大型艦船通達性優(yōu)化與評估方法研究.pdf

1、艦船通達性是艦船總體布局優(yōu)劣與人員流動、物資流動效率的體現(xiàn)，對艦船的作戰(zhàn)能力、保障能力和生命力有著重要的影響。隨著我國海軍艦船朝著大型化方向的發(fā)展，艦船的總體布局日趨復(fù)雜，人員和物資流動效率對艦船效能的影響也越來越重大。在目前的相關(guān)研究和現(xiàn)行規(guī)范中，對艦船通達性的系統(tǒng)研究較少，沒有明確的定義，也缺乏有效的評估指標和評估方法。
　　針對艦船方案設(shè)計階段，以艦船通達性為核心依托，分析和提出了艦船通達性的定義、要素和主要研究對象，研究了

2、艦船通達性中艙室布局要素的多目標尋優(yōu)和有限布局方案的多屬性決策問題，以期建立一套基于通達性的支撐大型艦船總體方案設(shè)計、優(yōu)化、評估、決策的體系和方法。
　　建立了基于典型場景的艦船通達性評估指標體系，該體系以每個典型場景下的布局指標、進程指標、時間指標和環(huán)境指標為框架，以影響人員流動和物資流動效率的阻礙因素為具體評估指標。針對人員和物資流動的時間計算問題，提出了基于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)流的人員流動時間估算模型，和基于隨機 Petri網(wǎng)的物資流動

3、時間估算模型，為方案設(shè)計階段的艦船通達性評估模型提供便捷算法。
　　建立了艦船艙室布局的多目標尋優(yōu)模型，該模型從人員和物資艙室間流動成本、艙室鄰近或遠離要求和艦船環(huán)境對人員的影響三個方面尋求艦船艙室布局的平衡。提出了基于網(wǎng)格的甲板平面和艙室表達方法，設(shè)計了尋優(yōu)模型的參數(shù)計算簡化模型，實現(xiàn)了艦船艙室布局多目標尋優(yōu)模型的快速計算。
　　建立了基于分層進化多目標優(yōu)化模型的艦船艙室布局多目標尋優(yōu)算法策略，并針對艦船艙室布局的特點，設(shè)

4、計了矩陣編碼方式和初始種群生成、遺傳交叉、遺傳變異的方案，提出了區(qū)塊內(nèi)艙室排布算法，并分別通過單層和多層的甲板艙室布局尋優(yōu)的算例，驗證了算法的可行性和有效性。
　　基于艦船艙室布局方案多目標尋優(yōu)結(jié)果，進行了艦船通達性的多屬性決策研究。為了盡可能地減少評估專家主觀因素對指標層權(quán)重的影響，選取了五種客觀多屬性決策方法：信息熵評價法、最小二乘灰色關(guān)聯(lián)法、相對熵排序法、離差最大化法和拉開檔次法分別進行了適用性研究。結(jié)果表明即使沒有主觀因素