[发明专利]波浪增阻性能的预测模型的建立、预测方法、终端及介质

说明书

本申请提供波浪增阻性能的预测模型的建立、预测方法、终端及介质，本申请通过从波浪增阻性能数据库获得训练数据集；其中，所述波浪增阻性能数据库包括：输入参数数据、及其对应的波浪增阻性能数据；所述训练数据集是根据自所述输入参数数据和波浪增阻性能数据生成的；通过所述训练数据集来训练神经网络模型，以得到所述用于预测船舶在波浪中波浪增阻性能结果的预测模型；进而，在进行实际预测应用时，可获取船舶配载方案相关的输入参数，并输入通过训练神经网络得到的预测模型；获取所述预测模型输出的对应于所述船舶配载方案所预测的波浪增阻性能结果。

技术领域

本申请涉及船舶设计技术领域，特别是涉及波浪增阻性能的预测模型的建立、预测方法、终端及介质。

背景技术

船舶波浪增阻是船舶在实际海洋环境下相对静水中航行时由波浪和运动引起的阻力增加值。该项性能指标既显著影响船舶的实际能效(经济性)、环保性能，也间接决定了船舶在恶劣海洋环境条件下航行时是否具有有效操纵性的能力。对于前者，随着国际海事组织IMO对于船舶环保性能的要求提高和航运业对于经济性能的关注，设计阶段船舶增阻预测的重要性正在逐步提高。对于后者，由于近年来IMO制定的船舶能效设计指数(EEDI)要求的不断提高，部分船舶采用了降低主机功率的方式来满足相关强制性法定要求。这导致船舶无法在恶劣海况下具备足够的航速，进而影响船舶的操纵性和航行安全，严重情况可能导致翻沉事故。

因此，船舶波浪增阻性能的预测就是避免此类事故的最有效技术途径之一。船舶波浪增阻性能通常仅在设计阶段针对非常有限的典型设计工况开展模型试验或数值模拟，考虑到时间和经济成本限制，有必要尽量规避开展现有技术中的模型实验或复杂数值模拟。

所以，本领域特别需要开发一种简便易行、快速、精确的船舶配载方案的波浪增阻性能预测的方案。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供波浪增阻性能的预测模型的建立、预测方法、终端及介质，用于解决现有技术中会采用模型实验或复杂数值模拟对波浪增阻性能进行预测，而导致时间和经济成本上升的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种波浪增阻性能的预测模型的建立方法，包括：从波浪增阻性能数据库获得训练数据集；其中，所述波浪增阻性能数据库包括：输入参数数据、及其对应的波浪增阻性能数据；所述训练数据集是根据自所述输入参数数据和波浪增阻性能数据生成的；通过所述训练数据集来训练神经网络模型，以得到所述用于预测船舶在波浪中波浪增阻性能结果的预测模型。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述神经网络模型包括：广义回归神经网络。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述输入参数包括：船舶配载方案相关的第一类型参数、和/或航行及环境条件相关的第二类型参数。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述第一类型参数包括：排水量、重心纵向位置、重心垂向位置、横摇转动惯量、纵摇转动惯量、及中横剖面系数中的一种或多种；和/或，所述第二类型参数包括：入射波浪向、不规则波有义波高、不规则波平均跨零周期、及船舶航速中的一种或多种。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述波浪增阻性能数据包括：波浪引起的阻力增加值。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第二方面提供一种波浪增阻性能的预测方法，包括：获取船舶配载方案相关的输入参数，并输入通过训练神经网络得到的预测模型；获取所述预测模型输出的对应于所述船舶配载方案所预测的波浪增阻性能结果。

于本申请的第二方面的一些实施例中，所述方法还包括：根据船舶技术标准对所述波浪增阻性能结果进行校核。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第三方面提供一种波浪增阻性能的预测模型的建立终端，包括：第一存储单元，用于存储至少一计算机程序；第一处理单元，用于运行所述至少一计算机程序，以执行所述的波浪增阻性能的预测模型的建立方法。