本文關(guān)鍵詞：基于改進遺傳算法的下水駁船配載算法

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【摘要】：隨著能源問題的日益突出,世界各國對海洋油氣資源的開采力度持續(xù)加大,海洋平臺等大型海洋結(jié)構(gòu)物的建造量迅速增長。駁船下水是陸上建造的大型結(jié)構(gòu)物的主要下水方式,配載計算是其關(guān)鍵技術(shù)�，F(xiàn)有的駁船配載系統(tǒng)通常只投入兩列壓載艙進行調(diào)載,列操作水量較大、耗時較長,在壓載艙調(diào)水空間較小或潮位條件苛刻時難以找到合理的方案。因此,對下水駁船配載算法的進一步研究改進顯得很有必要。本文根據(jù)下水駁船壓載艙布置對稱的特點,將配載過程分為縱向配載和橫向分配兩個步驟,使配載計算更加快速準確。縱向配載時,將同一列各壓載艙看成一個整體,所有列艙均參與配載調(diào)水。在分析駁船受力情況的基礎(chǔ)上,以列調(diào)水量值為自變量,以各列調(diào)水量值的最大值最小化為優(yōu)化目標,基于雙零原則建立配載模型,并用改進的浮點數(shù)編碼遺傳算法進行求解。得到縱向配載方案后,依據(jù)各列橫向各艙的排注水能力將本列的調(diào)水量進行橫向分配,得到最終的調(diào)水方案。改進遺傳算法時,采用浮點數(shù)編碼方式進行編碼；生成初始種群時,將各自變量的取值范圍等分成3個小區(qū)間,在各區(qū)間隨機生成一個值,依次從各自變量的3個值中取出一個值,組成一系列個體,并選擇適應(yīng)度最大的50個個體作為初始種群：選擇操作時,采用確定式采樣結(jié)合精英保留策略的方法,并考慮個體之間的海明距離；交叉時,配對的所有父代個體均進行多次交叉,并從交叉結(jié)果中選擇適應(yīng)值最大的兩個個體替換父代個體；變異時,以變量當前值為節(jié)點將取值區(qū)間分為上下兩部分,分別將上下兩部分細分成多個小區(qū)間,然后使變量值在各區(qū)間里擾動,取適應(yīng)值最大的個體為變異后的個體。計算適應(yīng)度值時,采用分布式的懲罰函數(shù)處理約束條件,并引入約束調(diào)節(jié)因子調(diào)節(jié)目標函數(shù)和約束條件在適應(yīng)度計算時的相對大小,使算法的搜索結(jié)果兼顧優(yōu)化目標和約束條件的要求�；诒疚奶岢龅膬�(yōu)化模型和求解方法,采用Visual Basic程序設(shè)計語言開發(fā)出駁船下水配載軟件,分析了計算參數(shù)對優(yōu)化結(jié)果和程序運行時間的影響。計算實例證明,該配載軟件方案搜索能力強,受潮位條件限制較��；求得的方案不但滿足約束條件的要求,而且列排注水量較小,排注水操作耗時較小,有利于提高下水速度。
【關(guān)鍵詞】：下水駁船 配載 遺傳算法 平地造船
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U671.5;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 選題背景9-10
• 1.2 配載問題研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 集裝箱船配載問題10-11
• 1.2.2 油船配載問題11
• 1.2.3 散貨船配載問題11-12
• 1.2.4 駁船配載問題12-14
• 1.3 本文研究目標14
• 1.4 論文主要內(nèi)容14-15
• 2 遺傳算法及其改進15-29
• 2.1 遺傳算法概述15
• 2.2 基本遺傳算法15-22
• 2.2.1 遺傳算法模型表述15-16
• 2.2.2 編碼方式16-18
• 2.2.3 適應(yīng)度計算及其變換18-19
• 2.2.4 選擇算子19-21
• 2.2.5 交叉算子21
• 2.2.6 變異算子21-22
• 2.3 約束條件的處理22-23
• 2.3.1 懲罰函數(shù)法23
• 2.3.2 搜索空間限定法23
• 2.4 遺傳算法的改進23-28
• 2.4.1 編碼方式的選擇23
• 2.4.2 初始種群的生成23-25
• 2.4.3 適應(yīng)度計算和約束條件的處理25
• 2.4.4 選擇算子的改進25-26
• 2.4.5 交叉算子的改進26
• 2.4.6 變異算子的改進26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 下水配載模型和算法29-46
• 3.1 信息數(shù)據(jù)處理及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算29-33
• 3.1.1 坐標系的建立29-30
• 3.1.2 下水駁船吃水計算30-32
• 3.1.3 潮位信息處理32-33
• 3.2 駁船下水力學模型33-36
• 3.2.1 下水產(chǎn)品信息33
• 3.2.2 駁船信息及其簡化33-34
• 3.2.3 駁船受力分析34-36
• 3.3 配載方案優(yōu)化模型及其求解36-42
• 3.3.1 縱向配載36-39
• 3.3.2 橫向配載39-42
• 3.4 駁船穩(wěn)性及強度的計算和校核42-45
• 3.4.1 穩(wěn)性計算及其校核42-43
• 3.4.2 強度計算及其校核43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 配載程序及計算實例46-68
• 4.1 配載程序介紹46-50
• 4.1.1 計算數(shù)據(jù)輸入46-47
• 4.1.2 配載計算47-49
• 4.1.3 配載結(jié)果顯示49-50
• 4.1.4 約束條件核對50
• 4.2 計算參數(shù)設(shè)置的實例分析50-59
• 4.2.1 駁船信息及數(shù)據(jù)處理50-53
• 4.2.2 不同參數(shù)下的計算結(jié)果53-58
• 4.2.3 參數(shù)設(shè)置分析58-59
• 4.3 與以往程序計算效果對比59-62
• 4.3.1 計算數(shù)據(jù)59-60
• 4.3.2 程序計算結(jié)果60
• 4.3.3 結(jié)果對比分析60-62
• 4.4 苛刻條件下的配載方案計算62-66
• 4.4.1 配載方案計算條件62-63
• 4.4.2 配載軟件計算63-65
• 4.4.3 方案分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 5 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 本文總結(jié)68-69
• 5.2 研究展望69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：1047052