基于人機合作的船舶管路布局優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、船舶管系設(shè)計是船舶總體設(shè)計的主要內(nèi)容之一，良好的管路布局結(jié)果不僅需要有豐富管道設(shè)計經(jīng)驗的專家或工程師參與，而且還需要一套良好的管路設(shè)計方法。良好的管系設(shè)計方法在船舶管系設(shè)計中占有舉足輕重的地位，它對提高船舶管系設(shè)計質(zhì)量，縮短船舶總體設(shè)計周期，提高船舶設(shè)計建造效益等意義重大。但在現(xiàn)實管路設(shè)計中，由于管路系統(tǒng)本身的復(fù)雜性，使得船舶管路自動化設(shè)計變得極度困難，基于此，本文提出了基于人機合作的管路布局優(yōu)化設(shè)計方法來對船舶管路三維布局優(yōu)化設(shè)計問題

2、進行研究。
　　船舶管系設(shè)計主要有三個方面，分別是單條管路的布置設(shè)計，多條管路并行布置設(shè)計以及分支管路的布置設(shè)計，本文重點對單條管路布置設(shè)計和多條管路布置設(shè)計方法進行了深入研究。管路布置設(shè)計問題屬于NP-hard問題，近幾年有不少學(xué)者應(yīng)用智能優(yōu)化算法對該問題進行研究，并取得了一定成果，但這種僅靠算法迭代求解布置管路的方法，在算法迭代求解過程中，缺少了設(shè)計者的參與，算法的收斂性能具有局限性，為了改善算法的收斂性能，本文提出了基于人機

3、合作的船舶管路三維布局優(yōu)化設(shè)計方法。針對該研究內(nèi)容，本文研究了船舶管路布局設(shè)計的人機合作機理，闡明了人工個體的獲取方法及加入原則，結(jié)合船舶管路布局特點，提出了基于人機合作的改進蟻群算法，給出了基于人機合作的管路布局優(yōu)化蟻群算法步驟，詳細描述了基于人機合作的蟻群算法在船舶管路三維布局優(yōu)化設(shè)計問題中的應(yīng)用過程。
　　另外，通過仿真實驗驗證了在蟻群算法基礎(chǔ)上結(jié)合人機合作操作能夠較好地解決單條管路三維布置的設(shè)計問題，設(shè)計效果優(yōu)于僅利用人工