船舶機(jī)艙智能布局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、船舶艙室布局是船舶總布置設(shè)計(jì)的一部分，船舶艙室布局效果的優(yōu)劣對(duì)于合理地利用和分配空間，充分提高船舶有限空間的利用率，對(duì)船舶的適用性、經(jīng)濟(jì)性與安全性等方面來說，具有很重要的意義。機(jī)艙是船舶艙室中最為重要的艙室之一，內(nèi)部設(shè)備較多，除需在滿足幾何約束的條件下提高空間利用率，還要考慮設(shè)備與設(shè)備，設(shè)備與船體之間的相互協(xié)調(diào)配合，所以船舶機(jī)艙布局問題屬于帶性能約束的布局優(yōu)化問題。
　　論文探討了船舶機(jī)艙的布局優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的解決方法。首先，論文在

2、總結(jié)船舶機(jī)艙布局設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立了較為完善的船舶機(jī)艙布局優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型。論文對(duì)原有的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了改進(jìn):目標(biāo)函數(shù)方面，添加了人員流通距離，操縱性相關(guān)原則;約束條件方面除了幾何干涉約束外，針對(duì)主機(jī)、發(fā)電機(jī)的設(shè)備功能特點(diǎn)，以及輔機(jī)與艙壁的最小距離要求，對(duì)它們的位置添加了新的約束條件。其次，論文分析了目前幾種常用的優(yōu)化算法后發(fā)現(xiàn)，無論是單一的群智能算法還是遺傳算法在求解問題時(shí)或多或少均存在自身的缺陷，主要

3、可以總結(jié)為為收斂速度慢、容易出現(xiàn)局部的最優(yōu)解、無法滿足所有約束條件等缺陷。由于船舶機(jī)艙布局問題屬于帶性能約束的布局問題，計(jì)算性和工程實(shí)現(xiàn)性均較為復(fù)雜，所以單純使用一種優(yōu)化算法難以滿足對(duì)計(jì)算效率和求解質(zhì)量的要求。因此論文提出利用基于遺傳變異的粒子群算法求解船舶機(jī)艙布局優(yōu)化問題，在此基礎(chǔ)上提出了基于遺傳變異的粒子群蟻群混合算法進(jìn)一步對(duì)船舶機(jī)艙布局問題進(jìn)行優(yōu)化求解，并將兩種混合算法與傳統(tǒng)的遺傳算法的求解過程進(jìn)行比較。
　　通過本文的研究