4.2改性型遗传算法在油船船员舱室布局优化中的应用 30

4.3使用改进型遗传算法对船员舱室进行优化 31

4.3.1编码方法 31

4.3.2适应度函数的考量 32

4.3.3遗传算子 32

4.4小结 36

第五章对上述优化方法和结果的比较 38

5.1优化方法的比较 39

5.2优化方案的比较 40

5.3优化方法的适用范围 40

结论 41

致谢 42

参考文献 43

第一章绪论

1.1研究背景

随着全球经济一体化推进，航运业以及造船业达到了前所未有的高峰。石油作为世界上最为重要的化学原料以及燃料其地位以及价值不言而喻。而油船作为石油运输的主要运载工具其发展速度也是令人咋舌。油船在外形上和布置上很容易和其他干散货船区分开来，油船上层建筑和机舱设在艉部，上甲板纵中部位，布置纵通全船的输油管及步桥。石油分装在各个油密的舱内，石油在装卸时采用油泵和输油管输送的，故不需要货吊杆和起货机，甲板上亦不需要货仓大开口。在经过多年的研究和改进后，目前油船设计技术成熟，自动化程度高，操作人员和乘员相对客船较少，船员舱室又相对客船客舱宽裕，所以选择油船的船员舱室进行优化具有优化过程相对简便，结果相对具有广泛的适应性的优点。

1.2国内外研究现状

1.3目的及意义

本篇文章研究的目的有：1、改善船员居住舱室的环境2、提升油船-人-机-环境系统的运行效率。3、比较博弈论算法、模糊层次分析法和遗传算法的优化结果。舱室的布局优化实质上是待布物体的布局问题，船员舱室内的家具是待布物体，整个船员舱室是布局容器。舱室布置包含布局容器、待布物体及相互之间的约束。船员舱室布局的优化过程是将舱室内有限的空间得到最大利用的过程进而得到最优解。

油船作为一种长途运输的交通设施，具有舱室相对狭小的特征。要对其进行布局优化要充分考虑其外部影响的因素以及内部特征。考虑结合具体情况分别用博弈论算法、模糊层次分析法和遗传算法对其进行优化求解。

1.4本文的创新点

船员居住舱室的布局优化是一个多目标问题，由于船员居住舱室布局方案的评价指标的多态性和模糊性，不利于船员居住舱室的布局方案的自动评价以及优选。故本课题分别利用三种算法，综合考虑舱室的评价指标的多态性和模糊性，全面分析舱室的采光性、舒适性、人机工效性等因素实现舱室内待布物的布局。在以往对船居住舱室进行优化的文章中往往只采用一种方式对目标舱室进行优化，这样得出的结果往往存在一些局限性，而且无法与其他结果进行对比，缺少判断的依据。

1.5技术路线

在本文写作前我首先搜集了大量有关油船的舱室布置和有关博弈论、遗传算法和模糊层次分析法应用的相关文献，从而全面的、正确的了解掌握有关问题，了解相关问题的研究历史和应用现状，形成对本题的相关印象。然后总结搜集资料到中的前人的经验，使之前得到的知识和运用实例上升为自身经验，使之能为之我用。接着对较为经典的案例进行细致的研究并加以总结，并提出相关问题和自己的见解。进行论文的写作，对三种算法的优化结果进行比较。得出最优解。