基于改进遗传算法的舾装件托盘多载具协同拣选方法

为提升舾装件托盘的拣选效率,建立拣选过程的数学模型,提出一种基于改进遗传算法（Improved Genetic Algorithm,IGA）的舾装件托盘多载具协同拣选方法。针对遗传算法（Genetic Algorithm,GA）流程与实际拣选过程的差异,改进GA的初始化过程和染色体交叉方式,并对变异过程进行更贴近实际生产的修改。针对GA难以得到全局最优解的问题,采用变邻域搜索（Variable Neighborhood Search,VNS）策略降低陷入局部最优解的可能性。采用实例计算验证该算法的有效性,可优化传统舾装件托盘拣选方法。     

基于多目标优化模型的港口多载AGV调度方法

集装箱自动导引车(Automated Guided Vehicle,以下简称AGV)是港口运输业智能化、自动化发展的关键装备.以集装箱码头布局及运输流程为基础,将AGV调度问题转化为多目标优化混合整数规划(Mixed Integer Linear Programming,以下简称MILP)模型,并通过CPLEX和遗传算...     

基于马尔科夫模型的船舶设备多状态系统可靠性分析方法

基于多状态理论和马尔科夫模型,建立船舶设备复杂系统的多状态可靠性模型,推导封闭形式的时变状态概率微分解算方程,给出可用度、期望性能输出和期望性能失效等可靠性度量参数分析方法。针对多状态船舶设备特种装置,实施时变可靠性典型算例分析,结果表明:利用马尔科夫模型分析多状态系统可靠性能,具有程式化高、通用性好且结论合理的特点,形成的建模思路、解算程式和分析方法可为船舶设备复杂系统的可靠性分析技术发展提供参考。     

基于滚动时域优化策略的多载AGV充电调度

为验证多载自动导引运输车(Automated Guided Vehicle, AGV)在自动化集装箱码头的适用场景,采用周期与事件混合驱动的滚动时域优化策略,解决多载AGV动态调度问题,提高码头AGV的作业效率。以AGV装载能力和充电后的续航能力为约束条件,构建自动化码头多载AGV动态作业调度的混合整数规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)模型。实例验证结果表明:在考虑40英尺箱占比变化的情况下,当40英尺箱占比达到约30%时,目标函数趋于最优,多载AGV电池的利用率最高;滚动周期的长短应根据实际情况加以确定。与单载AGV相比,集装箱码头的规模越大,多载AGV的优越性越明显。     

基于多智能体的车辆运输船装卸载作业系统仿真

车辆装卸载作业系统是船舶作业系统的一种。基于脚本和条件判断的常规作业仿真模型存在可扩展性差、建模成本高等缺点,难以满足当前作业系统研究的发展趋势。文中为车辆运输船装卸载系统仿真试验设计一个多智能体系统,建立基于BDI模型的智能体控制模块,针对装卸载系统特点设计多智能体协作机制。仿真试验显示牵引车、半挂车和升降机可自行开展作业,表明智能体仿真可以简化作业流程建模工作,该设计工作扩展后可用于各种具有多实体交互协作的船舶作业系统仿真,具有较为广泛的应用前景。     

基于改进非支配排序遗传算法Ⅱ的驳船调载方案多目标优化研究

随着货物的大型化,装船的难度和时间消耗增加,驳船各项安全参数易达到极限。为提高驳船压载效率,控制滚装作业过程中船体的总纵弯矩,以驳船最大总纵弯矩和调载时间为优化目标,以驳船与码头的高度差、纵倾角为约束条件,构建驳船调载方案的优化模型。针对该模型特点,采用NSGA-Ⅱ进行求解,并通过贪婪初始化种群改进算法,有针对性地提高算法初始种群的质量,实现算法的快速收敛。最后,以不同重量的货物滚装装船进行仿真试验。试验结果表明,采用改进NSGA-Ⅱ优化求解调载方案,可有效缩短调载时间,减小船体总纵弯矩,具有一定的工程应用价值。     

基于5GLAN技术的自动化集装箱码头多场景集成应用系统

自动化集装箱码头主要装卸设备自动控制系统的稳定运行对通信传输的可靠性有严苛要求。设计了一种基于5G LAN技术的自动化集装箱码头集成应用系统。系统测试表明,该技术可提升系统运行稳定性及其运维效率,能够更经济、更灵活、更可靠地为自动化集装箱码头提供技术支持。     

