基于人機合作的船舶管路布局優(yōu)化設計研究.pdf

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

2、進行研究。
　　船舶管系設計主要有三個方面，分別是單條管路的布置設計，多條管路并行布置設計以及分支管路的布置設計，本文重點對單條管路布置設計和多條管路布置設計方法進行了深入研究。管路布置設計問題屬于NP-hard問題，近幾年有不少學者應用智能優(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)化設計方法。針對該研究內容，本文研究了船舶管路布局設計的人機合作機理，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)化設計問題中的應用過程。
　　另外，通過仿真實驗驗證了在蟻群算法基礎上結合人機合作操作能夠較好地解決單條管路三維布置的設計問題，設計效果優(yōu)于僅利用人工