[发明专利]一种船舶建材场地布局优化方法及系统

权利要求书

1.一种船舶建材场地布局优化方法，其特征在于，所述船舶建材场地布局优化方法包括：

确定参数；所述参数包括迭代次数、粒子数n以及建材块数M；

建立船舶建材场地的坐标系；所述船舶建材场地包括总装区和装配区；所述建材布置在所述装配区上；

利用随机正态分布，确定粒子集合；所述粒子集合包括n个粒子；每个所述粒子表示N块所述建材在所述装配区的布局形式；不同所述粒子的布局形式不同；

确定建材偏移量总和函数和建材冲突量总和函数；

根据所述建材偏移量总和函数和所述建材冲突量总和函数，计算所述粒子集合中每个所述粒子的偏移量总和以及冲突量总和；

根据每个所述粒子的偏移量总和以及冲突量总和，利用多目标粒子群算法，确定第一粒子以及所述第一粒子对应的进化次数；

将所述粒子集合中所有的粒子向所述第一粒子学习，得到新一代粒子群，更新所述粒子集合；

判断所述进化次数是否小于所述迭代次数，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述进化次数小于所述迭代次数，则将更新后的粒子集合替换所述粒子集合，返回根据所述建材偏移量总和函数和所述建材冲突量总和函数，计算所述粒子集合中每个所述粒子的偏移量总和以及冲突量总和步骤；

若所述第一判断结果表示所述进化次数大于或者等于所述迭代次数，则判断更新后的粒子集合是否存在冲突量总和为0的粒子，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示更新后的粒子集合存在冲突量总和为0的粒子，则将更新后的粒子集合中冲突量总和为0的粒子确定为最优粒子；

若所述第二判断结果表示更新后的粒子集合不存在冲突量总和为0的粒子，则返回利用随机正态分布，确定粒子集合步骤；

所述利用随机正态分布，确定粒子集合，具体包括：

确定所有矩形区域的宽和高；所述矩形区域为所述建材矩形化后的区域；

确定所有所述矩形区域在所述坐标系的位置坐标；所述矩形区域的位置坐标为所述矩形区域的左上角的顶点坐标；

确定在x、y方向的正态分布的μ和σ；

将所有所述矩形区域按照N(μ，σ^2)随机正态分布，确定粒子集合；

所述确定建材偏移量总和函数和建材冲突量总和函数，具体包括：

根据以下公式确定建材偏移量总和函数；所述公式为：

f(i)＝∑Δx_i,j+Δy_i,j；

式中，f(i)表示第i粒子中所有矩形区域的偏移量总和，Δx_i,j表示第i粒子中第j个矩形区域在x方向的偏移量，Δy_i,j表示第i粒子中第j个矩形区域在y方向偏移量；其中，Δx_i,j＝X_j-x_i,j，Δy_i,j＝Y_j-y_i,j，X_j，Y_j为第j个矩形区域在总装区的位置坐标，x_i,j，y_i,j为第i粒子中第j个矩形区域在装配区的位置坐标；

根据以下公式确定建材冲突量总和函数；所述公式为：

g(i)＝∑k_i,j；

式中，g(i)表示第i粒子中所有矩形区域的冲突量总和，k_i,j表示第i粒子中第j个矩形区域与其他矩形区域的冲突发生个数；

其中，k_i,j＝flag_i,j,1+...+flag_i,j,j-1+flag_i,j,j+1+...+flag_i,j,M；若在第i粒子中第j个矩形区域与第k个矩形区域相交，则flag_i,j,k＝1；若在第i粒子中第j个矩形区域与第k个矩形区域不相交，则flag_i,j,k＝0。

2.根据权利要求1所述的船舶建材场地布局优化方法，其特征在于，所述根据每个所述粒子的偏移量总和以及冲突量总和，利用多目标粒子群算法，确定第一粒子，具体包括：

根据每个所述粒子的偏移量总和，对所有所述粒子进行升序排列，得到升序集合；

将所述升序集合的前40％粒子中的最小冲突量总和对应的粒子确定为第一粒子。