一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法及装置与流程

本申请涉及氢燃料电池，尤其涉及一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法及装置。

背景技术：

1、氢燃料电池应急设备的集装箱设计是一个复杂而精密的过程，涉及到对空间的高效利用和设备安全性的平衡。氢燃料电池应急设备的集装箱包括纯电动底盘、载氢系统、燃料电池组等内部设备。在设计过程中，技术人员面临着如何在有限的集装箱空间内，确保设备布置的紧凑性同时又保证设备之间的安全距离的双重挑战。

2、目前，确保设备布置的紧凑型对于提高空间利用率至关重要。在有限的空间内，紧凑的布局不仅可以最大化地利用空间，还可以减少设备的移动和安装成本。然而，过度紧凑的布局可能会带来安全隐患。设备之间如果没有足够的安全距离，可能会导致设备故障、氢气泄漏等危险情况。

3、因此，在确保满足空间利用率的同时，设备之间也要保证能达到安全距离。如何掌握设备之间的距离平衡、优化设备布局成为了目前氢燃料电池应急设备研究的重点。

技术实现思路

1、本公开一个或者多个实施方式提供了一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法及装置，通过对空间利用率和安全距离满足度进行权重约束和模型构建，实现了对氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化。

2、为了达到上述目的，本申请采用的主要技术方案包括：

3、本公开一方面提供了一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法，其中，所述内部设备布置的参数包括三维尺寸参数、安全距离参数、安全距离满足度和空间利用率，所述方法包括：根据预设的三维尺寸参数和安全距离参数，获取所述内部设备布置的布局模型，并基于所述内部设备布置的布局模型，生成第一布置方案；对所述第一布置方案进行局部扩充，生成第二布置方案种群，所述第二布置种群包括多个候选的第二布置方案，对所述第二布置方案种群进行适应性评估，并基于适应性评估结果生成所述第二布置方案种群对应的综合适应度评分，其中，所述适应性评估结果包括所述第二布置方案种群的空间利用率和安全距离满足度；根据所述综合适应度评分，对所述第二布置方案种群进行排序，并基于排序结果确定一个第二布置方案，并将确定的所述第二布置方案作为所述内部设备布置的优化布置方案。

4、本公开一方面提供了一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化装置，所述装置包括：初始布置单元100，用于构建内部设备布置的布局模型，基于所述内部设备布置的布局模型，确定第一布置方案；优化布置单元200，用于对所述第一布置方案进行局部扩充，获得第二布置方案种群，对所述第二布置方案种群进行适应性评估；综合筛选单元300，用于针对所述第二布置方案种群的适应性评估结果，获取第二布置方案种群的综合适应度评分，基于所述综合适应度评分确定一个第二布置方案，并将确定的所述第二布置方案作为所述内部设备布置的优化布置方案。

5、本公开另一方面还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述的一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法。

6、本公开另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法。

7、本公开一个或多个实施方式提供的技术方案，可以实现对氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化。具体地，通过对集装箱内部设备布置进行模型构建和方案设计，并对空间利用率和安全距离满足度进行评估，不断进行氢燃料电池集装箱内部设备布置方案的迭代与筛选，实现了对氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化。首先，基于设备三维尺寸和安全距离要求，采用空间坐标表示设备位置和方向，生成设备的三维布局模型。然后通过空间利用率和安全距离满足度评估方案适应度，迭代优化得到一组布置方案。在此基础上，应用模拟退火算法进行局部优化，进一步提升布置效果。最后，综合考虑空间利用率和安全距离满足度，通过设置权重系数计算综合适应度，选取最优布置方案。

8、可见，本公开提供的技术方案，针对空间利用率和安全距离满足度进行评估，不断进行布置方案的迭代与筛选，实现了对氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化。

技术特征：

1.一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法，其特征在于，所述内部设备布置的参数包括三维尺寸参数、安全距离参数、安全距离满足度和空间利用率，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的三维尺寸参数和安全距离参数，获取所述内部设备布置的布局模型的步骤具体包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述内部设备布置的布局模型，生成第一布置方案具体包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，遍历所述初始的第一布置方案种群，判断候选的第一布置方案中是否存在几何干涉，并基于所述判断结果确定更新后的第一布置方案种群具体包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对基于所述判断结果确定的更新后的第一布置方案种群进行筛选，确定一个第一布置方案的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述第一布置方案种群进行适应度评估，得到第一评估结果的步骤具体包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，遍历所述第一布置方案种群，判断是否有第一布置方案满足预设条件，并基于所述判断结果确定一个第一布置方案具体包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一布置方案进行局部扩充，确定第二布置方案种群具体包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述第一布置方案的目标函数的与当前候选的第二布置方案的目标函数的进行对比，并基于对比结果判断是否接受当前候选的第二布置方案具体包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第二布置方案种群进行适应性评估，并基于适应性评估结果生成所述第二布置方案种群对应的综合适应度评分，其中，所述适应性评估结果包括所述第二布置方案种群的空间利用率和安全距离满足度，所述方法具体包括：

11.一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化装置，其特征在于，所述装置包括：

12.一种计算机设备，其特征在于，包括：

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至10中任一项所述的一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法。

技术总结本申请涉及氢燃料电池技术领域，公开了一种氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化方法及装置，其中，根据三维尺寸参数和安全距离参数，获取内部设备布置的布局模型，基于所述布局模型生成第一布置方案；对第一布置方案进行局部扩充，生成第二布置方案种群，对第二布置方案种群进行适应性评估，基于评估结果生成第二布置方案种群对应的综合适应度评分；根据综合适应度评分，对第二布置方案种群进行排序，基于排序结果确定一个第二布置方案作为内部设备布置的优化布置方案。本公开一个或者多个实施方式提供的技术方案，通过对空间利用率和安全距离满足度进行评估，对方案进行筛选与更新，实现氢燃料电池集装箱内部设备布置的优化。技术研发人员：陈金威,高博,张冲标,赵彦旻,刘庆生受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司嘉善县供电公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18