非線形計画法および対話型図形処理手法による船型改良ソフトウェアの開発

• 研究課題/領域番号: 63850096
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶抵抗・運動性能・計画
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 鈴木 和夫 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80111699)
• 研究分担者: 池畑 光尚 横浜国立大学, 工学部, 教授 (10114969)
• 研究期間 (年度): 1988 – 1990
• 研究課題ステータス: 完了 (1990年度)
• 配分額: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円); 1990年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 1989年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 1988年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
• キーワード: 非線形計画法 / 船型計画 / 抵抗最小化 / 高速船型 / 対話型図形処理 / 複合浮体 / 高速船

研究概要

船型設計において船体抵抗最小化は最も重要な1つであるが、この解法として最近では非線形計画法を用いる例が多くなってきた。この手法は従来の解法に比べ実用に近い制約条件を付加できるという点で優れた手法ではあるが、最適化計算はコンピュ-タ任せでそのプロセスに設計者の意志あるいは客観的判断の入る余地がないという点では従来の解法と同じ環境にある。設計者の判断をそのプロセスに反映させるためには、制約条件を柔軟に変更することが可能なようにシステムを構成する必要がある。本研究ではワ-クステ-ションを対象として、船型改良あるいは開発用の初期的な準対話形式のシステムを試作した。
初年度は船型改良用のプログラムをワ-クステ-ションに組み込み、従来の計算結果との比較を実施して機能を確認した。2年度目にGKS言語による図形処理のプログラムを開発して準対話形式のシステムとし、実際に漁船船型の改良計算を実施した。またエアシップ型バルブを有する複合浮体型高速船型の計算プログラムも開発した。最終年度には漁船船型の改良計算結果に対応する模型を作成し、模型試験を実施して船型改良の有効性を確認するとともに試作システムの評価を行なった。
試作システムでは改良船型のグラフィック表示を設計者が確認し、その結果に判断を加えて制約条件の変更を指示し、改良計算を再度実施するという方法を採っている。設計者の判断に基づく制約条件の変更機能についてはGUI的な手段を将来導入するのが望ましいと考えられているが、準対話形式の船型改良システムの開発という初期の目的は模型試験の結果により十分達成されたと考えられる。本システムのソフトウェアは小型のエンジニアリングワ-クステ-ション上で動作するので、上の例のような漁船船型を多数建造する可能性のある小規模の造船所にも適合するシステムと考えられる。