基于仿真的船舶分段建造动态空间调度问题研究

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1、上海交通大学硕士学位论文基于仿真的船舶分段建造动态空间调度问题研究硕士研究生：王津剑学号：1120209027导师：范秀敏教授申请学位：工学硕士学科：机械工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年2月6日授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterResearchontheSimulation-basedShipBlockBuildingDynamicSpatialSchedulingProblemCandidate：WangJinjianStude

2、ntID:1120209027Supervisor：Prof.FanXiuminAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringthDateofDefence：February6,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity2上海交通大学硕士学位论文基于仿真的船舶分段建造动态空间调度问题研究摘要现代造船模式要求船舶以分段

3、为单元组织建造，分段建造过程不但受场地资源制约还受到多种外部因素影响，通常难以制定出高效且贴近实际的作业计划。为了提高场地利用率，改进分段空间调度算法，优化空间布局。为了使作业计划贴近实际，分析分段建造过程中的影响因素，设计分段动态空间调度的调整策略，构建仿真模型，实现在影响因素作用下分段建造动态空间调度仿真。主要研究成果有以下几点：(1)研究了分段空间调度问题，提出了复杂形状船舶分段的分层嵌套空间调度算法。算法将分段空间调度分为布局寻优和调度序列优化两个过程，采用栅格遍历的方法求解分段在装焊工场中的布局优化位置，分段调度序列采用基于优先级和遗传算法的混合排序优化方法。(2)提

4、出了船舶分段建造动态空间调度方法。针对分段建造的不同阶段，在对影响因素分析的基础上提出了动态调整策略，包括分段定位延时策略、建造进度控制策略和吊运等待策略，并设计了动态空间调度的执行流程及实现方法。(3)分析了主要影响因素的数学模型，采用面向进程的离散事件仿真技术，构建影响因素和调度策略仿真模型，实现船舶分段建造在影响因素作用下动态空间调度的仿真，设计了日程计划调整改进流程。(4)开发了一套基于仿真的船舶分段建造动态空间调度仿真系统，可实现贴近实际的分段作业计划制定、日程计划评价和改进。利用船厂实际数据进行仿真计算，通过结果对比，验证了本文的方法和原型系统的有效性和可靠性。I摘

5、要关键词：船舶分段；装焊工场；空间调度；遗传算法；动态调度策略；离散事件仿真II上海交通大学硕士学位论文ResearchontheSimulation-basedShipBlockBuildingDynamicSpatialSchedulingProblemABSTRACTBlockisthebasicunitinshipbuildingastherequirementofmodernshipbuildingmode.Duringthebuildingprocess,theblockissufferedwithnotonlythegroundresourceconstraint

6、,butalsoalotofaffectingfactors.Itistoohardtomakeanefficientworkingplanthatclosedtotheactualoperation.Toimprovetheutilizationofgroundresource,theblocks’spacelayoutisoptimizedbyimprovingtheblockspatialschedulingalgorithm.Inordertomaketheworkingplanclosetheactualone,theblockbuildingprocessandaf

7、fectingfactorsareanalyzed.Threeadjustmentstrategiesareputforwardtorealizethedynamicspatialscheduling.Andasimulationmodelisbuilttosimulatetheshipblockbuildingdynamicspatialscheduling.Themainlyresearchisasthefollowing:(1)Ahierarchicalnestingspatialsc