Оптимізація характеристик нафтоналивного судна на основі імітаційного моделювання - Автореферат

Проблему врахування стохастичного характеру економічних даних можна розвязувати декількома методами: на основі зведення до детермінованого еквіваленту задачі, теорії ігор, імітаційного моделювання. Сучасні САПР (FORAN, TRIBON) зорієнтовані на більш пізні стадії проектування і, тому не містять, як правило, підсистем розробки проекту на початкових етапах проектування; Дисертація включає результати досліджень, виконаних відповідно до державної програми "Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології" напрямок 04 в рамках науково-дослідних робіт №ДР-0197U008071 "Створення систем автоматизованого проектування суден нового покоління" №1049 (рівень участі дисертанта - відповідальний виконавець) та №ДР-0100U006064 "Розробка теоретичних основ проектування суден нового покоління" №20.04.10 (рівень участі дисертанта - відповідальний виконавець). У звязку з недостатньою теоретичною розробкою питань використання імітаційного моделювання в проектуванні суден метою даної роботи було створення імітаційної моделі нафтоналивного судна і проведення на її основі досліджень по вивченню впливу недостовірності даних і типу їх закону розподілу на цільову функцію, а також узагальнення досвіду розробки і впровадження імітаційних моделей в практику проектування суден. Для досягнення поставленої мети в роботі необхідно було розвязати такі задачі: узагальнити методику використання імітаційного моделювання в проектуванні суден;У вступі розкрито стан наукового завдання, обгрунтовано актуальність теми, теоретичне і практичне значення дисертації, сформульовано мету та основні задачі досліджень, показано наукову новизну роботи. У першому розділі наведено результати аналізу стану світового танкерного флоту, особливостей архітектурно-конструктивного типу (АКТ) сучасних танкерів та основних засобів підвищення їх екологічної безпеки. Для цього здобувачем було створено базу даних по танкерах побудови 1991-2000 рр. на основі якої: розглянуто тенденції сучасного танкеробудування при виборі головних розмірів суден та їх співвідношень. Відзначено, що для сучасних танкерів характерним є зменшення водотоннажності порожнем, швидкості руху, відношення L/B та збільшення відношень B/T і Н/Т.Іноді розглядають сумісно ці дві задачі, коли разом з оптимізацією головних розмірів судна та параметрів форми корпусу проводиться вибір оптимального дедвейту та швидкості руху судна. Оскільки на основі аналізу, проведеного в роботі, встановлено, що швидкість сучасних танкерів є доволі стабільною величиною (рис.1) і практично не залежить від дедвейту, то було зроблено висновок про недоцільність її оптимізації. На підставі вищевказаних міркувань зовнішня задача не розглядалася, а основну увагу в дисертації було звернено на внутрішню задачу, яка в математичній постановці зводилася до визначення такого вектору незалежних змінних {x}, при якому досягається екстремум цільової функції f(x,U) та задовольняються вимоги до якостей судна: де U - вектор параметрів (заданих показників) судна; k - кількість обмежень задачі; aj - норми та рівні допустимих значень якостей судна у відповідності з нормативними документами та експлуатаційними вимогами; п - кількість незалежних змінних задачі; ximin, ximax - відповідно нижня та верхня допустима межа зміни і-ої незалежної змінної; gj(x,U) - функція j-го обмеження. Відзначено, що критерій ефективності судна є функцією багатьох випадкових величин, причому для кожної з них можливий свій закон розподілу, і тому, до недавнього часу розвязання подібної задачі вважалося неможливим і було причиною переходу до спрощених, детермінованих постановок. нафтоналивний танкер судно Проведено стислий огляд наукових праць, присвячених застосуванню імітаційного моделювання в теорії проектування суден на основі якого зроблено висновок про те, що даній тематиці присвячена незначна кількість робіт і в жодній з них (серед відомих автору) ще не описано імітаційну модель нафтоналивного судна.У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі - врахування випадкового характеру та неповноти початкових даних при оптимізації характеристик нафтоналивного судна, що виявилося в переході до стохастичної постановки даної задачі та застосуванні для її розвязання апарата імітаційного моделювання, методів планування експериментів та нелінійного програмування. Стан розглянутої в дисертації задачі характеризується: нагальною потребою України у забезпеченні її енергетичної незалежності, відсутністю у держави власного танкерного флоту і обмеженими можливостями капіталовкладень, суттєвим впливом випадкового характеру основних економічних нормативів на показники ефективності танкера та використанням детермінованих математичних моделей, які не можуть адекватно відобразити всю складність і різноманіття процесу експлуатації судна. Основні наукові та практичні результати роботи: вперше застосовано апарат імітаційного моделювання для вибору оптимальних основних характеристик танкера на ранніх стадіях проектування, що

Основний зміст роботи