虛擬機(jī)艙管路布局算法優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-18 10:42
針對(duì)當(dāng)前船舶管路布局設(shè)計(jì)主要依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員手動(dòng)敷設(shè)完成這一問題,為提高管路自動(dòng)化布局效率,提出一種基于改進(jìn)遺傳算法的三維空間管路設(shè)計(jì)方法,以輔助設(shè)計(jì)者完成管路布局工作。通過在經(jīng)典遺傳算法的整體框架中引入免疫選擇機(jī)制,增加免疫檢測(cè)算子和免疫平衡算子,改進(jìn)遺傳算法僅依靠適應(yīng)度值選擇后代個(gè)體易造成算法陷入局部最優(yōu)解的不足,維護(hù)了種群多樣性,提高了算法運(yùn)行效率。以船舶機(jī)艙為對(duì)象建立虛擬機(jī)艙仿真環(huán)境,采用柵格法對(duì)布局空間進(jìn)行劃分,以十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)編碼方式進(jìn)行算法編碼設(shè)計(jì)。MATLAB仿真結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)遺傳算法在管路布局優(yōu)化設(shè)計(jì)問題上的可行性和搜索效率,采用C#語言編寫腳本控制程序,在Unity3D虛擬機(jī)艙環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了管路路徑的布局設(shè)計(jì)。
【文章來源】:船舶工程. 2019,41(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 機(jī)艙管路布局環(huán)境建模
1.1 虛擬機(jī)艙布局空間描述
1.2 管路布局問題描述
1.3 能量值描述
1.4 數(shù)學(xué)模型建立
2 改進(jìn)遺傳算法
2.1 免疫檢測(cè)算子
2.2 免疫平衡算子
2.2.1 個(gè)體濃度計(jì)算
2.2.2 個(gè)體選擇概率計(jì)算
2.3 碰撞檢測(cè)機(jī)制
3 基于改進(jìn)遺傳算法的管路布局問題求解過程
3.1 管路布局問題編碼
3.2 種群初始化
3.3 遺傳操作
3.3.1 交叉算子
3.3.2 變異算子
3.4 個(gè)體適應(yīng)度計(jì)算
3.5 免疫選擇
4 試驗(yàn)與分析
5 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于迷宮算法和遺傳算法的船舶管路路徑規(guī)劃[J]. 隋海騰,牛文鐵. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]基于螢火蟲算法的管路系統(tǒng)布局序列優(yōu)化技術(shù)[J]. 吳宏超,劉檢華,唐承統(tǒng),徐聯(lián)杰,劉佳順. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(08)
[3]基于改進(jìn)A*算法的管路自動(dòng)布局設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法[J]. 吳宏超,劉檢華,唐承統(tǒng),徐聯(lián)杰,劉佳順. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(04)
[4]船舶布管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及自動(dòng)化算法[J]. 董宗然,林焰. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(03)
[5]船舶管路智能布局優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王運(yùn)龍,王晨,韓洋,林焰. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]基于人機(jī)結(jié)合遺傳算法的船舶管路三維布局優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王運(yùn)龍,王晨,彭飛,金朝光,林焰,紀(jì)卓尚. 中國造船. 2015(01)
[7]船舶管路三維布局優(yōu)化的變長度編碼遺傳算法[J]. 范小寧,林焰,紀(jì)卓尚. 中國造船. 2007(01)
本文編號(hào):3399992
【文章來源】:船舶工程. 2019,41(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 機(jī)艙管路布局環(huán)境建模
1.1 虛擬機(jī)艙布局空間描述
1.2 管路布局問題描述
1.3 能量值描述
1.4 數(shù)學(xué)模型建立
2 改進(jìn)遺傳算法
2.1 免疫檢測(cè)算子
2.2 免疫平衡算子
2.2.1 個(gè)體濃度計(jì)算
2.2.2 個(gè)體選擇概率計(jì)算
2.3 碰撞檢測(cè)機(jī)制
3 基于改進(jìn)遺傳算法的管路布局問題求解過程
3.1 管路布局問題編碼
3.2 種群初始化
3.3 遺傳操作
3.3.1 交叉算子
3.3.2 變異算子
3.4 個(gè)體適應(yīng)度計(jì)算
3.5 免疫選擇
4 試驗(yàn)與分析
5 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于迷宮算法和遺傳算法的船舶管路路徑規(guī)劃[J]. 隋海騰,牛文鐵. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]基于螢火蟲算法的管路系統(tǒng)布局序列優(yōu)化技術(shù)[J]. 吳宏超,劉檢華,唐承統(tǒng),徐聯(lián)杰,劉佳順. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(08)
[3]基于改進(jìn)A*算法的管路自動(dòng)布局設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法[J]. 吳宏超,劉檢華,唐承統(tǒng),徐聯(lián)杰,劉佳順. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(04)
[4]船舶布管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及自動(dòng)化算法[J]. 董宗然,林焰. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(03)
[5]船舶管路智能布局優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王運(yùn)龍,王晨,韓洋,林焰. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]基于人機(jī)結(jié)合遺傳算法的船舶管路三維布局優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王運(yùn)龍,王晨,彭飛,金朝光,林焰,紀(jì)卓尚. 中國造船. 2015(01)
[7]船舶管路三維布局優(yōu)化的變長度編碼遺傳算法[J]. 范小寧,林焰,紀(jì)卓尚. 中國造船. 2007(01)
本文編號(hào):3399992
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