艦船海上液貨補(bǔ)給方案優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著海軍使命由“近海防御”向兼顧“遠(yuǎn)海防衛(wèi)”的轉(zhuǎn)變，對(duì)遠(yuǎn)航作戰(zhàn)編隊(duì)群的后勤補(bǔ)給能力提出了更高要求。傳統(tǒng)的補(bǔ)給方案依靠決策者的經(jīng)驗(yàn)制定，存在著不確定性與安全風(fēng)險(xiǎn)，如何根據(jù)補(bǔ)給任務(wù)的需求指標(biāo)和補(bǔ)給艦自身的裝載狀態(tài)快速制定補(bǔ)給方案，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)給作業(yè)的決策和指揮自動(dòng)化是保證和提高后勤補(bǔ)給能力的重要手段。本文針對(duì)海上液貨補(bǔ)給方案優(yōu)化方法和決策技術(shù)開(kāi)展了深入研究。主要工作及內(nèi)容如下：
　　針對(duì)海上液貨補(bǔ)給作業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合補(bǔ)給作業(yè)流程，系統(tǒng)研究和分析

2、了影響補(bǔ)給作業(yè)安全的船舶因素和環(huán)境因素。根據(jù)艦上動(dòng)態(tài)載荷對(duì)補(bǔ)給艦穩(wěn)性及強(qiáng)度的影響的計(jì)算結(jié)果，確定了補(bǔ)給艦穩(wěn)性及強(qiáng)度的衡準(zhǔn)條件；基于高架索液貨補(bǔ)給系統(tǒng)準(zhǔn)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型，分析了在不同間距下高架索與補(bǔ)給艦之間的張力傳遞關(guān)系；利用經(jīng)典勢(shì)流理論方法建立了補(bǔ)給艦運(yùn)動(dòng)方程，分析了不同航速時(shí)船間水動(dòng)力干擾的差異。
　　根據(jù)液貨補(bǔ)給作業(yè)任務(wù)需求，開(kāi)展了液貨補(bǔ)給方案優(yōu)化方法研究?；诙嗄繕?biāo)優(yōu)化理論，利用罰函數(shù)法進(jìn)行約束條件的處理，建立了液貨輸出方案優(yōu)化

3、數(shù)學(xué)模型，采用粒子群優(yōu)化算法（PSO）進(jìn)行模型的求解計(jì)算，得到最優(yōu)液貨輸出方案；以補(bǔ)給艦穩(wěn)性為優(yōu)化目標(biāo)，以總調(diào)水量最少為原則，建立了補(bǔ)給艦調(diào)載方案數(shù)學(xué)模型，采用第二代非支配排序遺傳算法（NSGA-II）進(jìn)行求解，得到最優(yōu)調(diào)載方案。實(shí)例計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了優(yōu)化方法的準(zhǔn)確性和有效性。
　　針對(duì)補(bǔ)給艦液貨艙布置特點(diǎn)，根據(jù)液貨輸出及穩(wěn)性調(diào)整原則，開(kāi)展了液貨補(bǔ)給方案快速計(jì)算方法研究。以對(duì)稱艙作為搜索單元，基于深度優(yōu)先方法，利用自適應(yīng)變步長(zhǎng)遍歷算法

4、進(jìn)行計(jì)算，得到滿足補(bǔ)給任務(wù)需求的液貨補(bǔ)給方案，實(shí)現(xiàn)了液貨補(bǔ)給方案的快速生成。
　　為滿足補(bǔ)給艦實(shí)際補(bǔ)給作業(yè)要求，開(kāi)展了給定目標(biāo)值的液貨補(bǔ)給方案決策方法研究?；诙嗄繕?biāo)決策理論，建立了液貨補(bǔ)給方案決策指標(biāo)集及決策模型，通過(guò)加入給定的目標(biāo)值決策指標(biāo)，形成新的決策指標(biāo)集，采用理想解排序法（TOPSIS）對(duì)模型進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)了液貨補(bǔ)給方案在給定目標(biāo)值下的綜合決策。
　　面向海上液貨補(bǔ)給工程實(shí)際需要，基于液貨補(bǔ)給方案計(jì)算數(shù)學(xué)模型及決策