世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,使得經(jīng)濟(jì)的全球化已成必然趨勢,在這個過程中海運(yùn)起著重要的支柱作用。保證海運(yùn)安全的成為重要的話題,其中一個重要的因素就是海上航線,如設(shè)計(jì)一條安全、經(jīng)濟(jì)和可靠的海上航線對船舶操作和航行具有重大的意義。這個問題對于航行時間達(dá)到數(shù)十天,航行距離達(dá)數(shù)千公里的長距離航線尤其重要。本文從航行安全性、減少航行時間、節(jié)省油耗和固定時間到達(dá)等角度出發(fā),研究設(shè)計(jì)出了一種智能有效的船舶氣象航線設(shè)計(jì)方法。首先,研究了船舶氣象航線設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型。本文采用有限元的分析方法將船舶航線進(jìn)行離散化處理,提出了確定一條航線的四個可調(diào)變量。針對航行過程中的各種靜態(tài)和動態(tài)的約束條件進(jìn)行分析,在二維空間上加入時間變量,給出了一種三維的可航行區(qū)域模型。在此模型基礎(chǔ)上引入評價航線優(yōu)劣的三個基礎(chǔ)指標(biāo),基于這些指標(biāo)設(shè)計(jì)了三種不同的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。其次,研究了船舶在海上的失速特性。分別分析了風(fēng)、海浪和洋流對船舶速度的影響。研究了風(fēng)浪中船舶失速的確定方法,給出了多種計(jì)算船舶失速的方法,并對各種計(jì)算進(jìn)行仿真對比分析。同時對船舶在風(fēng)浪中為保證航行安全而進(jìn)行的自愿減速進(jìn)行了研究,并給出了在特定風(fēng)浪中船舶臨界速度的計(jì)算方法。然... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

等時線法示意圖

圖 1.2 基于動態(tài)規(guī)劃的航線設(shè)計(jì)方法示意圖年來隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，智能啟發(fā)式優(yōu)化算法得到了越來越，該類算法在船舶最佳航線設(shè)計(jì)的應(yīng)用越來越成為研究熱點(diǎn)和主流。g[18]通過在大圓航線的基礎(chǔ)上建立一個離散的網(wǎng)格系統(tǒng)，應(yīng)用蟻群算法合遺傳算法的優(yōu)點(diǎn)，以獲得減少燃料消耗和二氧化碳排放的航線同時盡險海域。曹永恒[20]用航跡的長短作為航線優(yōu)劣評價標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用粒子群算航跡，其主要考慮環(huán)境中靜態(tài)的已知障礙物等約束而沒有考慮由于惡劣所帶來的約束。智能啟發(fā)式優(yōu)化算法應(yīng)用中被研究的最為廣泛的是遺傳/進(jìn)化算法。進(jìn)受生物進(jìn)化的啟發(fā)，使用選擇、重組和變異等機(jī)制找到最佳的解決方候選解決方案被稱為個體，每個個體都有一定的適應(yīng)性，反應(yīng)了解決方

0( ) .L tt 101 .tT ttJ d 10( ( )) .tQ ttJ q v t d 間，1t 表示到達(dá)時間， q (v (t ))表示在給滿足約束條件0 1( ) ( ), [ , ]r a t t t t t0 1 [ , ], [ , ]min max V V t t t。這里 ( )a t示船舶所能達(dá)到的最小最大靜水設(shè)定

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]幾種失速計(jì)算方法的比較[J]. 張永勝,陸冬青,蔡烽,石愛國.  航海技術(shù). 2005(01)
[2]對大風(fēng)浪中船舶失速公式的改進(jìn)[J]. 邱建祥.  航海技術(shù). 1997(01)
[3]船舶在風(fēng)浪中航行失速問題的研究[J]. 劉烽.  大連海運(yùn)學(xué)院學(xué)報(bào). 1992(04)
[4]在風(fēng)浪場中船舶運(yùn)動失速特征[J]. 余鶴書,谷美榮,許小峰.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 1990(03)
[5]第五講 船舶運(yùn)動性能是優(yōu)選航線的重要依據(jù)[J]. 韓忠南.  海洋預(yù)報(bào). 1987(01)
[6]風(fēng)浪中船舶失速的近似估算方法[J]. 王維宇,邵荷鳳.  中國航海. 1982(01)

碩士論文
[1]基于粒子群優(yōu)化算法的船舶航跡規(guī)劃方法研究[D]. 曹永恒.復(fù)旦大學(xué) 2010
[2]電子海圖系統(tǒng)中最優(yōu)航線設(shè)計(jì)的研究[D]. 王牧.大連海事大學(xué) 2000



本文編號：3370278