(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111546435.2 (22)申请日 2021.12.16 (71)申请人 沪东中华造船 （集团） 有限公司 地址 200129 上海市浦东 新区浦东大道 2851号 (72)发明人 曹睿阳　鲍俊杰　潘倩　徐岸南　 (74)专利代理 机构 上海智力专利商标事务所 (普通合伙) 31105 代理人 周涛 (51)Int.Cl. G06F 30/12(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/27(2020.01) B63B 71/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于大数据的船舶开发设计系统及设 计方法 (57)摘要 本发明涉及到一种基于大数据的船舶开发 设计系统， 该系统包括有数据获取与存储模块、 大数据挖掘与机器学习模块和数据交互与可视 化模块， 所述数据获取与存储模块和大数据挖掘 与机器学习模块之间通信连接， 大数据挖掘与机 器学习模块和数据交互与可视化模块之间通信 连接， 数据获取与存储模块用于对 船舶开发设计 所需数据资料进行集中管理， 生成初步投标文件 与整船数字化模 型； 数据交互与可视化模块用于 将设计选型服务器完成的设计进行数据交互与 三维数据可视化， 生成最终投标文件； 还涉及到 一种基于 大数据的船舶开发设计方法。 本发明的 系统和方法提高了设计准确性与可靠性， 缩短了 开发设计周期， 能够快速生 成设计方案并能快速 调整设计方案 。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114417446 A 2022.04.29 CN 114417446 A 1.一种基于大数据的船舶开发设计系统， 其特征在于， 该系统包括有数据获取与存储 模块、 大数据挖掘与机器学习模块和数据交互与可视化模块， 其中， 所述数据获取与存储模 块和大数据挖掘与机器学习模块之 间通信连接， 大数据挖掘与机器学习模块和数据交互与 可视化模块之间通信连接； 所述数据获取与存储模块从相关单位获取船舶开发设计所需数据资料并集中管理， 获 取的数据资料分别存储在各专业数据库中， 所述的相关单位包括有船舶建造单位、 船舶设 计单位、 船级社、 设备供应商和设计相关部门， 所述的专业数据库包括有设计资料数据库、 船舶设备数据库、 设计规范数据库、 辅助资料数据库， 所述的设计相关部门包括船东、 码头 管理者和海洋局， 所述辅助资料库主要包括船舶营运航线、 靠泊岸站信息、 水文信息和航行 规定； 所述大数据挖掘与机器学习 模块中包括设计选型服务器， 利用设计选型服务器对于存 储在专业数据库中船舶设计数据进行挖掘并机器学习， 挖掘潜在客户需求， 获得船舶设计 选型搭配通用规则， 生成初步投标文件与整船 数字化模型； 所述的数据交互与可视化模块与所述大数据挖掘与机器学习模块中设计选型服务器 进行数据 交互， 获得 由设计选型服务器中得到的初步投标文件与整船数字化模型数据， 并 将获得的数据三维可视化操作， 并调整设计方案生成最终投标文件。 2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的船舶开发设计系统， 其特征在于， 所述数据 获取与存储模块中包含有数据迁移部分、 数据 处理部分与数据存储部分， 数据迁移部分采 用Sqoop开源系统将存储在传统数据库中的数据迁移至Hbase分布式数据库中， 数据处理部 分采用Spar k分布式计算系统消除Hbase分布式数据库的冗余数据， 所述的数据存储部 分采 用Hadoop分布式、 面向列的Hbase开源数据库。 3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的船舶开发设计系统， 其特征在于， 所述大数 据挖掘与机器学习模块的设计选型服务器中设有潜在客户需求分析部 分和机器学习部 分， 所述潜在客户需求分析部分以DFSS方法为基础框架， 基于基础框架还设有扩展项， 所述的 机器学习部分包括有智能学习的粒子群算法、 遗传算法和蚁群算法， 以及基于内容的推荐 算法， 所述粒子群算法、 遗传算法和蚁群算法快速缩小检索范围， 筛选出符合要求的基础船 型设计， 所述推荐算法以筛选出 的基础船型设计为基础， 增加模型设计的附加属 性为后续 生成三维数字模型做准备。 