[发明专利]基于多目标优化模型的民航客机客舱布局确定通用方法

摘要

本发明提供了一种面向多种机型，能够满足舒适性、经济性、安全性等人机工效需求的民航客机客舱布局方案确定通用系统和方法。该系统和方法可实现各类机型客舱布局方案快速生成，具有通用性、灵活性、自动化等特点，可为民航客机客舱布置选型策略和民航客机客舱快速仿真设计提供技术支撑。

主权项

1.基于多目标优化模型的民航客机客舱布局确定通用系统，其特征在于包括：/n初始条件输入模块，用于设置初始条件，包括机型、市场定位、设计常量等，/n多目标优化计算模块，用于执行自动计算求解，包括设计变量、约束条件、目标函数及最优可行解，/n三维可视化模块，用于将最优可行解自动转化为三维可视化模型，提供可视化最优选型方案，/n其中：/n所述初始条件输入模块包括市场条件输入子模块和设计常量输入子模块，其中：/n市场条件输入子模块用于选择机型类型、选择市场类型、输入市场要求设置参数，市场要求设置参数包含客舱分级、总客座数、应急出口布置数量、厨房布置数量、盥洗室布置数量，/n设计常量输入子模块用于输入包括客舱尺寸、人体尺寸、座椅尺寸、经济性参数、截面布置的常量数据，/n所述多目标优化计算模块包括：设计变量输入子模块、约束条件子模块、目标函数子模块，其中：/n设计变量输入子模块用于定义客舱布局优化模型的相关变量，包括定义各类设计变量的变量名称、变量符号、变量上下限、变量步长及变量单位，设计变量包括舱段长度、座椅排距、座椅排数、座椅椅盆长度、椅背长度、座椅宽度、平局客座率、平均票价，/n约束条件子模块用于设定舱段长度变化范围、座椅排距与人体尺寸适配关系以及设定舱段长度与座椅排距的耦合关系，包括设定边界约束条件的边界约束条件设定部分、设定舒适性约束条件的舒适性约束条件设定部分、设定经济性约束条件的经济性约束条件设定部分和设定安全性约束条件的安全性约束条件设定部分，/n边界约束条件包括舱段总和约束条件、活动区长度约束条件和舱段座椅布置约束条件，/n舒适性约束条件包括座椅排距约束条件和舱段长度与座椅排距适配关系约束条件，/n经济性约束条件对客舱横向布置策略和纵向布置策略进行约束，其中客舱横向布置策略对各级客舱每排座椅数进行选择，客舱纵向布置策略对客舱分级布置方案进行选择，/n纵向布置选型策略用于在进行客舱布局选型时，当目标机型、市场定位等市场输入条件发生变化时，灵活调整客舱横纵向布置，/n安全性约束条件包括横向安全约束条件和纵向安全约束条件，/n目标函数子模块用于设定客舱布局优化求解方向，以确定客舱布局方案，即在满足客舱布局设计要求的前提下求解得到最优可行方案，目标函数子模块目标函数子模块包括设定舒适性目标函数的舒适性目标函数设定部分、设定经济性目标函数的经济性目标函数设定部分和设定安全性目标函数的安全性目标函数设定部分，/n其中：/n舒适性目标函数的内容是舒适性系数，其优化方向是最大化，/n经济性目标函数的内容为单次航班收入，安全性目标的内容为客舱总逃生距离，即为各级客舱所有乘客逃生距离的总和，乘客逃生距离为乘客座位沿航向至其最近出口的距离，客舱总逃生距离的优化方向为最小化，/n三维可视化模块用于通过调用三维模型软件，将多目标优化计算模块获得的最优可行解转化为三维数字模型，从而对各最优布局方案进行比较和进一步的分析评价。/n