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Research on ship engine room layout design method based on many-objective optimization
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DOI：10.1007/s00773-025-01063-1.png)
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摘要
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在船舶机舱布局设计中，由于机舱通常空间有限且设备众多，使用现有优化算法常面临多目标优化、复杂约束、可行解比例极低及收敛困难等挑战。为解决上述问题，本文针对适用于船舶机舱布局设计的多目标优化系统进行研究。首先，在综合考虑设备间距、维修空间及舱室通道等主要约束后，提出一种融合skyline算法与shelf算法的混合算法，将布局优化问题抽象为装箱问题。基于该混合算法，完成了整体空间利用率、主通道与维修通道空间、设备维修效率及管道长度等量化算法。其次，将优化过程分解为初始布局与详细布局的分数步优化过程：在初始布局阶段，采用整数优化与Tabu Search算法及NSGA-III算法耦合的方法，以设备布局顺序作为设计变量；在详细布局阶段，以初始阶段最优结果为初始解，以设备间距和舱室通道宽度为设计变量，通过NSGA-III算法优化输出Pareto解集。最后，结合主观与客观加权方法，提出适用于多目标优化问题的最优解决策策略，实现最优布局方案的自动合理输出。为验证所提优化设计系统的可行性与适用性，对实际机舱进行了优化设计示例。结果表明，所提优化系统能自动生成最优布局方案，且各项性能指标均优于原有手动布局方案。
Keyword:
Ship engine room design
Many-objective optimization
NSGA-III
Tabu Search algorithm
Optimal solution decision-making strategy
期刊
IF:
2
论文数:
122
被引数:
2.7K
机构
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