基于MOEA/D 算法的起重船压载水调配优化
2021-08-31周佳宋磊
中国舰船研究 2021年4期
关键词:优化
周佳,宋磊
山东交通学院 船舶与港口工程学院,山东 威海 264209
0 引 言
起重船在作业过程中需通过调配压载水来保持安全的浮态和稳性。通过人工计算制定压载水调配方案的方法存在计算过程复杂、计算耗时长、出错率高等缺点,且大多数情况下并不能合理有效地利用压载舱来实现高效的调载作业过程。因此,研究起重船压载水调配优化方法,以提高压载水的调配效率并降低能耗具有重要意义。
Bara 等[1]基于图论提出了船舶吊装货物时压载系统稳性最优控制策略,但该方法的计算复杂度较高,求解速度慢。刘晓宇[2]和刘志杰等[3]基于力矩平衡原理,建立了起重船压载水调配优化模型,并采用经典优化理论进行了求解,获得的调配方案能够降低调配量,但增加了参与调载的舱室数量。柳春清等[4]结合实际操作经验编制了半潜式海洋起重平台压载调配过程模拟系统,但该系统是通过对手工调载计算结果的比较来实现方案优化的,且优化结果易受人为因素的影响。姜健宇等[5-6]、鞠成嵩[7]和于德义[8]采用动态规划方法,分别对不同压载系统的起重船压载水调配进行了优化,但该方法的计算效率会随着压载水调配阶段的细分而降低。潘伟等[9]根据力矩平衡原理提出了一种全回转起重船压载水调拨模型,允许起重船产生规范允许范围内的横倾角和纵倾角,但未对所应用的Lingo 软件求解算法进行讨论。魏伊[10]将改进的NSGA-II 算法应用到了深水铺管起重船的自动调载系统中,结果表明,该方法可明显减少调载水量,但由于对非支配排序等级进行了二次排序,使得计算耗时增加,且随着压载水舱数量 的增加,解集质量变差。……
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