【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纸浆船配载，具体涉及一种交叉变异优化的纸浆船配载方法及系统。
技术介绍
1、纸浆船配载指的是在纸浆船上装载纸浆货物的过程中，根据船舶的结构、性能以及纸浆货物的特性，进行合理的货物分配和布局，纸浆船配载的目的在于最大化地利用船舶的载货能力，提高运输效率，并确保航行过程中的安全性，合理的配载布局可以减少船舶的摇摆和振动，降低货物损坏的风险，同时也有助于减少船舶能耗和排放，实现绿色航运的目标。
2、公开号为cn115796400a的中国专利技术专利公开了一种基于单层配载算法的配载优化方法、系统、设备及介质，所述方法包括：选择配载层以及配载层对应的纸浆规格；确定运算次数；输出所有纸浆配载结果；保存所有纸浆配载结果至数据库作为优选结果，进行反复调用；根据优选结果，确定纸浆船配载优化方案。
3、但是，现有的纸浆船配载方法可能缺乏一个清晰、系统的优化流程，导致在纸浆包序列选择和配载时效率低下或结果不理想，且纸浆船配载的最优解需要进行大量的计算和比较，确定最优解的效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种交叉变异优化的纸浆船配载方法及系统，以解决上述背景中技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种交叉变异优化的纸浆船配载方法及系统，包括以下步骤：
4、步骤一：对邻域操作前的解与邻域操作后的解进行评分并比较，寻找纸浆包序列当前最优解；
5、步骤二：基于纸浆包序列的红线触碰次
6、步骤三：根据获得目标次数纸浆包序列的评分参数，评估是否有必要寻找最优解；
7、步骤四：对历史记录中，所有最优解的纸浆包序列进行分析，从而获得与最优解相关的序列特征；
8、d1：获取历史数据中，所有最优解中纸浆包序列的评分参数，以及最优解纸浆包序列中目标序列特征出现的次数；
9、d2：基于以评分参数为x轴，目标序列特征出现次数为y轴建立的二维坐标系，构建目标序列特征分析图；
10、d3：根据目标序列特征分析图所有的点位进行最小二乘法计算获得一条拟合直线，并获得拟合直线的方程式：y=k*x+b，其中，k为拟合直线的斜率，b为拟合直线的截距，且k和b均为常数；
11、d4：对拟合直线斜率的绝对值进行对比分析，从而判定目标序列特征是否与纸浆包序列时最优解有关；
12、预设斜率阈值为m，将拟合直线斜率的绝对值与斜率阈值m进行对比分析；
13、当拟合直线斜率的绝对值≥斜率阈值m，且k＜0，则说明目标序列特征与纸浆包序列时最优解呈负相关；
14、当拟合直线斜率的绝对值≥斜率阈值m，且k＞0，则说明目标序列特征与纸浆包序列时最优解呈正相关。
15、作为本专利技术进一步的方案：所述寻找纸浆包序列当前最优解的方法为：
16、对当前组合纸浆包序列中的纸浆包进行邻域搜索操作；
17、根据纸浆包序列，获得评分值；
18、对邻域操作前的结果与邻域操作后的结果进行评分并比较，从而获得纸浆包序列当前最优解。
19、作为本专利技术进一步的方案：所述对当前组合纸浆包序列中的纸浆包进行邻域搜索操作的方法为：
20、a1：检查配载区域：判断当前配载区域是否能够配载纸浆，若不能配载任何纸浆，则直接输出当前的纸浆包的列表；
21、a2：随机顺序交换：当配载区域能够配载纸浆且当前循环轮数小于最大循环轮数的三分之一，随机选择两个纸浆包，并交换它们在当前纸浆包的列表中的位置；
22、a3：特定概率分布变异：当循环轮数在最大循环轮数的三分之一到三分之二之间时，根据是否为首尾舱选择不同的概率分布函数来生成变异概率；
23、若不是首尾舱，则根据面积生成概率分布；
24、若是首尾舱，则指定比例来生成概率分布，然后，根据该概率分布，随机选择一个纸浆包进行变异；
25、其中，变异为：替换为其他尺寸的纸浆包；
26、a4：均匀分布随机突变：当循环轮数在最大循环轮数的三分之二到最大值之间时，以均匀分布的概率随机选择一个纸浆包进行变异；
27、a5：返回结果：最后输出更新后的纸浆包的列表。
28、作为本专利技术进一步的方案：所述评分值包括：装载区域中装入的基础纸浆包数目、装载区域中装入的组合纸浆包数目、红线触碰的次数。
29、作为本专利技术进一步的方案：所述对邻域操作前的结果与邻域操作后的结果进行评分并比较，从而获得纸浆包序列当前最优解的方法为：
30、b1：检查邻域操作前与邻域操作后的结果评分是否相同，如果相同则不更新最优解结果；
31、b2：检查邻域操作前与邻域操作后的结果中与红线触碰的次数；
32、若邻域操作后结果与红线触碰次数超过限制，而邻域操作前结果没有超过限制，则不更新最优解结果；
