基于MOEA/D算法的起重船压载水调配优化

摘要

[目的]为提高起重船压载水调配效率,降低调载过程能耗,提出基于分解技术的多目标进化算法(MOEA/D)的起重船压载水调配优化方法.[方法]以各压载水舱调配后的水量为决策变量,以压载水总调配量最小为优化目标,引入浮态等方面的约束,建立起重船压载水调配优化的数学模型;针对因决策变量维数高所引起的求解速度慢和求解质量差的问题,提出调载水舱自适应选择方法,以减少参与调载的水舱数量;针对约束条件处理复杂的问题,将单目标优化转化为多目标优化问题,然后应用MOEA/D算法,从Pareto解集中优选得到起重船压载水调配的最优方案.[结果]对某起重船吊机回转过程的压载水调配实例计算结果显示,基于MOEA/D的算法较NSGA-II算法和遗传算法(GA)在满足浮态容差的条件下,参与调载的舱室数量减少了27％,调载水量分别减少了24％和38％,验证了MOEA/D算法的可行性和有效性.[结论]所提的基于MOEA/D的方法可为研究起重船压载水调配优化问题提供一种新的解决思路,能得到较优的压载水调配方案,具有一定的工程应用价值.