多目标综合优化决策方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了多目标综合优化决策方法、装置及电子设备，其中，该方法包括：获取船舶在预设航行任务中的性能指标；其中，性能指标包括安全性能指标、经济性能指标和健康运维性能指标；根据性能指标建立船舶的目标函数；基于全船协同操纵控制模型和目标函数得到船舶的综合指标函数；根据综合指标函数生成船舶的优化决策，以使船舶按照优化决策航行。本申请提出了一种船舶多目标综合优化决策理念，以使船舶做出操纵决策时能够更加全面地兼顾各类性能指标，从而优化了船舶的航行决策，提高了船舶的总体性能。

Decision making method, device and electronic equipment for multi objective comprehensive optimization

【技术实现步骤摘要】
多目标综合优化决策方法、装置及电子设备
本专利技术涉及船舶
，尤其是涉及多目标综合优化决策方法、装置及电子设备。
技术介绍
当前，船舶航行优化决策目标较为单一，面对众多的优化指标往往难以兼顾，有时候会顾此失彼，单一目标的优化建议反而会使全船的综合性能指标下降。此外，船舶各系统的操纵指令都是仅限于某个设备或者局部系统的性能，各系统的指令之间往往会出现矛盾，导致船舶整体在航行时出现超调、操纵效率低下、设备损耗过快等问题，严重的还会引起船舶操纵失稳，如主机与螺旋桨发生共振的危险，严重影响了船舶的安全性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供目标综合优化决策方法、装置及电子设备，以缓解上述问题，优化了船舶的航行决策，提高了船舶的总体性能。第一方面，本专利技术实施例提供了一种多目标综合优化决策方法，该方法包括：获取船舶在预设航行任务中的性能指标；其中，性能指标包括安全性能指标、经济性能指标和健康运维性能指标；根据性能指标建立船舶的目标函数；基于预先建立的全船协同操纵控制模型和目标函数得到船舶的综合指标函数；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多目标综合优化决策方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取船舶在预设航行任务中的性能指标；其中，所述性能指标包括安全性能指标、经济性能指标和健康运维性能指标；/n根据所述性能指标建立所述船舶的目标函数；/n基于预先建立的全船协同操纵控制模型和所述目标函数得到所述船舶的综合指标函数；/n根据所述综合指标函数生成所述预设航行任务对应的优化决策，以使所述船舶按照所述优化决策航行。/n

【技术特征摘要】
1.一种多目标综合优化决策方法，其特征在于，所述方法包括：
获取船舶在预设航行任务中的性能指标；其中，所述性能指标包括安全性能指标、经济性能指标和健康运维性能指标；
根据所述性能指标建立所述船舶的目标函数；
基于预先建立的全船协同操纵控制模型和所述目标函数得到所述船舶的综合指标函数；
根据所述综合指标函数生成所述预设航行任务对应的优化决策，以使所述船舶按照所述优化决策航行。


2.根据权利要求1所述的多目标综合优化决策方法，其特征在于，根据所述性能指标建立所述船舶的目标函数的步骤，包括：
根据下式确定所述目标函数：
h＝c1St+c2Et+c3Ht
其中，h表示所述目标函数，St表示所述安全性能指标，Et表示所述经济性能指标，Ht表示所述健康运维性能指标，c1表示第一权重系数，c2表示第二权重系数，c3表示第三权重系数。


3.根据权利要求1所述的多目标综合优化决策方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述船舶的参数；其中，所述参数包括前进速度、横移速度、转艏速度、船舶舯吃水、横倾角和纵倾角；
基于所述参数建立所述全船协同操纵控制模型；其中，所述全船协同操纵控制模型包括船舶运动学方程、船舶动力学方程、船舶的操纵模型、船舶螺旋桨推力与舵角的限制函数、船舶姿态控制方程和船舶姿态的饱和输入函数。


4.根据权利要求3所述的多目标综合优化决策方法，其特征在于，基于全船协同操纵控制模型和所述目标函数得到所述船舶的综合指标函数的步骤，包括：
基于所述全船协同操纵控制模型对所述目标函数进行优化，得到优化后的所述综合指标函数。


5.根据权利要求4所述的多目标综合优化决策方法，其特征在于，根据下式计算所述综合指标函数：
Γ＝f(ηd,η′d,η″d,γ)
其中，Γ表示所述综合指标函数，ηd表示目标状态，...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊翔，秦尧，顾一清，汤瑾璟，李鑫，房新楠，向新桃，孙海素，吴振华，
申请(专利权)人：上海船舶研究设计院中国船舶工业集团公司第六零四研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31