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基于能量函数法的船舶舱室通达性优化研究
| 论文题名： | 基于能量函数法的船舶舱室通达性优化研究 |
| 关键词： | 船舶舱室布置;通达性;能量函数;元胞自动机模型 |
| 摘要： | 船舶舱室布置是船舶设计中一项非常重要的任务，舱室布置设计的结果会直接影响到船舶的安全性、使用性及工艺性。舱室布置作为典型的空间布局规划问题，其涉及面广，要考虑的因素众多，同时还要满足种类繁多的设计约束。目前船舶舱室布置设计已经从二维设计发展为三维设计，设计质量和效率都有了较大的提高，但这改变的仅仅是设计工具，其内在的设计方法并没有发生根本的变化，仍然要依赖设计者的经验用人工的方法来完成。整个设计过程中的各项决策经验性较强，设计者经过大脑活动直接将设计意图通过设计工具转化为设计成果，严重依赖于人的知识、经验和推理能力，这导致当前的船舶舱室布置设计自动化水平和智能化水平较低。通达性作为衡量船舶舱室布置设计的一项重要指标，不仅反映了船舶日常生产、营运、作业时内部人员和物料输运的时间、空间和经济成本，而且也反映了船舶遇险抗灾的疏散转移能力。船舶舱室布置及通道设计，不但要符合各项设计规范要求，还需在保证整船安全性的前提下，优化空间布局提高利用率。船舶舱室布置不仅影响到船舶作业性能和生命力，还与船上人员工作效率和生活质量息息相关，合理的舱室布置设计对船舶的综合性能具有重要影响。 针对船舶布置设计中复杂多变的空间环境和繁杂的约束条件，本文引入了基于模糊理论的能量函数进行量化表达，降低了问题的工程复杂性。首先对通达性常用的度量方法进行了分析研究，选择适当的度量方法是对船舶舱室布置设计方案进行合理比较和评价的重要前提。其次，引入元胞自动机理论，并对CATIA进行二次开发，实现在满足设计要求的情况下快速生成多种布置方案。基于TSP模型，建立船舶布置设计问题中人员流动集，使用能量隶属函数进行统一表达，最终进行多重优化目标下方案的优选。研究成果有助于解决船舶舱室布置优化中难以定量评价通达性的技术难题，有助于缩短船舶总体设计周期，提高设计效率。 |
| 作者： | 凌川惠 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李楷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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