4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的船舶开发设计系统， 其特征在于， 所述潜在 客户需求分析部分和机器学习部分运用智能推荐算法与机器学习完成满足船东要求的设 计方案与解决方案， 所述设计方案与解决方案中主要包括船型设计方案、 甲装设计方案、 内 外舾装设计方案、 船舶设备型式和材料成本估算， 所述机器学习部分获得各子数据库中的 不同设计方案与解决方案所满足的要求与限制条件， 得到智能算法推荐选型 的基本规则， 再使用DFSS方法将数据库中处理完成后的客户需求数据进 行调用， 由机器学习中智能优化 算法对设计方案与解决方案进行精确定位、 筛选与定 向推荐， 再对满足船东提供 的初步规 格书要求的设计方案与解决方案进行组合搭配， 最终获得一套或多套完整的船舶设计方案 并形成相应的简要规格书、 投标图纸文件和报价文件。 5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的船舶开发设计系统， 其特征在于， 所述的数 据交互与可视化模块包括有异步数据交互平台， 该异步数据交互平台连接船舶建造单位 终权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114417446 A 2端与船东 终端， 在所述船舶建造单位 终端与船东 终端中均安装有用以实现整 船数字模型可 视化的船舶三维建模软件。 6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的船舶开发设计系统， 其特征在于， 所述船舶 三维建模软件为CATIA 三维建模 软件， 该CATIA 三维建模 软件将数字化模 型从数据库或服务 器中进行调用再进行三维可视化 转换形成可视化模型。 7.一种基于大 数据的船舶开发设计方法， 其特 征在于， 该 方法包括有如下操作步骤： 第一步， 搭建船舶开发设计平台， 该船舶开发设计平台架构上包括基于大数据存数、 迁 移、 处理技术的数据获取与存储模块、 基于数据挖掘与机器学习技术的高效开 发设计模块、 基于数据交 互与可视化 技术的即时交流反馈模块； 第二步， 通过数据交互与可视化技术中的信 息交互， 对船东和船舶市场的跟踪， 最终获 得潜在客户与市场需求调查结果， 各相关单位负责根据调查结果完善设计资料数据库、 船 舶设备数据库、 设计规范数据库、 辅助资料数据库中相关内容与产品信息， 并通过潜在客户 与市场需求的分析获得船舶开发设计所需基本要求， 该基本要求包括船型要求、 船级社要 求、 航线要求、 码 头要求和船用设备要求， 船厂、 设备供应商、 设计单位和船级 社根据基本要 求联合进行 船舶开发设计； 第三步， 通过数据获取与存储模块， 从相关单位获得所需要设计的船舶全部设计要素， 根据该型船舶的全部 设计要素， 获得各设计要素设计的逻辑关系、 选型规则与搭配要求， 根 据逻辑关系、 选型规则与搭配要求获得多套初步船舶设计方案与相关投标文件， 根据所述 多套初步船舶设计方案与相关投标文件， 通过即时交流反馈模块完成最 终船舶设计方案与 相关投标文件， 所述的相关单位包括有船舶建造单位、 船舶设计单位、 船级社、 设备供应商 和监管部门， 相关单位中船舶设计所需设计要素存放于专业数据库中， 该专业数据库包括 有设计资料 数据库、 船舶设备 数据库、 设计规范 数据库和监管资料 数据库； 第四步， 在高效开发设计模块中设置设计选型服务器， 由机器学习中智能优化算法对 设计方案与解决方案进行精确定位、 筛选与定 向推荐， 再对满足船东提供 的初步规格书要 求的设计方案与解决方案进行组合搭配， 最 终获得一套或多套完整的船舶设计方案并形成 相应的简要规格书、 投标图纸文件和报价文件； 第五步， 通过数据交互与 可视化手段通过船东方的用户界面向客户实时展现完工三维 模型、 建造工艺流程和建造成本， 利用即时交流反馈模块实时沟 通并现场完成调整输出最 终投标文件。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114417446 A 3