33、若邻域操作后结果与红线触碰次数没有超过限制，而邻域操作前结果超过了限制，则更新最优解结果；
34、若上述条件都不满足，按照优先级对两组结果进行排序；
35、其中，排序的优先级顺序为：基础纸浆包数目越多、组合纸浆包数目越少、红线触碰次数越少，若排序后的结果列表与原始邻域操作前结果列表不同，则更新最优解结果。
36、作为本专利技术进一步的方案：所述评分参数的计算方法为：
37、通过公式：，计算获得评分参数，并将评分参数标记为，其中，i表示为不同纸浆包序列，且i取值为正整数。
38、作为本专利技术进一步的方案：所述评估是否有必要寻找最优解的方法为：
39、获得评分波动参数pb，并对评分波动参数pb进行对比分析，从而评估是否有必要寻找最优解；
40、预设评分波动阈值为yz，将波动参数pb与评分波动阈值yz进行对比分析；
41、若波动参数pb＜评分波动阈值yz，则说明不同纸浆包序列的评估参数波动不大，不同纸浆包序列对结果影响不大，即评估没有必要寻找最优解，即停止寻找最优解，并将当前获得的最优解作为最终最优解结果；
42、若波动参数pb≥评分波动阈值yz，则说明不同纸浆包序列的评估参数波动大，不同纸浆包序列对结果影响大，即评估有必要寻找最优解。
43、作为本专利技术进一步的方案：所述评分波动参数的获得方法为：
44、c1：基于以不同次数纸浆包序列为x轴、评估参数为y轴的二维坐标系中，绘制评估波动图；
45、c2：将绘制评估波动图中，所有评分参数进行连接，得到一条折线，并根据所有评分参数的平均值绘制一条直线，获得折线与直线之间所围成区域的面积，并将该面积标记为评分波动参数pb。
46、作为本专利技术进一步的方案：所述判定目标序列特征是否与纸浆包序列时最优解有关的方法为：
47、预设斜率阈值为m，将拟合直线斜率的绝对值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述寻找纸浆包序列当前最优解的方法为：
3.根据权利要求2所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述对当前组合纸浆包序列中的纸浆包进行邻域搜索操作的方法为：
4.根据权利要求2所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述评分值包括：装载区域中装入的基础纸浆包数目、装载区域中装入的组合纸浆包数目、红线触碰的次数。
5.根据权利要求2所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述对邻域操作前的结果与邻域操作后的结果进行评分并比较，从而获得纸浆包序列当前最优解的方法为：
6.根据权利要求1所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述评分参数的计算方法为：
7.根据权利要求1所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述评估是否有必要寻找最优解的方法为：
8.根据权利要求7所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其
9.根据权利要求1所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述判定目标序列特征是否与纸浆包序列时最优解有关的方法为：
10.一种交叉变异优化的纸浆船配载系统，该系统实现如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述寻找纸浆包序列当前最优解的方法为：
3.根据权利要求2所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述对当前组合纸浆包序列中的纸浆包进行邻域搜索操作的方法为：
4.根据权利要求2所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述评分值包括：装载区域中装入的基础纸浆包数目、装载区域中装入的组合纸浆包数目、红线触碰的次数。
5.根据权利要求2所述的一种交叉变异优化的纸浆船配载方法，其特征在于，所述对邻域操作前的结果与邻域操作后的结果进行评分并比...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，袁梦，姚壮乐，吴禄彬，朱大云，林少辉，张宏民，姜善成，章宇，曾天祥，李天茹，
申请(专利权)人：中远海运特种运输股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。