基于多智能体仿真的自动化集装箱码头合理通过能力研究

针对自动化集装箱码头泊位合理通过能力评估问题,基于多智能体仿真建立采用"双小车岸桥(DTQC)+自动导引车(AGV)+自动化轨道吊(ARMG)"工艺的自动化集装箱码头装卸作业模型,对顺岸布置的自动化码头通过能力与码头服务水平、泊位数量之间的关系进行研究。仿真结果表明:码头服务水平(AWTAST)与泊位通过能力呈明显负相关关系,且在一定码头服务水平下,泊位合理通过能力随顺岸式码头泊位数量的增加显著提高。基于仿真结果进行公式拟合,提出了自动化集装箱码头的泊位合理通过能力估算方法,可以为自动化集装箱码头规划与运营提供决策支持。     

多图模式下电子海图搜索和绘制算法研究

在开发基于多图模式的ECDIS时,提出了图库匹配检测方法,设计了图幅搜索算法,并改进了绘制过程中的冗余元素判断方法.图库匹配检测减少了系统初始化的工作量;对于一个给定的区域,采用了冗余图幅检测技术的搜索算法能返回覆盖绘制区域面积最大、而数目最少的图幅信息;改进的冗余元素判断方法能有效的避免重叠区域的元素重绘.     

基于JADE的舰船冷却水系统多Agent控制系统

多Agent系统在复杂系统的智能控制中得到越来越多的应用,在多Agent系统的设计与开发过程中,采用仿真的手段可以深入分析多Agent系统的行为特性,研究不同结构体系的性能特点,提高设计效率。本文以舰船动力平台中的冷却水系统简化模型为控制对象,根据多Agent系统建模与控制理论,设计适用于舰船冷却水系统智能控制的分层多Agent控制结构。采用基于JAVA的Eclipse作为开发平台,以JADE作为仿真平台,建立多Agent系统的仿真模型。在此基础上,分析和研究不同状态下多Agent系统的协作模型和协作过程,得出动态过程中多Agent系统行为的仿真结果,为多Agent系统的设计与仿真提供了研究基础。     

基于启发式搜索算法的船舶航向自动控制研究

船舶在航行过程中会受到各种非线性因素干扰,采用传统控制方法缺少对控制规则和有关参数设定与调整,导致航向、航角控制效果较差。针对该问题,提出基于启发式搜索算法的船舶航向自动控制研究。依据启发式搜索原理,确定寻优参数和控制规则,采用惯性坐标系统建立船舶运动数学模型,并分析船舶在海洋内运动之间的耦合关系,实现船舶航向自动控制。由实验结果可知,该控制方法自动舵响应曲线与实际舵响应曲线一致,且对船舶航向和航角控制效果较好,为船舶稳定运行奠定基础。     

基于蒙特卡洛方法的海上搜寻区域确定模型

为了提高海上搜寻与救助的成功率,采用FVCOM模型进行遇难海域表面流场的数值预报,并与实测结果进行比较。采用经验公式法确定不同漂浮物种类风致漂移速度与风速的关系。引入蒙特卡洛方法,通过量化影响漂移的不确定性因素,确定漂浮物位置随时间变化的概率密度函数,并以统计区域作为搜寻区域,编制程序建立搜寻区域确定模型。模型实例验证效果较好,可为搜救工作的开展提供依据。     

基于蒙特卡罗模拟的船体型线稳健优化设计

传统的船型优化仅考虑了确定性因素的影响,忽视了设计和使用中不确定性因素的存在,常导致船型方案不可行或航行性能较差。为了考虑不确定因素对船舶阻力性能的影响,在船型优化中引入稳健优化设计理论。首先,阐述了稳健优化设计的基本原理,在此基础上,以KCS船型为例,考虑了航速不确定性的影响,建立了稳健优化数学模型。其次,基于Isight平台完成了KCS船体型线稳健优化设计。试验结果表明:船体型线稳健优化设计可有效地减小船型方案失效的可能性,更符合工程实际。     

基于PLC的自动化流水线上的自动小车控制系统

采用AB公司MicroLogix1000系列1761-L16BWA型可编程控制器,开发出流水线上自动小车控制系统,取代了以前以单片机为核心的控制系统,克服了人机对话难,修改工艺参数麻烦,维修不便等问题.该系统控制一台行走电机的行走或停止、两台卷扬电机的上升或下降来完成整个工艺过程,同时还利用RS232通讯接口实现了程序监控和工艺参数修改等操作.系统实际运行后性能稳定,效果良好,满足了自动化流水线的工艺要求.     

