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《基于智能優(yōu)化算法船舶人員疏散問題的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:密級:UDC:編號:工學(xué)博士學(xué)位論文基于智能優(yōu)化算法的船舶人員疏散問題研究博士研究生:王侃指導(dǎo)教師:沈繼紅學(xué)位級別:工學(xué)博士學(xué)科、專業(yè):系統(tǒng)工程所在單位:自動化學(xué)院論文提交日期:2013年5月31日論文答辯日期:2013年8月23日學(xué)位授予單位:哈爾濱工程大學(xué)萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofD.EngResearchonPassengerEvacuationinShipsBasedonIntelligentOptimizationAlgorithmCandidate
2、:WangKanSupervisor:Prof.ShenJihongAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:SystemEngineeringthDateofSubmission:May.31,2013thDateofOralExamination:August.23,2013University:HarbinEngineeringUniversity萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:本論文的所有工作,是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,由作者本人獨立完成的。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻
3、的引用已在文中指出,并與參考文獻相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者(簽字):日期:年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定,即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編
4、本學(xué)位論文,可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文(□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個月后□解密后)由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進行保存、匯編等。作者(簽字):導(dǎo)師(簽字):日期:年月日年月日萬方數(shù)據(jù)基于智能優(yōu)化算法的船舶人員疏散問題研究摘要隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代船舶系統(tǒng)逐漸發(fā)展成為具有龐大體積、船載人員眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點的的大型系統(tǒng)。一旦船體發(fā)生意外境況,如果不進行合理的規(guī)劃處理,會造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟損失。隨著社會科技的發(fā)展人們需
5、求的提升,海事安全受到了極大的關(guān)注,船舶環(huán)境下的人員安全問題被提升到了嶄新的高度。在突發(fā)情況下研究如何快速有效的將眾多船載人員疏散到安全區(qū)域成為眾多學(xué)者關(guān)注的難題。然而船舶環(huán)境下的人員疏散問題研究并不成熟,尚沒有形成合理、系統(tǒng)、正規(guī)的疏散體系。人員疏散問題的模型大多來源于陸地火災(zāi)疏散以及大型場館的緊急疏散,缺乏海洋環(huán)境背景,模擬結(jié)果缺乏說服力。本文主要研究船舶環(huán)境下的人員疏散問題,從疏散模擬基礎(chǔ)、疏散模型設(shè)計、人員行為分析、測試場景模擬四個方面研究船舶的人員疏散問題。并且為了解決大型人員疏散問題嘗試引入現(xiàn)代智能優(yōu)化算法的思想設(shè)計疏散模型以及方法,同時完善
6、船舶環(huán)境下算法的理論基礎(chǔ),為設(shè)計高效穩(wěn)定的船舶人員疏散體系提供新的思路。主要的工作可以概括為如下:1、分析總結(jié)了船舶人員疏散方向的研究成果。通過對經(jīng)典算法的解析以及對世界范圍內(nèi)學(xué)者的最新研究成果的闡述,總結(jié)模擬船舶人員疏散問題的四個要素結(jié)構(gòu),環(huán)境,過程和行為。從四要素出發(fā)分層次建立船舶人員疏散模擬體系。2、建立用于描述整體船舶人員疏散的精確數(shù)學(xué)模型。通過對已有的人員疏散模型及其空間建模技術(shù)的深入研究和分析,結(jié)合船舶人員疏散的宏觀性以及微觀性,提出了船舶人員疏散精確數(shù)學(xué)模型。同時在保留船舶基本信息的前提下,通過船體拓撲信息的轉(zhuǎn)化,將復(fù)雜的艙室結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為圖論
7、中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),給出了一種有效的船體信息轉(zhuǎn)化方法,方便設(shè)計人員的疏散方案。3、建立基于鄰域PSO的人員微觀行為模擬模型。通過對海洋突發(fā)環(huán)境下人員行為的研究,將船舶環(huán)境融入到行為模型中,綜合考慮了人員的健康程度、行走能力、環(huán)境感知程度等大量的個體差異因素,建立了基于粒子群優(yōu)化算法模擬船舶人員微觀行為的模型。將粒子群優(yōu)化算法中的粒子看成疏散過程中的個體,結(jié)合其自身的環(huán)境感知能力、學(xué)習(xí)能力以及粒子的社會屬性來模擬人員的疏散過程,能高效模擬緊急情況下的人員疏散行為。同時進行了理論完善,嚴格證明了在論文環(huán)境下算法的收斂性能,增強實驗結(jié)果的說服力。4、提出了基于時間序
8、列分析的船舶運動預(yù)測方法。海洋環(huán)境下的人員疏散同陸地情況下的最大區(qū)別在于疏散環(huán)境