一种船舶航速节能优化辅助方法技术

本发明专利技术公开了一种船舶航速节能优化辅助方法，将整个航程根据转向点和航程进行等分；通过优化算法得出在安全完成航次任务前提及最低油耗下，各个分航段的船舶转速和完成时间；重复对上一级的各分航段再进行同样的等分，再次计算出下一级的各个分航段的船舶转速和完成时间；直至等分航段的距离缩短为一天内的航程为止，获得当前条件下，最后一级的各分航段的主机优化转速。本发明专利技术能够综合考虑航次计划、航区风浪流条件、船舶航行性能，以船舶航次燃油消耗最小化为目标，以船舶安全与航次时间为约束条件，通过全航程航行速度优化，给出适应船舶航行环境的最佳节能航态和各航段主机运行转速，实现船舶安全节能。

An auxiliary method of ship speed energy saving optimization

【技术实现步骤摘要】
一种船舶航速节能优化辅助方法
本专利技术属于船舶航速控制技术、具体涉及一种船舶航速节能优化辅助方法。
技术介绍
对于最佳航速研究目前分为两类，一类通过分析船舶主机油耗与船舶航速之间的关系,提出船舶当前排水量下的最佳节能下的船舶航速，另一类从燃油价格和航次利润最大值,来提出不定期船的最佳航速优化模型。国内外学者对船舶最佳营运航速已做过大量的研究，也开发出了一些能给航运公司提高经济效益和能减少碳排放量的决策系统。但是，国内目前还没有开发出全航程综合考虑风浪流影响和船舶性能的航速优化软件。充分利用船舶航行过程中的海洋水文气象条件，结合船舶的性能特征及船主的要求，在船舶安全航行的前提下，对全航程进行船舶计划航速实时优化，达到最小燃油消耗，从而降低营运成本，提高运输效率，更加具有实际意义的，并且符合已营运船舶的实际情况。1、主机油耗模型研究中存在的问题目前针对船舶在航油耗的研究已经取得了一定的成果并付诸应用，然而已有文献中对船舶在航油耗的计算大都是以静水状态为前提，很少有考虑到风浪的影响，即使部分油耗模型包含了风浪因素，但是也忽略本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶航速节能优化辅助方法，其特征在于,包括以下步骤：/na.将整个航程进行等分，获得对应数个分航段；/nb.通过优化算法得出在安全完成航次任务前提及最低油耗下，各个分航段的船舶转速和完成时间；/nc.重复步骤a、b，对上一级的各分航段再进行同样的等分，并再次计算出在安全完成航次任务前提及最低油耗下，下一级的各个分航段的船舶转速和完成时间；/nd.直至等分航段的距离缩短为一天内的航程为止，获得当前条件下，最后一级的各分航段的主机优化转速。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶航速节能优化辅助方法，其特征在于,包括以下步骤：
a.将整个航程进行等分，获得对应数个分航段；
b.通过优化算法得出在安全完成航次任务前提及最低油耗下，各个分航段的船舶转速和完成时间；
c.重复步骤a、b，对上一级的各分航段再进行同样的等分，并再次计算出在安全完成航次任务前提及最低油耗下，下一级的各个分航段的船舶转速和完成时间；
d.直至等分航段的距离缩短为一天内的航程为止，获得当前条件下，最后一级的各分航段的主机优化转速。


2.如权利要求1所述的船舶航速节能优化辅助方法，其特征在于，在步骤a中，将整个航程进行二等分，获得两个分航段。


3.如权利要求2所述的船舶航速节能优化辅助方法，其特征在于，在步骤b中，所述的优化算法的具体步骤如下：
b1.确定主机航行可行转速区间为minrpm,maxrpm，转速变化间距del,航行预定时间为ordertime,初设步骤a中的两分航段的转速为u_r1，u_r2；
b2.计算出在ordertime时间内，在单一转速下的最低油耗minfuel，初始设定第一段转速为r1＝minrpm；
b3.若r1<＝maxrpm成立，根据不同地理位置时间计算出船舶以r1的转速经过该段所需的油耗F1和时间T1；
b4.初设第二段转速为r2＝maxrpm；
b5.若r2>＝minrpm成立，根据不同地理位置时间计算出船舶以r2的转速经过该段所需的油耗F2和时间T2；若不成立，设定r1＝r1+del并返回至步骤b3；
b6.计算总的时间totaltime和总的油耗totalfuel；
b7.若totaltime<＝ordertime与totalfuel<minfuel同时成立，则设定minfuel＝totalfuel,u_r1＝r1,u_r2＝r2；再设定r2＝r2-del并返回至步骤b5。...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠海洋，黄珍平，文逸彦，乔继潘，李荣宗，张焱飞，
申请(专利权)人：上海船舶运输科学研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31