第1章 绪论 1
1.1船舶压载水管理技术及研究意义 1
1.1.1为什么需要对船舶压载水进行管理 1
1.1.2船舶压载水管理目前存在哪些方法 5
1.1.3各种船舶压载水管理方法的特点及技术进展 6
1.2顺序法船舶压载水置换技术及其研究进展 11
1.2.1顺序法的研究进展及其存在的问题 11
1.2.2顺序法置换方案求解策略 14
1.3船体性能计算方法及其研究进展 16
1.3.1船体外壳的曲线曲面表达 17
1.3.2主船体分舱优化与舱容积算 17
1.3.3船舶自由浮态计算 19
1.3.4船舶完整稳性计算 19
1.3.5船体梁总纵弯曲强度计算 20
1.3.6船体梁纵向扭转强度计算 22
1.3.7船舶驾驶室视野盲区范围计算 24
第2章 多目标优化问题求解算法概述 25
2.1遗传算法概述 25
2.1.1遗传算法的起源与进展 25
2.1.2遗传算法中的常用概念 25
2.1.3遗传算法常用操作算子 26
2.1.4遗传算法步骤及特点 27
2.2多目标优化问题求解方法概述 28
2.2.1多目标优化问题的基本概念 28
2.2.2多目标进化算法研究现状及进展 29
2.2.3多目标优化问题的约束处理方法 33
第3章 顺序法多舱同时对称置换组合优化设计 35
3.1问题的特点与规模 35
3.2问题的求解假设与安全衡准 35
3.3问题的数学优化模型 36
3.4问题的多目标遗传算法 38
3.4.1染色体编码机制 38
3.4.2个体间的约束支配准则 38
3.4.3个体间的非支配排序 38
3.4.4个体适应度赋值算子 39
3.4.5非等位两点交叉算子 40
3.4.6算法中的其他算子 41
3.4.7算法流程 41
3.5设计实例一与结果分析 44
3.5.1设计实例 44
3.5.2方案与讨论 45
3.6设计实例二与结果分析 52
3.6.1设计实例 52
3.6.2方案与讨论 53
第4章 顺序法对角线置换组合优化设计 61
4.1问题的特点与规模 61
4.2问题的安全衡准要求 62
4.3问题的数学优化模型 63
4.4问题的多目标遗传算法 64
4.4.1染色体编码机制 64
4.4.2个体间支配关系与群体排序规则 65
4.4.3一种特殊的“左右分步非等位两点交叉算子” 65
4.4.4其他操作算子 66
4.4.5算法流程 66
4.5设计实例与结果分析 67
4.5.1设计实例 67
4.5.2方案与讨论 71
第5章 顺序法单舱辅助启发式对称策略 77
5.1先排一舱对称置换策略 77
5.1.1适用范围及简易算法 79
5.1.2设计实例一及结果讨论 79
5.1.3设计实例二及结果讨论 84
5.1.4设计实例三及结果讨论 87
5.2先注一舱对称置换策略 90
5.2.1适用范围及简易算法 90
5.2.2设计实例及结果讨论 92
第6章 顺序法置换过程仿真计算 97
6.1算法流程 97
6.2数值仿真计算实例 99
6.2.1实例一及结果讨论 99
6.2.2实例二及结果讨论 106
第7章 基于置换性能的船体分舱优化设计 125
7.1问题的特点与规模 125
7.2问题的数学优化模型 126
7.3问题的多目标遗传算法 128
7.3.1染色体编码机制 128
7.3.2个体间的排序机制与个体适应度赋值 128
7.3.3差量分摊等位交叉算子 128
7.3.4变异算子 130
7.3.5其他算子 130
7.3.6算法流程 130
7.4计算实例与结果分析 132
7.4.1计算实例 132
7.4.4计算结果与讨论 137
第8章 压载水顺序置换优化设计决策系统关键技术 141
8.1置换优化设计决策系统框架结构 141
8.1.1技术与功能定位 141
8.1.2系统基本功能模块 142
8.2置换优化设计系统功能实现 143
8.2.1置换优化模型及求解 143
8.2.2置换优化系统的数据流传输 144
附录A英文缩略语表 146
附录B船舶压载水管理计划编制指南［19］ 148
B.1目的与常用定义 148
B.2船舶压载水管理计划的制订 148
B.2.1目的和一般要求 148
B.2.2计划编制过程 149
B.2.3计划内容要求 149
B.2.4压载水管理计划的评估和修改 157
B.2.5审批压载水管理计划所需的图纸资料 157
B.3安全评估 158
B.3.1一般要求 158
B.3.2压载水置换方法 159
B.3.3安全因素 159
B.3.4安全评估 160
B.3.5顺序法 161
B.3.6溢流法 161
B.3.7稀释法 163
附录C计算机软件著作权登记证书 165
C.1基于单舱对角线置换策略多目标遗传算法的船舶顺序法压载水置换管理软件 165
C.2基于多舱对称置换策略多目标遗传算法的船舶顺序法压载水置换管理软件 166
C.3基于多目标遗传和顺序法压载水置换性能为船舶分舱优化设计软件 167
参考文献 168