海上航行补给配载决策研究

摘要

补给船是用于向其他船舶提供正常运行所需的燃油、食品、淡水等消耗品的一种特殊船型，在走向“深蓝”这一必然趋势下，可以大大增加船舶的作业半径和作业时间。在使用补给船作为后勤保障时，如何保证整个补给过程平稳、安全、快速的完成，是一个非常值得研究的问题，同时也是一个很大的挑战。本文针对这一问题，对补给船配载过程中载荷变化的计算方法、货油舱的决策选择以及压载水舱的调载方案确定等几个方面进行了研究。
　　首先，本文参照力学平衡理论，分析补给船在任意位置发生载荷变化后的受力特点，总结了其作业过程的浮态、稳性以及强度的计算方法。
　　其次，针对理想与非理想状态压载水分布这两种情况分别进行研究，对货油舱及压载水舱进行排列组合后的自适应步长遍历，搜索可行方案。
　　再次，明确补给船作业过程中的约束条件，将可行方案作为评价单元、约束条件作为评价指标建立多目标决策矩阵，应用TOPSIS算法对备选方案进行同趋势化处理，建立无量纲的规范矩阵，通过各方案与理想解之间的欧氏距离，找出相对最优补给方案。
　　最后，基于以上的实施细节与评价流程，建立补给船配载决策系统，运用排列组合后的TOPSIS算法对补给方案进行求解，并加入人工选择与修改模块，结合实例进行结果分析，表明本系统具有较好的可执行性与实用性。

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第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 船舶配载算法研究综述

1.2 船用配载仪发展现状

1.3 船舶配载技术研究的主要内容

第2章 补给船浮态、稳性及总纵强度计算

2.1 作业过程中浮态及初稳性计算方法

2.2 补给船强度的计算方法

2.3 近似计算方法

2.4 本章小结

第3章 补给船配载方案生成方法

3.1 配载备选方案搜索

3.2 自适应步长遍历求可行解

3.3 理想压载水舱初始状态下纵倾和GM的调节

3.4 恶劣压载水舱初始状态下纵倾和GM的调节

3.5 本章小结

第4章 补给方案优选算法研究

4.1 问题的提出及分析

4.2 多目标决策问题求解方法

4.3 补给决策问题实际应用

4.4 基于补给船目标值理论的决策算法改进

4.5 改进算法验证

4.5 本章小结

第5章 补给船配载系统的实现

5.1 配载系统的开发环境

5.2 配载系统的组成

5.3 配载系统主界面及其基本功能

5.4 配载方案示例

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