核设施场景下多人协同作业研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文核设施场景下多人协同作业研究硕士研究生：白璐指导教师：刘永阔副教授学科、专业：核科学与技术论文主审人：彭敏俊教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文核设施场景下多人协同作业研究硕士研究生：白璐指导教师：刘永阔副教授学位级别：工学硕士学科、专业：核科学与技术所在单位：核科学与技术学院论文提交日期：2018年1月8日论文答辩日期：2018年3月9日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearcho

2、nMulti-personCooperativeWorkinNuclearFacilitySceneCandidate:BaiLuSupervisor:LiuYongkuoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:NuclearScienceandTechnologyDateofSubmission:January,2018DateofOralExamination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本

3、论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入

4、有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要由于核设施环境具有潜在的放射性危害，各类施工操作如何进行科学高效的任务规划，制定安全合理的施工作业方案，给出客观的综合评价，在秉持辐射防护最优化原则的同时，保证施工高效有序进行，达到核设施场景下作业安全高

5、效的最终目标，是保障核能安全发展必须解决的关键问题。本文对任务分配、路径规划及方案评价领域的各类主要方法、关键技术及发展现状进行对比，结合核设施场景中存在辐射场这一特性，对多人协同作业方案的设计、评价进行了系统性研究。首先，依托层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)与0-1线性规划方法基本理论，提出了适用于核设施场景特点的任务分配模型，完成人员与任务的科学匹配。其次，给出基于多阶段蚁群算法的路径规划方法，将其分为路径预规划与精细规划两部分：预规划过程与任务分配相互耦合，在实现高效规划的同时为任务分配模型提供指标参量；而精细规划部分则以预规划结

6、果为启发，力求多目标问题的快速准确优化，能够结合任务分配部分结果给出满足要求的作业路径，完善任务施工方案。最后，提出基于AHP与交叉数据包络分析法的方案综合评价数学模型，对各方案的相对优劣度进行排序，弥补了方案优选盲目随意的缺陷。根据上述对多人协同作业方案设计、评价方法的理论研究，并结合虚拟仿真技术，以具有可视化辐射场分布的核设施场景为施工环境背景，开发出一套集任务分配、路径规划、方案综合评价等功能于一体的多人协同作业仿真软件，设计出用户友好的交互界面，简化操作，便于实际工程应用。仿真测试结果验证了本文所提出各理论方法及数学模型科学合理，多人协同作业系统中所开发的各项功能准

7、确有效，能够为核设施场景中多人协同作业方案的设计、决策提供辅助支持。关键词：核安全；虚拟现实；任务分配；多阶段路径规划；方案综合评价IIIABSTRACTNuclearfacilitieshavethepotentialradioactivehazard,howtocarryoutascientificandefficientmissionplanofvariousconstructionoperations,developsafeandreasonableconstructionprograms,andgivea