本發(fā)明屬于船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、郵輪內(nèi)部空間復(fù)雜多樣，包括客艙、餐廳、娛樂(lè)設(shè)施、購(gòu)物區(qū)、劇院等，為船上上千名乘客提供了豐富的旅游、休閑和娛樂(lè)體驗(yàn)。郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)屬于郵輪總布置設(shè)計(jì)，是郵輪設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要將大量待布置空間分配到郵輪各層甲板的各個(gè)區(qū)域，其設(shè)計(jì)好壞直接影響到郵輪乘客的舒適度、安全性和郵輪的運(yùn)營(yíng)效率。傳統(tǒng)的郵輪布局設(shè)計(jì)方法主要依賴(lài)于母型船以及設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，結(jié)合一些基本的設(shè)計(jì)原則和規(guī)范進(jìn)行，涉及需求分析、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等層層遞進(jìn)、逐步細(xì)化的環(huán)節(jié)。

2、郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)處于郵輪布局設(shè)計(jì)的初始階段，尚未形成詳細(xì)的總布置；總體布局設(shè)計(jì)完成之后，需要進(jìn)一步細(xì)化各空間的設(shè)計(jì)。就現(xiàn)有技術(shù)而言，在空間總體布局設(shè)計(jì)階段難以考慮郵輪乘客的餐飲、娛樂(lè)及逃生等各類(lèi)流線的性能，在后續(xù)設(shè)計(jì)中若各類(lèi)流線無(wú)法滿足要求，將造成設(shè)計(jì)上的返工；同時(shí)，總體布局設(shè)計(jì)需要考慮各類(lèi)空間的位置偏好及空間之間的關(guān)系，生成和評(píng)估新設(shè)計(jì)方案的過(guò)程依賴(lài)人工，自動(dòng)化程度和設(shè)計(jì)效率較低，難以全面探索設(shè)計(jì)空間和獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠綜合考慮郵輪乘客的餐飲、娛樂(lè)及逃生流線的性能，同時(shí)保持較好的非流線性能，實(shí)現(xiàn)郵輪空間布局自動(dòng)化設(shè)計(jì)，提升郵輪設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

2、根據(jù)實(shí)施例的第一方面，提供一種郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，該方法是使用優(yōu)化算法優(yōu)化郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)的值e使其最?。?/p>

3、mine＝f(flow)f(nonflow)?????(1)

4、該目標(biāo)函數(shù)的變量為{xi|i∈ss,xi∈sz}，sz為郵輪所能提供待布置面積劃分得到的若干區(qū)域甲板的集合，ss為待布置空間集合。式(1)中，f(flow)表示乘客流線性能的評(píng)估值，f(nonflow)表示非流線性能的評(píng)估值?；谒W(wǎng)絡(luò)圖，以流動(dòng)時(shí)間計(jì)算乘客餐飲、娛樂(lè)及逃生流線性能的評(píng)估值。非流線性能的評(píng)估包含：用于評(píng)估區(qū)域甲板空間利用率的f_diffzone，用于評(píng)估郵輪整體空間利用率f_difftotal，用于評(píng)估各空間的組合性的f_combination，用于評(píng)估相對(duì)位置關(guān)系的滿足程度的f_relative，用于評(píng)估全局位置偏好的f_global，用于評(píng)估對(duì)救生艇甲板布置要求的滿足程度的f_lifeboat，用于評(píng)估分層布置的優(yōu)劣的f_layer。

5、在一些示例中，采用隨機(jī)或指定方法求解目標(biāo)函數(shù)得到初始解即當(dāng)前解，優(yōu)化算法基于當(dāng)前解通過(guò)迭代的方式優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)從而生成新的解，當(dāng)?shù)绞筫值最小時(shí)終止迭代，輸出優(yōu)化結(jié)果。

6、在一些示例中，優(yōu)化過(guò)程為兩個(gè)階段：第一階段優(yōu)化計(jì)算非流線性能，得到非流線性能較好的解，作為第二階段的初始解，第二階段優(yōu)化非流線性能和流線性能。

7、在一些示例中，乘客餐飲、娛樂(lè)和逃生流線的流動(dòng)時(shí)間的確定方法包括：將各區(qū)域甲板劃分為包含若干個(gè)item的局部網(wǎng)絡(luò)，若干個(gè)item可以在區(qū)域甲板內(nèi)部連接，同時(shí)可以作為一個(gè)整體與其他的區(qū)域甲板連接，使整個(gè)郵輪即構(gòu)成了一個(gè)水力網(wǎng)絡(luò)圖；根據(jù)住艙面積和住艙類(lèi)型確定每個(gè)區(qū)域甲板中的初始乘客人數(shù)，所有區(qū)域甲板中的初始乘客人數(shù)之和等于總的乘客人數(shù)；在水力網(wǎng)絡(luò)圖中確定乘客的餐飲、娛樂(lè)和逃生三種流動(dòng)場(chǎng)景的流動(dòng)路線，即流線；基于流線和每個(gè)區(qū)域甲板中的初始乘客人數(shù)確定乘客餐飲、娛樂(lè)和逃生流線的流動(dòng)時(shí)間。

