Nash均衡模型的船舶主尺度多目标优选

提出以船舶运输成本和年运货量为目标函数,建立主尺度的多目标优化模型,将设计变量集合分解为各博弈方的策略集。采用非合作Nash均衡模型,求解博弈方相对其他博弈方的最佳对策,最终获得Nash均衡模型的博弈均衡解。实例分析表明,Nash均衡优选法能快速、合理地选择船舶主尺度,并通过该算例证明该方法的有效性与可行性,拓展了船型优选的设计方案。     

基于多目标粒子群算法的船舶主尺度优化设计研究

粒子群优化是一种新兴的进化计算技术。文章基于多目标粒子群优化算法讨论了船舶主尺度论证中的多目标优化和决策问题。对于多目标优化问题,采用基于Pareto占优方法的多目标粒子群算法得到最优解,然后采用距离理想解最近的方法对这些Pareto最优解给出排序。应用文中给出的两个阶段求解方法,对散装货船概念设计阶段主尺度确定的问题进行了分析。结果表明,综合多目标粒子群优化和决策技术,能够迅速、客观地选择合理的船舶主尺度,可以给设计人员提供更多的选择。这种综合方法也能够广泛用于船舶其他设计领域。     

基于核主成分分析方法的标准化船型设计优化

合理选择船型、主尺度、船舶型线,减少船舶阻力,减少污染,降低能耗,保护环境,是船舶设计过程中应注意的十分重要的问题.但是最佳船型方案选择是一个复杂的多变量、多目标的系统优化工程.核主成分分析方法(KPCA)是目前一种常用的综合评价方法.它不仅具有优秀的主元提取性能,更尤其适合于处理非线性问题,对内河干散货运输船型设计优化具有很好的实际应用价值和指导作用.     

船舶主尺度微分进化分析

在探讨微分进化算法机理的基础上,比较微分进化算法与其它的算法,讨论微分进化算法参数的选择。将微分进化算法扩展到可求解混合变量、有约束的船舶主尺度优化问题。扩展后的微分进化算法应用于载重量23800t无限航区散货船的主尺度优选。结果表明微分进化算法是一种高效、实用的工程优化方法。     

船舶主尺度的模糊多目标规划设计

本文阐述了用模糊多目标规划来优化确定船舶主尺度的方法，首先提出了船舶主尺度设计中的模糊性；然后给出了确定主尺度的模糊多目标规划的数学模型，并把它转化为一系列非模糊规模求解，最后，给出了一个实船主尺度确定的算例。     

层次分析法在大型水面舰船船型多方案优选中的应用

将定性分析与定量分析相结合的层次分析法，应用于解决大型水面舰船船型优选排序这一多方案多目标的决策问题。解决分析及计算实例表明，层次分析法具有科学、省时、省力、实用的特点，适于对多方案、多目标的复杂系统作定量分析，是船型论证和船舶初步设计进行船型优选决策，以确定船舶主尺度要素的有效方法。     

基于节能减排目标下高能效船舶设计方法研究

为了设计满足新的排放要求的高能效船舶,通过研究现有船型的CFD/水池实验的结果,从不同船型的船舶主尺度的总体优化选择的角度进行分析和比较,论证了散货船、集装箱船和油船在不同设计尺度下的不同能效设计指数,最终得出通过选择船舶的主尺度来得到高能效船舶的设计基本思路.     

船舶概念设计阶段多学科和多目标优化研究

船型设计之初,设计者往往会通过船舶多个学科的分析,并从很多船型方案中进行选择比较.该文基于多学科设计优化(MDO)的框架,采用多目标进化算法和决策技术的运用,讨论了船舶概念设计阶段的综合性能优化问题.将船舶总体概念设计按MDO的要求分解为系统控制层和5个子系统,考虑了排水量、综合效率、相对回转直径和造价等多目标函数,采用改进的非支配解排序的多目标进化优化算法(NSGA Ⅱ)和多学科可行解方法(MDF)求出Pareto最优解.然后用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)对这些Pareto解进行选优.应用文中的方法,对35 000吨载重量的油船进行了概念设计分析.数值算例表明,综合多学科设计和多目标优化以及决策,能够有效、客观选择合理的船型和主尺度参数.     

