| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第20-50页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第20-22页 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 | 第22-45页 |
| 1.2.1 船舶CAD软件及其管路设计模块 | 第23-27页 |
| 1.2.2 管路布置优化方法相关学术研究进展 | 第27-44页 |
| 1.2.3 待解决的关键问题 | 第44-45页 |
| 1.3 论文研究的范围、目标与前提 | 第45-47页 |
| 1.4 论文研究思路与内容安排 | 第47-50页 |
| 2 船舶管路布置规则及其处理方法 | 第50-69页 |
| 2.1 管路布置知识来源 | 第50-52页 |
| 2.1.1 标准及规范知识 | 第50页 |
| 2.1.2 船东知识 | 第50-51页 |
| 2.1.3 领域专家知识 | 第51页 |
| 2.1.4 文献和书籍知识 | 第51-52页 |
| 2.2 管路布置区域划分及对应布置规则 | 第52-56页 |
| 2.2.1 机舱区域管路布置规则 | 第52-54页 |
| 2.2.2 舱室区域管路布置规则 | 第54页 |
| 2.2.3 甲板区域管路布置规则 | 第54-55页 |
| 2.2.4 特殊功能区域管路布置规则 | 第55-56页 |
| 2.3 管路布置规则分类及其处理方法 | 第56-67页 |
| 2.3.1 管路布置规则分类 | 第56-58页 |
| 2.3.2 管路布置规则处理方法 | 第58-59页 |
| 2.3.3 布置空间建模法 | 第59-67页 |
| 2.4 管路布置规则冲突解决策略 | 第67-68页 |
| 2.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 3 船舶管路布置问题分析与求解系统结构设计 | 第69-83页 |
| 3.1 管路布置问题构成要素分析 | 第69-71页 |
| 3.2 管路布置元素的数学表示 | 第71-72页 |
| 3.2.1 布置空间及障碍物的数学表示 | 第71页 |
| 3.2.2 管路的数学表示 | 第71-72页 |
| 3.3 船舶管路布置情形分析 | 第72-75页 |
| 3.4 船舶管路布置系统结构设计 | 第75-79页 |
| 3.4.1 设计原则 | 第75-76页 |
| 3.4.2 既有船舶管路自动布置系统结构设计示例 | 第76-77页 |
| 3.4.3 本文船舶管路自动布置系统结构设计 | 第77-79页 |
| 3.5 系统应用流程分析 | 第79-82页 |
| 3.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 4 基于确定性路径优化算法的船舶管路布置方法 | 第83-124页 |
| 4.1 船舶管路布置的最短路径快速算法 | 第83-98页 |
| 4.1.1 SPFA及其优化 | 第83-84页 |
| 4.1.2 基于SPFA生成管路路径 | 第84-91页 |
| 4.1.3 布置实验及结果分析 | 第91-98页 |
| 4.2 船舶管路布置的改进A*算法 | 第98-123页 |
| 4.2.1 A*算法的原理、复杂度及改进策略 | 第98-104页 |
| 4.2.2 基于改进A*算法生成管路路径 | 第104-113页 |
| 4.2.3 布置实验及结果分析 | 第113-123页 |
| 4.3 本章小结 | 第123-124页 |
| 5 Lee算法与禁忌搜索算法组合优化的船舶管路布置方法 | 第124-142页 |
| 5.1 基于Lee算法生成管路路径 | 第124-128页 |
| 5.1.1 基本Lee算法 | 第124-125页 |
| 5.1.2 基于Lee算法的管路生成及约束处理 | 第125-128页 |
| 5.2 基于禁忌搜索算法优化管路敷设顺序 | 第128-132页 |
| 5.2.1 禁忌搜索算法 | 第128-129页 |
| 5.2.2 解和解空间 | 第129页 |
| 5.2.3 解的评价函数 | 第129-130页 |
| 5.2.4 禁忌特性和局部优解跳出机制 | 第130-131页 |
| 5.2.5 邻域移动策略 | 第131-132页 |
| 5.3 布置实验及结果分析 | 第132-141页 |
| 5.3.1 模拟布置算例 | 第132-136页 |
| 5.3.2 实船LNG罐存储舱管路设计算例 | 第136-141页 |
| 5.4 本章小结 | 第141-142页 |
| 6 协同进化算法与群智能优化算法相融合的船舶管路布置方法 | 第142-192页 |
| 6.1 问题说明 | 第142-144页 |
| 6.1.1 管路布置空间 | 第142-143页 |
| 6.1.2 管路布置约束 | 第143-144页 |
| 6.2 协作式协同进化算法 | 第144-147页 |
| 6.2.1 CCEA基本思想 | 第145页 |
| 6.2.2 基于CCEA的多管路布置策略 | 第145-146页 |
| 6.2.3 基于CCEA的分支管路布置策略 | 第146-147页 |
| 6.2.4 CCEA的搜索终止条件 | 第147页 |
| 6.3 基于A~*算法生成种群的遗传算法求解管路布置 | 第147-157页 |
| 6.3.1 管路布置评价函数 | 第147页 |
| 6.3.2 船舶管路协同布置算法 | 第147-154页 |
| 6.3.3 布置实验及结果分析 | 第154-157页 |
| 6.4 基于连接模式法生成种群的遗传算法求解管路布置 | 第157-171页 |
| 6.4.1 以连接模式法生成种群的单管路布置 | 第157-162页 |
| 6.4.2 基于协同进化遗传算法的多管路和分支管路布置 | 第162-163页 |
| 6.4.3 布置实验及结果分析 | 第163-171页 |
| 6.5 管路布置的改进粒子群优化算法 | 第171-191页 |
| 6.5.1 PSO算法 | 第171-173页 |
| 6.5.2 管路布置评价函数 | 第173-174页 |
| 6.5.3 基于改进PSO的管路布置算法 | 第174-185页 |
| 6.5.4 布置实验及结果分析 | 第185-191页 |
| 6.6 本章小结 | 第191-192页 |
| 7 结论与展望 | 第192-196页 |
| 7.1 结论 | 第192-193页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第193-194页 |
| 7.3 展望 | 第194-196页 |
| 参考文献 | 第196-205页 |
| 附录A 管路布置原型系统组件设计及部分类定义 | 第205-223页 |
| (1) 原型系统组件设计 | 第205-206页 |
| (2) DataModel.dll组件中主要数据结构及类定义 | 第206-213页 |
| (3) Optimizer.dll组件中决策优化算法的部分类定义 | 第213-216页 |
| (4) RouteEngine.dll组件中管路布置算法的部分类定义 | 第216-221页 |
| (5) 实验相关说明 | 第221-223页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第223-225页 |
| 致谢 | 第225-226页 |
| 作者简介 | 第226页 |