基于故障树分析法的舰船自动控制系统研究

随着船舶工业向着高度集成化、智能化和系统化的方向发展,大型的舰船自动控制系统应运而生。针对舰船大型自动控制系统存在的故障诊断和监测不便等问题,本文利用故障树分析法,并结合可靠性理论和图形演绎法等分析方法,建立舰船自动控制系统故障树函数结构,解决该系统故障诊断和监测的问题,提高系统的可靠性。     

基于多目标遗传算法的船型设计论证研究

因为高航速时阻力小、破舱稳定性高、甲板宽度大和适航性好等优点,五体船已成为近些年研究非常火热的船型之一。但是,目前五体船仍然有很多值得完善和优化的地方,以便以最低成本获取最佳性能。在船舶设计的时候,主尺度的设计是首要问题,这决定着船舶设计的空间性、经济性和实用性。本文将在多目标遗传算法的基础上,着手研究五体船的主尺度设计问题,以便使五体船的设计取得最佳化。     

基于IWO算法的轴系—基座—壳体系统声辐射优化研究

针对轴系-基座-壳体结构复杂,对于激振力引起的结构表面声辐射尚未形成一套有效的计算和优化方法,文章尝试通过功率流有限元和声学边界元方法,对系统声优化问题进行了研究。在直线校中状态下,用相应单元模拟系统中减振器、隔振器和吸振器,建立轴系-基座-壳体系统有限元模型,利用有限元转子动力学,计算系统某特定工况下频率响应。在此基础上采用IWO算法,以各减振单元参数为设计变量,以传递路径的总功率流为目标函数进行优化,最后利用声学边界元方法对优化结果进行对比分析。结果表明,将流经路径总功率流替代场点声压为目标函数,不仅能将问题简化大大减少计算量,还能为系统减振降噪提供有效的优化计算方法,具有重要工程应用价值。     

基于电子地图的改进蚁群算法及其车辆路径寻优

路径优化研究中以目标节点的线性距离之和最短作为最优路径的求解结果难以运用于实际.文中提出了结合电子地图API的改进蚁群算法,首先得到各个节点之间的实际道路导航距离,然后对基本蚁群算法进行改进.在节点选择策略上采用了轮盘选择策略;在算法的不同时期对信息素挥发系数ρ进行调整;计算目标节点距离时去掉节点间直线距离,而采用从电子地图获取的实际导航距离;最后获取电子地图数据,用于改进后的蚁群算法,进行最优路径求解.实验结果分析表明,算法改进前后求得的直线最短路程分别为64.526、62.598 km,验证了改进后算法的有效性,实际道路导航最短路程为89.378 km,说明文中提出的最优路径求解方式更切合实际,实用性更高.     

船舶自动舵自适应神经网络控制算法研究

在我国船舶自动舵控制领域,其核心技术严重依赖于国外厂商,因此本文主要对船舶自动舵的工作方式进行研究。通过采用PID控制方法,建立精确的自动舵控制数学模型。在设计PID控制策略时,需要综合考虑外部非线性因素和时变不确定等影响,通过适度提高PID控制器中的反馈力度,能够显著提升自动舵的控制水平,然后针对反馈控制环节,设计自适应神经网络算法,对反馈控制参数进行自学习优化,进一步提升了船舶自动舵的预测能力。     

基于专家系统和搜索算法避碰系统的研究

介绍了一种运用了专家系统和动作空间搜索的避碰系统。运用模糊理论来推论碰撞危险度,通过A搜索算法设计避碰行为。船舶动作空间搜索算法源于运用了船舶航行规范的专家系统。通过ECDIS中的人机界面及数学仿真结果,证明了采用专家机制的避碰系统可以采取更合理的行动。