内河船舶航迹拟合与模糊优化调度研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:jinger1999
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近年来,全球温室效应日趋严重,据国际能源署(IEA)2012年公布数据显示,从2006年至2010年这五年里,全球co2排放量每年以6亿吨递增,2011年cO:排放量创近十年新高.随着经济迅速的发展,新兴国家如何抑制和减少cO:排放,成为了一大难题.内河船舶运输存在着投资少,运力大、成本低等优势,然而近年来全球气候变暖,船舶作为排放大户面临着巨大的压力,温室气体(cO:)排放量倍受关注,一直是航运业急需解决的现实问题.论文首先简单介绍了地球投影的概念以及通用表达式,重点介绍等角横切圆柱投影中高斯-克吕格(Guass-Kruger)投影,利用该投影的原理及数据转换计算公式,将船舶经纬度数据转化为平面数据,然后根据船舶数据分布特点,利用一阶船舶操纵运动方程研究船舶在转舵中的运动情况,提出求解操纵性指数K、T的一种算法,运用K、T推算船舶新航向距离,并将船舶旋回转向过程近似看成是船舶绕固定点作定常圆周运动,找出转向角速度与速度和曲率半径的关系,在数据分段拟合中,采用基于最小二乘法分段三次曲线拟合船舶航迹,建立最小二乘分段拟合模型.在模型计算时,通过一系列矩阵运算,把等式约束的最小二乘法转换成一般形式的等式约束的二次规划,使得模型能应用MATLAB软件成功得到最优解.最后基于模糊线性规划知识,对模型假设,建立船舶主机调度模型;针对模糊线性规划求解方法,设置伸缩性参数及隶属函数,将模型最终转化为求解混合线性规划模型,根据模型将目标函数及约束条件转化提出模型解决方法,并利用实例加以说明.
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