet trouwens iets ruimer worden opgevat, omdat ook de brandstof in dit proces betrokken kan worden.

Bij ballast advies spelen twee concepten een rol:

Randvoorwaarden, dat zijn beladingsparameters waarnaar gestreefd wordt, of waarvan de grenzen worden aangegeven. Zoals minimum diepgang, maximum hellingshoek etc.
Er zullen i.h.a. talloze beladingen zijn waarbij de randvoorwaarden bereikt kunnen worden, maar slechts één daarvan is optimaal. Die wordt opgegeven door de optimalisatiedoelstelling, bv. het doel ‘minimaal verpompte hoeveelheid ballastwater’ (wat eigenlijk een invulling is van het achterliggende doel ‘het bereiken van de gewenste belading in een zo kort mogelijke tijd’).

Het adviesproces zoekt dus een ballasthoeveelheid die voldoet aan de randvoorwaarden, en die optimaal is, vanuit de optiek van de optimalisatiedoelstelling. De bediening bevindt zich op twee plaatsen: de instellingen voor een specifiek schip, en de feitelijke bepaling van de ballasthoeveelheid bij een beladingstoestand. We beginnen hieronder met de laatste.

Het bepalen van de hoeveelheid ballastwater in een beladingstoestand

De ballastadviesfunctie wordt geïnitieerd met het ballastadviesicoon in de GUI (die besproken wordt in Hoofdvensterindeling). Eerst komt er een tussenvenster die alle tanks toont die gebruikt kunnen worden om de gewenste toestand te bereiken. Initieel staan deze allemaal aan, wat impliceert dat van allen de inhoud kan wijzigen. Als dat van sommige tanks ongewenst is dan kunnen die uitgevinkt worden. Vervolgens komt een venster waar de randvoorwaarden en doelstelling kan worden ingevuld, hieronder is daarvan een voorbeeld weergegeven.

Het ballast advies invulvenster.

In dit venster kunt u numerieke randvoorwaarden opgeven voor zes parameters — diepgang achter, diepgang voor, hellingshoek, deplacement, LCG en VCG — en wel hiervan een gewenste waarde (doelwaarde) en een uiterste waarde. Die kunnen weer betrekking hebben op een maximum of een minimum, zodat u van elk van deze parameters vier waardes op kunt geven. Het verschil tussen doel en uiterste waarde is simpelweg dat de uiterste veel zwaarder weegt dan een doel. Als er slechts één randvoorwaarde gebruikt wordt dan is er qua uitkomst (praktisch) geen verschil tussen doelwaarde en uiterste waarde. Maar als er meerdere randvoorwaarden gebruikt worden dan wordt er een globale oplossing gezocht, waarbij aan elk van de randvoorwaarden zoveel mogelijk voldaan wordt. Daarbij kan het best voorkomen dat zo'n voorwaarde niet keihard is, in welk geval die op ‘doel’ gezet kan worden. Dat kan de efficiency van de oplossing verhogen. Daarnaast is er ook randvoorwaarde ‘slacke tanks’, waar u het maximum aantal gelijktijdig slacke tanks op kunt geven. Sommige stabiliteitsregels stellen daar namelijk een maximum aan.

Het laatste tabblad van het invulvenster bevat de optimalisatiedoelstelling, dat kan er één zijn van deze vijf:

Minimale hoeveelheid verpompt ballastwater. Ballastwater kan, vanzelfsprekend, ingenomen worden uit, of geloosd worden in, het buitenwater.
Uitgeschakeld, d.w.z. dat er helemaal geen doelstelling is; de allereerste oplossing die aan de randvoorwaarde(n) voldoet wordt dan genomen.
Minimale hoeveelheid verpompt ballastwater met behoud van deplacement. Deze oplossing had ook gevonden met de eerste doelstelling, gecombineerd met randvoorwaarden op het deplacement, maar dan zou voor iedere beladingstoestand weer opnieuw het gewenste deplacement opgegeven moeten worden. Op deze manier is het makkelijker.
Minimale hoeveelheid verpompt ballastwater, met brandstofvolume hieronder. Hiermee wordt niet alleen getracht de randvoorwaarden te bereiken met ballast, maar ook met het verdelen van brandstof over de brandstoftanks. De totale brandstofhoeveelheid is die zoals op de volgende regel van dit tabblad is ingetikt. Deze optie met brandstof staat alleen in dit venster als bij de instellingen (in de volgende paragraaf) daadwerkelijk is opgegeven dat er brandstoftanks betrokken zijn bij de ballastadvies procedure.
Minimale weerstand. Wanneer ook de module Trimoptimalisatie actief is, kan via deze doelstelling een ballast advies gegeven worden welke resulteert in een trim en deplacement combinatie die de minste weerstand oplevert. Hiervoor wordt de dataset en de interne procedures uit de trimoptimalisatiemodule gebruikt.

