一种船舶分段放置方法、系统、计算机存储介质及计算机与流程

本发明涉及船舶建造领域，尤其涉及一种船舶分段放置方法、系统、计算机存储介质及计算机。

背景技术：

1、船舶分段是船舶建造过程中重要的中间产品，在船体建造的总组阶段，需将船体的各分段总组搭载成完整的船体，由于各个分段搭载位置、搭载顺序、重量、体积等各不相同，同时分段搭载需要考虑各分段临时堆放场地的不同位置、吊装设备资源和时间的关系等，合理的船舶分段放置位置能够缩短搭载周期、提高工作效率、减少资源消耗。现阶段，各分段的放置均由人工凭经验分配，主观性大，人力成本高，易造成吊装设备工作时间和资源的浪费，使得船舶搭载的工作效率低、成本高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本申请提供一种船舶分段放置方法，以解决现有技术中因船舶分段放置不当造成船舶搭载工作效率低、成本高的技术问题。

2、为了达到上述发明的目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种船舶分段放置方法，包括以下步骤：

4、s1、建立船舶总组搭载的生产模型，生产模型包括总组安置场地模型以及各分段模型；

5、s2、对每个分段进行判断，若安置场地内有合适放置被判断分段的区域，则定义被判断分段为可放置分段，该区域为可放置分段的可放置区域，记录该可放置分段的所有可放置区域，进入步骤s3；若安置场地内没有合适放置被判断分段的区域，则判断该分段暂时不能放置于安置场地内；

6、s3、根据最优化算法，确定s2中可放置分段的最优放置区域，其中最优放置区域是指距总组时该可放置分段的位置的距离最短的区域；

7、s4、将s3中获得的最优放置区域输送给吊装设备，吊装设备将s2中可放置分段吊装至该分段的最优放置区域，以供后续船舶总组使用；

8、s5、重复步骤s2-s4，直至将每个分段都放置于安置场地内。

9、在一种实施方案中，步骤s2包括以下步骤：

10、s2.1、加载安置场地的数据：包括加载已放置分段的区域以及未放置分段的区域；

11、s2.2、获取每个分段的数据，该数据包括分段的投影尺寸和质量；

12、s2.3、若未放置分段的区域的尺寸和面积均小于或等于被判断分段的投影尺寸和面积，则该被判断分段为可放置分段，该区域为可放置分段的可放置区域，记录该可放置分段的所有可放置区域，进入步骤s3；若所有未放置分段的区域的尺寸和面积均小于被判断分段的投影尺寸和面积，则判断该被判断分段暂时不能放置于安置场地内。

13、在一种实施方案中，所述最优化算法为梯度下降法。

14、在一种实施方案中，步骤s3包括以下步骤：

15、s3.1、定义函数模型为：

16、其中，k为比例系数，b表示起吊放置分段所消耗的最少的时间，x、y分别表示可放置区域的左上顶点的横、纵坐标，导入s2.3中所有可放置区域的顶点坐标，以确定x、y的取值范围，并初始化学习率参数α，β；

17、s3.2、以某一随机顶点的坐标为起点，计算该坐标的梯度，得到该坐标点的梯度向量：

18、

19、s3.3、沿着梯度相反的方向，即的方向，对坐标x和y进行迭代，迭代关系为：

20、

21、

22、s3.4、定义损失函数为g(xn+1)＝f(xn+1)-f(xn)，若损失函数的值小于或等于阈值一，则停止计算，输出xn+1和yn+1的坐标；若损失函数的值大于阈值一，则判断迭代次数n与阈值二的关系，若迭代次数n小于或等于阈值二，则以迭代后的坐标xn+1，yn+1为起点，重复步骤3.2，3.3，直至损失函数的值小于或等于阈值一，停止计算，输出xn+1和yn+1的坐标；若迭代次数n大于阈值二，则停止循环，调整学习率参数α，β，重复步骤3.1-3.3再次循环，直至损失函数的值小于或等于阈值一，停止计算，输出停止计算时的x、y值。

23、在一种实施方案中，所述学习率参数α，β的值均小于等于0.2、大于0.01。

24、在一种实施方案中，步骤s3.3中，以导入的第一个顶点的坐标为起点。

25、在一种实施方案中，步骤s3.4中阈值一为0.000001，阈值二与学习率α，β有关，学习率设置越小，阈值二设置越大。

26、本发明还提供一种船舶分段放置系统，使用上述的船舶分段放置方法进行船舶分段放置，包括：

27、仿真模块，根据实际情况建立包括总组安置场地模型和各分段模型的生产模型，根据分段模型的属性值决定其占用和清除占用场地模型的大小，若分段被放置在场地，则占用一定的场地模型空间，若分段被吊装设备起吊用于后续生产，则释放相应的占用场地模型空间；

28、算法模块，对于某个分段所有可放置区域的坐标，采用最优化算法，得到该分段的最优放置区域的坐标，并将其传输给吊装设备，将分段放置在该位置以供后续生产使用。

29、本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现根据权利要求上述的船舶分段放置方法。

30、本发明还提供一种计算机，包括根据上述的一种计算机存储介质。

31、本发明的方法经过实践取得了如下积极有益的效果：

32、本发明提供一种船舶分段放置方法、系统、计算机存储介质及计算机，通过建立包括总组安置场地模型以及各分段模型的生产模型；对每个分段进行判断，判断出可放置分段，和可放置分段的所有可放置区域；根据最优化算法，可放置分段的最优放置区域；将最优放置区域输送给吊装设备，吊装设备将可放置分段吊装最优放置区域；重复判断分段和最优化可放置区域，直至将每个分段都放置于安置场地内。本发明中的船舶分段放置方法代替了现场人工调度，提高了自动化程度，提高了工作效率和船舶分段放置的可靠性，节省了工作时间和成本。

技术特征：

1.一种船舶分段放置方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的船舶分段放置方法，其特征在于，步骤s2包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的船舶分段放置方法，其特征在于，所述最优化算法为梯度下降法。

4.根据权利要求3所述的船舶分段放置方法，其特征在于，步骤s3包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的船舶分段放置方法，其特征在于，所述学习率参数α，β的值均小于等于0.2、大于0.01。

6.根据权利要求4所述的船舶分段放置方法，其特征在于，步骤s3.3中，以导入的第一个顶点的坐标为起点。

7.根据权利要求4所述的船舶分段放置方法，其特征在于，步骤s3.4中阈值一为0.000001，阈值二与学习率α，β有关，学习率设置越小，阈值二设置越大。

8.一种船舶分段放置系统，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的船舶分段放置方法进行船舶分段放置，包括：

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现根据权利要求1-7中任一项所述的船舶分段放置方法。

10.一种计算机，其特征在于，包括根据权利要求9所述的一种计算机存储介质。

技术总结本发明提供一种船舶分段放置方法、系统、计算机存储介质及计算机，通过建立包括总组安置场地模型以及各分段模型的生产模型；对每个分段进行判断，判断出可放置分段，和可放置分段的所有可放置区域；根据最优化算法，可放置分段的最优放置区域；将最优放置区域输送给吊装设备，吊装设备将可放置分段吊装最优放置区域；重复判断分段和最优化可放置区域，直至将每个分段都放置于安置场地内。本发明中的船舶分段放置方法代替了现场人工调度，提高了自动化程度，提高了工作效率和船舶分段放置的可靠性，节省了工作时间和成本。技术研发人员：朱春生,张权,王善彬,王欢,刘凯,钱振华受保护的技术使用者：沪东中华造船（集团）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/24