舰船主尺度论证中的多目标综合评估

舰船主尺度是舰船总体设计中最重要的问题之一,直接影响舰综合航行性能的优劣。为寻求性能综合较优,避免单一性能最优的局面,提出一种多目标综合评估模型,并将其应用于某舰主尺度论证中,首先以满足布置、重量等因素为前提提出多种主尺度方案,再以舰的稳性、快速性、耐波性为目标,根据设计需求分别构造目标函数以及将多目标问题转化为单目标问题的决策函数,通过分析评估优选出3种性能综合较优的方案,使得优化结果更合理有效。     

基于多目标遗传算法和主成分分析的船型主尺度论证

为了解决船舶方案设计中面临的方案生成和决策问题,引入多目标遗传算法和综合评价方法,将船舶主尺度确定转换为多目标优化和决策评价问题,使用第二代快速非劣解排序的多目标遗传算法(NSGA II),在一个迭代周期获得多个可行解,采用主成分分析方法对备选解进行综合评价,按照主成分得分给出比较排序。以一艘水面船舶在概念设计阶段的船型主尺度论证为例,数值结果表明所采用的方法是可行的且具有较好的适应性。     

混沌优化算法在船舶主尺度优化中的应用

混沌优化方法是近几年兴起的一种新的优化方法,目前已在部分领域内得到很好的应用。本文介绍了混沌优化算法,并将该方法应用到船舶主尺度优化中。通过实例论证了该方法的可行性,同时也为船舶设计者提供了一种新的优化手段。     

多学科设计优化技术在船舶初步设计中的应用

首先阐述了船舶的设计过程,指出传统的船舶初步设计是一种串行的设计模式,即是先确定主尺度,然后根据主尺度确定船型.这种设计模式通常只能得到一个满足各指标要求的可行解,而得不到全局最优解.将多学科设计优化技术(MDO)应用到初步设计阶段,将主尺度的确定与船型变换并行考虑,使主尺度的确定充分利用后期船型变换的信息,可实现全局最优的设计.最后,本文以油船的优化为例进行了验证.     

Ship cabin layout design using game theory

Game theory is a mathematical tool developed to understand competitive situations in which rational decision-makers interact to achieve their objectives. Game theory techniques have recently been applied to various engineering design problems in which the action of one component impacts that of any other component. In this article we first provide an overview of different game theory formulations, and then we present a survey on the approaches to ship cabin layout design, outlining several open research issues. To this end, we propose an effective method to facilitate the multidisciplinary decision-making process involved. A non-cooperative game is formulated, and the solution of this game is determined by the Nash equilibrium for the amount of equipment and furniture needed for the respective location and to achieve as high performance as possible in a cabin. The research was supported by the China Postdoctoral Science Foundation (20060390305).     

江苏内河集装箱船标准船型设计分析

为提升江苏内河集装箱运输船舶标准化水平,实现船型与船闸、航道等通航基础设施发展相匹配,通过梳理内河标准船型主尺度标准和通航管理规定的修订情况,结合京杭运河江苏段集装箱营运船舶的调研,在船舶主尺度、舱室布置、船体结构和新能源动力的应用等方面分析江苏内河集装箱船标准船型的设计要点,完成48 TEU、64 TEU和96 TEU标准集装箱船设计。虽然受限于内河航运关注船舶成本的现状,标准集装箱船的设计更多采用传统基础船型设计思路,但研发运用先进技术、满足内河EEDI的绿色节能型船舶是标准船型的重要发展方向。     

21000立方米LEG/LPG船总体设计研究

21000立方米LEG/LPG船是我公司近年来自主研发的新一代两万立方米级的液化气船,它满足最新的规范、规则的要求,适用范围广,节能、环保。本文主要针对该船型的市场需求,在主尺度优化,线型设计,总布置设计,稳性等方面进行了研究。     

渤海湾13000吨级大型客滚船快速性设计探讨

首先分析了渤海湾13000t级大型客滚船的主要尺度及船型系数选择的要点,介绍了型线设计特征及优化方案,最后通过分析大量的船模试验结果,对快速性设计进行了探讨。     

新型电力推进车客渡船设计分析

为满足长江车客渡运业对安全、环保、节能减排、车辆重载及经济性的发展需求,通过主尺度、船型、阻力推进、操纵性、船体结构等方面的数值分析与性能优化,结合电力推进系统的系统特性、系统架构、储能装置、变速发电等关键技术分析,设计了综合经济技术优良的新型电力推进车客渡船,实现了船舶重载能力和载重量提高而空载重量降低,操纵性能优化,营运安全性更高,节能减排效果明显。新型电力推进车客渡船设计与优化分析可为电力推进内河车客渡船的设计提供一定参考。     

一型小水线面双体船的水动力性能与结构设计

简要介绍了中国船舶重工集团公司(CSIS)建立和发展的一种小水线面双体船(SWATH)优化设计工程技术系统.主要包括SWATH船型的概念设计、主尺度与线型优化、有效功率预报、纵向运动稳定性校验及稳定鳍设计、耐波性预报、结构载荷评估、波浪中的船体结构动、静响应分析等有关设计、预报与评估的系统方法.并以一型1500吨级小水线面双体型海洋调查船设计和评估为例对有关设计方法进行了说明和验证,在该船设计中,采用线性和非线性三维水弹性理论来预报载荷与评估在波浪中航行船体的结构安全性,同时在中国船舶科学研究中心(CSSRC)的拖曳水池与耐波性水池中进行了阻力与自航、耐波性与操纵性、波浪载荷等船模拖曳及自航试验.文中还给出了该船有关优化设计及模型试验结果.