Tenslotte is er op het laatste tabblad nog een vakje ‘Bereken ballast advies’. Dat moet worden aangezet teneinde het advies daadwerkelijk te laten berekenen. De achtergrond van dit vinkje is dat het berekenen van het advies best lang kan duren, zodat het gewenst kan zijn om dit invulvenstertje te verlaten zonder berekening. En dat kan zonder vinkje. Als het ballast advies berekend is dan wordt de de conclusie daarvan afgedrukt (danwel als preview op het scherm weergegeven, als dat is ingesteld), en wordt de vraag gesteld of de beladingstoestand moet worden aangepast conform het advies. Als dat gedaan wordt dan is het origineel verloren, en als dat ongewenst is dan zult u vooraf een kopie van de beladingstoestand moeten maken.

Over het ballastadvies als zodanig kunnen nog een paar opmerkingen worden gemaakt:

U kunt net zoveel randvoorwaarden gebruiken als u wilt, maar bedenk wel dat de oplossing iteratief gezocht wordt. Dat heeft als gevolg dat de rekentijd sterk kan toenemen bij het gebruik van heel veel randvoorwaarden, zeker als die bijna of geheel strijdig zijn. Als er geen oplossing bestaat (althans, als deze niet gevonden wordt) dan wordt dat gemeld, maar er wordt geen terugkoppeling gegeven over de reden. Dat kan ook niet bij een iteratieve zoekmethode.
Het berekenen van het advies vergt soms een enorm aantal tussenstappen, en kan dus soms lang duren. Als dat ongewenst is, dan is het aan te bevelen om combinaties met andere rekenintensieve opties, zoals ‘meebewegende vloeistofoppervlakken’, te vermijden. Een andere mogelijkheid om de rekentijd te verkorten is het gebruik van alleen relevante tanks — grote tanks dus, geen klein grut.
Tanks binnen een ‘tankcombinatie’ worden met dezelfde vulhoogte gevuld. Als de combinatie een BB en SB tank bevat gaat het dus niet lukken om hiermee een hellingshoek op te heffen.

Scheepsspecifieke instelling voor ballastadvies

Die worden opgegeven vanuit het projectinstellingenmenu van Loading, zoals die zijn besproken in Loading projectinstellingen en hulpmiddelen en Instellingen voor ballast advies. Het basisbegrip is hierbij de ‘tankcombinatie’, dat is een groepje van één of meer tanks die gelijkelijk gevuld worden. Meestal zal zo'n tankcombinatie een enkele tank bevatten, maar als men bij voorbaat al weet dat tankvullingen gelijk moeten zijn, zoals om slagzij te voorkomen bij een SB en een BB tank, dan kan men een tankcombinatie maken met die twee tanks. Met de eerste optie van het instellingenvenstertje komt men in het menu waar tankcombinaties kunnen worden opgegeven. Per combinatie wordt opgegeven:

In de eerste kolom staat een nummer, dat is domweg een automatisch gegenereerd volgnummer, verder doet het niks. Met <Enter> gaat men een menu dieper, en komt men in een compartimentenlijst waar met ‘Ja’ of ‘Nee’ wordt opgegeven welk compartiment in deze tankcombinatie zit.
Het tank type, dat betreft de inhoud van de tankcombinatie. Keuze uit ballastwater of brandstof.
Het relatieve belang, dat geeft het belang van deze tankcombinatie t.o.v. de andere combinaties aan. Standaard is dit getal 1, wat impliceert dat alle tanks even belangrijk zijn. Dit tankbelang heeft betrekking op de optimalisatiedoelstelling; stel dat die doelstelling is ‘minimale verpompte hoeveelheid ballastwater’, en het tankbelang is nul, dan houdt dat in dat die tank helemaal niet meetelt bij de bepaling van de totale hoeveelheid verpompt ballastwater. Is het tankbelang bv. 100, dan telt deze juist extreem zwaar als de waterhoeveelheid verandert. Heeft men bijvoorbeeld een dunne leiding en een kleine pomp dan wil men niet veel water verplaatsen in of uit deze tank, en zal het tankbelang dus hoog ingesteld moeten worden. Als daarentegen de tank bij voorkeur gebruikt wordt dan moet het tankbelang laag worden ingesteld. Waak er trouwens voor om alle tanks een belang van nul te geven, dan is er helemaal geen werkzaam optimalisatiecriterium meer, en is de eindoplossing volkomen willekeurig.
Slack, wat aangeeft of de tanks van deze combinatie meegeteld moeten worden bij de randvoorwaarde ‘aantal slacke tanks’. Nou zou men kunnen zeggen “slack is slack”, dus waarom deze eigenschap nog expliciet toekennen aan tanks? De reden daarvoor is dat het redelijk kan zijn om sommige kleine tankjes, met een verwaarloosbaar vrij vloeistofoppervlak, uit te sluiten van de telling van slacke tanks. dat kan dus door de parameter alhier op ‘nee’ te zetten.

Met de tweede optie van het instellingenvenstertje komt er een aanvinkboxje op waar men aan kan geven welke randvoorwaarden überhaupt worden aangeboden bij het aanroepen van de ballastadviesfunctie. Mogelijke randvoorwaarden zijn:

Diepgang achter (op ALL).
Diepgang voor (op VLL).
Hellingshoek. Dat is de absolute waarde van de hellingshoek, ongeacht of deze naar SB of naar BB is.
Deplacement.
LCG, het zwaartepunt in lengte.
VCG, het zwaartepunt in hoogte.
Het maximum aantal slacke tanks.