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多项目船台吊装调度问题研究与应用
| 论文题名： | 多项目船台吊装调度问题研究与应用 |
| 关键词： | 船台吊装计划;调度控制;粒子群算法;数学模型 |
| 摘要： | 船台搭载是船舶建造的重要环节,船台吊装计划制定的好坏将对船舶建造的周期和船舶的质量产生重要影响。合理的安排分段上船台的时间和分段吊装的顺序,对船台上资源的充分利用和缩短船台占用周期有着重要的意义。随着造船企业规模的不断扩大,造船企业往往面临多个项目并行建造的情况,多个项目对资源共享竞争进而产生冲突,影响任务的开完工日期,情况严重时甚至会影响到船舶的交船日期。如何安排多项目的分段吊装时间顺序,实现多项目完工工期最短,同时平衡各种共享资源的利用并减少冲突是船舶建造企业编制多项目船台吊装计划时面临的主要问题。 本文以多项目的船台吊装调度问题为研究对象,研究了在满足船台资源和吊装工艺的双重约束下,以最小化船台占用周期为目的,确定多项目分段的吊装时间和顺序以及为吊装任务分配资源的问题。主要从以下几个方面进行研究: (1)分析了船台的总装方式,为多艘船舶在同一船台上吊装提供了理论依据;阐述了船台吊装过程中的资源约束和工艺约束特点,结合船舶工程分解结构构建了船台吊装过程的网络图。 (2)依据资源受限的多项目调度理论,结合多项目船台吊装调度问题的特点,建立了多项目船台吊装调度问题的概念模型;构建了最小化船台建造周期的多项目船台吊装调度问题的数学模型;解决了基于粒子群算法的多项目船台吊装调度过程中的关键问题:粒子与多项目分段的映射关系,多项目船台吊装调度生成方案;将本文研究的算法与启发式算法、遗传算法、蚁群算法对比分析,验证了算法的可行性和有效性。 (3)设计并实现了基于粒子群算法的多项目船台吊装调度工具箱,通过工具箱可以确定各个分段吊装的开始和结束时间以及吊装过程资源的分配;基于MVC架构开发了船台搭载网络计划系统,通过系统的实施,提高了搭载网络计划编制的效率,缩短了多项目的船台占用周期。 (4)将某船厂实际的吊装案例在系统上进行应用和测试,通过对项目设置不同的优先权值,验证系统对不同优化目标优化的可行性;最后在工具箱上对算例进行了50次实验,每次实验的总工期均在区间[230,239]之间,总工期浮动较小,验证了基于粒子群算法多项目的船台吊装调度方案的有效性和稳定性。 |
| 作者： | 王志会 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 郑宏珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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