Development of a mathematical model and algorithm for the sequence of fault detection of the ship's hull

Abstract

The labor intensity of the hull fault detection process, which generally consists of work performed directly on the vessel and the preparation of the final report, can be reduced through the use of modern methods of computer data analysis. The sequence of measurements of defects on the vessel (residual thicknesses, deformations, cement and other sealings, cracks, holes) can be justified by solving a modified traveling salesman problem, reflecting the optimization of the path between points in space, with the goal function in the form of the spent finite time, which is the sum of the time for performing the measurements themselves, moving between the points of such measurements, various technical works, for example, installing a ladder for access to the area located above human growth and its movement to the right sector of work. The article develops a mathematical model of human motion in the space around the vessel, an algorithm of movement. The adaptation of the genetic algorithm for the problem under consideration is given, including the features of solution coding, crossing and mutation of solutions, and choosing the best option. The results of the test debugging simulation for the bow of the river pusher hull showed the operability of the developed algorithm and the possibility of its application for research and practical tasks.

Keywords: optimization, fault detection, genetic algorithm, residual thicknesses

References

Курейчик, В. М. Решения задачи коммивояжера с применением генетического оператора старения / В. М. Курейчик, Л. Р. Гогохия // Труды Международного научно-технического конгресса "Интеллектуальные системы и информационные технологии - 2020": Научное издание: в 2-х томах, Дивноморское, 02–08 сентября 2020 года. Том 1. – Дивноморское: Издательство Ступина С.А., 2020. – С. 7-17.

Куринная, А. А. Практическое применение алгоритма решения задачи коммивояжера / А. А. Куринная, И. В. Федоров // Прикладная математика и фундаментальная информатика. – 2021. – Т. 8, № 2. – С. 12-17. – DOI 10.25206/2311-4908-2021-8-2-12-17.

Вершинин, В. Я. Комбинаторный метод решения задачи коммивояжера Задача коммивояжера / В. Я. Вершинин, Т. Ф. Бурухина // Ученые записки Российского государственного социального университета. – 2008. – № 6(62). – С. 135-141.

Сервах, В. В. Задача коммивояжера на ленточных графах / В. В. Сервах // Управляемые системы. – 1988. – № 28. – С. 45-55.

Шарова, К. Ю. Сравнительный анализ трех алгоритмов роевого интеллекта на примере решения задачи коммивояжера / К. Ю. Шарова, О. В. Авсеева // Информационные технологии моделирования и управления. – 2023. – Т. 132, № 2. – С. 103-109.

Зуева, В. Н. Применение генетического алгоритма для решения задачи коммивояжера / В. Н. Зуева, М. В. Пацуков // Передовые технологические разработки: перспективы внедрения в производство и эффективность, Армавир, 21–22 апреля 2023 года. – Армавир: Юконф, 2023. – С. 96-99.

Михайлова, А. Н. Использование метода колеса рулетки при решении задачи маршрутизации с помощью генетического алгоритма / А. Н. Михайлова // Вестник науки. – 2020. – Т. 1, № 5(26). – С. 88-91.

Зяблов, О. К. Роботизированная дефектация корпусов судов / О. К. Зяблов, Ю. А. Кочнев // Великие реки - 2020: Труды 22-го международного научно-промышленного форума, Нижний Новгород, 27–29 мая 2020 года. – Нижний Новгород: Волжский государственный университет водного транспорта, 2020. – С. 26.

Зяблов, О. К. Автоматизированное формирование отчёта по дефектации судна с использованием графо-математической модели корпуса / О. К. Зяблов, Ю. А. Кочнев, И. Б. Кочнева // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. – 2019. – № 59. – С. 62-69.

Михеева Т.А. Влияние качества подготовки производства на судостроительном предприятии на качество выпускаемой продукции /Т.А. Михеев, И.Н. Лучков, Е.Г. Бурмистров // Научные проблемы водного транспорта. - 2018. - №56. - С. 55 - 64.

Author Biographies

Yuri A. Kochnev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of  design and construction of ships, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603951

Irina B. Kochneva , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of the Environmental Protection and Industrial Safety, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603951

Oleg K. Zyablov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of  design and construction of ships, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603951

Published
20-03-2024
How to Cite
Kochnev, Y. A., Kochneva, I. B., & Zyablov, O. K. (2024). Development of a mathematical model and algorithm for the sequence of fault detection of the ship’s hull. Russian Journal of Water Transport, (78), 66-75. https://doi.org/10.37890/jwt.vi78.455
Section
Shipbuilding, ship repair and ecological safety of the ship