Розглянуто актуальну проблему забезпечення мореплавної безпеки суден на етапі експлуатації шляхом оптимізації їх вантажних операцій. З урахуванням специфіки вантажних операцій навалювальних суден розглянуто питання удосконалення процесу їх завантаження. Для формалізації поставленої задачі виконано аналітичний опис проведення вантажних робіт судна з використанням методів теорії дослідження операцій. Формалізовано поняття стратегії завантаження навалювального судна та знайдено аналітичні вирази залежності величини критеріїв оптимальності від параметрів стратегії завантаження. Обгрунтовано процедуру формування множини припустимих завантажень судна, кожна з яких задовольняє вимоги мореплавної безпеки. Розроблено спосіб синтезу оптимальної стратегії завантаження судна, який дозволяє проводити даний процес, з використанням мінімального можливого числа вантажних трюмів і зменшенням кількості етапів завантаження шляхом прийому максимальної кількості вантажу на кожному етапі. Коректність теоретичних результатів перевірено за допомогою імітаційного моделювання та одержано добру збіжність параметрів стандартних завантажень т/х "Скай Джемені" та відповідних модельованих завантажень судна.