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基于多目标A^(*)算法的大型海洋游艇排放约束航线优化
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作者 许家铭 严飞 +1 位作者 毛远平 陈超 《船舶工程》 北大核心 2025年第S2期250-256,共7页
[目的]为解决针对大型海洋游艇在环保法规日趋严格背景下面临的排放控制与运营效率平衡难题,[方法]提出一种基于多目标A^(*)算法的排放约束航线优化方法。该方法将Aertssen波浪失速模型集成到改进的A^(*)算法框架中,构建了综合考虑航行... [目的]为解决针对大型海洋游艇在环保法规日趋严格背景下面临的排放控制与运营效率平衡难题,[方法]提出一种基于多目标A^(*)算法的排放约束航线优化方法。该方法将Aertssen波浪失速模型集成到改进的A^(*)算法框架中,构建了综合考虑航行时间和CO_(2)排放的加权成本函数,通过权重系数的合理配置实现时间效率与环境影响的协同优化。针对多目标优化中不同量纲目标的尺度差异问题,提出基于中位数采样的动态归一化策略,通过对搜索空间的实时采样确定自适应参考值,可有效解决目标函数偏差问题。采用规则经纬度网格对海域进行离散化建模,结合欧洲哥白尼海洋环境监测服务(CMEMS)的高分辨率波浪数据,建立时间依赖的路径搜索图结构。排放计算模型考虑了波浪引起的功率增加、发动机负荷率变化对燃油消耗的影响以及燃油到CO_(2)的化学计量转换关系,确保环境影响评估的准确性。[结果]地中海西部海域的仿真验证结果表明:排放优化航线相比最短距离基线方案实现了13.1%的CO_(2)减排和3.5%的航行时间节省,仅增加1.7%的航程。[结论]研究结果证实了通过智能规避恶劣海况实现环境效益与运营效率双重优化的有效性,可为游艇行业的绿色转型提供了实用的技术解决方案。 展开更多
关键词 大型海洋游艇 多目标A^(*)算法 aertssen模型 排放约束 动态归一化 航线优化
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