8、在一些示例中，以所分配面積與可用面積的比率與1的差值來(lái)計(jì)算f_diffzone，郵輪整體的面積利用率與1的差值來(lái)計(jì)算f_difftotal。

9、在一些示例中，f_combination的計(jì)算方法為：當(dāng)空間分配方案破壞1個(gè)特定的空間組合關(guān)系時(shí)，f_combination的函數(shù)值加1。

10、在一些示例中，f_relative的計(jì)算方法為：確定空間對(duì)各種相對(duì)位置的評(píng)估值，將空間對(duì)各種相對(duì)位置的評(píng)估值累加，對(duì)于相對(duì)位置不滿足約束的分配方案，計(jì)算評(píng)估值時(shí)，先找到最近的滿足約束的位置，然后計(jì)算所屬區(qū)域甲板與該位置的距離加上該位置處的評(píng)估值。f_global性能的計(jì)算與f_relative類(lèi)似，但需要把參考空間換作為參考坐標(biāo)位置(甲板位置，主豎區(qū)位置)

11、在一些示例中，f_lifeboat函數(shù)值隨公共區(qū)域面積的占比階梯下降而增加，即評(píng)估值變低；當(dāng)空間分配方案符合分層布置時(shí)，f_layer函數(shù)值降低，即評(píng)估值變高。

12、根據(jù)實(shí)施例的第二方面，提出一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括：處理器；存儲(chǔ)器，包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊；其中，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并被配置為由所述處理器執(zhí)行，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊包括用于實(shí)現(xiàn)所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法的指令。

13、根據(jù)實(shí)施例的第三方面，提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令，其特征在于，當(dāng)所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)特征：

1.一種郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法是使用優(yōu)化算法優(yōu)化郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)的值e使其最?。?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，采用隨機(jī)或指定方法求解目標(biāo)函數(shù)得到初始解即當(dāng)前解，優(yōu)化算法基于當(dāng)前解通過(guò)迭代的方式優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)從而生成新的解，當(dāng)?shù)绞筫值最小時(shí)終止迭代，輸出優(yōu)化結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，優(yōu)化過(guò)程為兩個(gè)階段：第一階段優(yōu)化計(jì)算非流線性能，得到非流線性能較好的解，作為第二階段的初始解，第二階段優(yōu)化非流線性能和流線性能。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，乘客餐飲、娛樂(lè)和逃生流線的流動(dòng)時(shí)間的確定方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，以所分配面積與可用面積的比率與1的差值來(lái)計(jì)算f_diffzone，郵輪整體的面積利用率與1的差值來(lái)計(jì)算f_difftotal。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，f_combination的計(jì)算方法為：當(dāng)空間分配方案破壞1個(gè)特定的空間組合關(guān)系時(shí)，f_combination的函數(shù)值加1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，f_relative的計(jì)算方法為：確定空間對(duì)各種相對(duì)位置的評(píng)估值，將空間對(duì)各種相對(duì)位置的評(píng)估值累加，對(duì)于相對(duì)位置不滿足約束的分配方案，計(jì)算評(píng)估值時(shí)，先找到最近的滿足約束的位置，然后計(jì)算所屬區(qū)域甲板與該位置的距離加上該位置處的評(píng)估值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于，f_lifeboat函數(shù)值隨公共區(qū)域面積的占比階梯下降而增加，即評(píng)估值變低；當(dāng)空間分配方案符合分層布置時(shí)，f_layer函數(shù)值降低，即評(píng)估值變高。

9.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令，其特征在于，當(dāng)所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)?；卩]輪設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的信息，確定郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)問(wèn)題的變量、目標(biāo)函數(shù)及約束條件，并采用指定或隨機(jī)方法生成該問(wèn)題的初始解，基于水力網(wǎng)絡(luò)評(píng)估郵輪乘客餐飲、娛樂(lè)及逃生流線性能，同時(shí)評(píng)估空間利用率、組合性、相對(duì)位置偏好、全局位置偏好、救生艇甲板布置以及分層布置等非流線性能，采用智能優(yōu)化算法求解郵輪空間總體布局設(shè)計(jì)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)郵輪空間布局自動(dòng)化設(shè)計(jì)，幫助設(shè)計(jì)人員提升郵輪設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李亞朋,李文娟,胡耀愚,王麗元,谷家揚(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23