【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种航行油耗计算手段，属于船舶管理，尤其涉及一种vlcc船舶航行油耗计算方法及系统。
技术介绍
1、船舶航行能效管理的研究是智能船舶发展中的重要一环，通过能效在线智能监控和船舶航行的优化决策与控制，可以实现对船舶能效的自动监测、分析与自主决策；航行能效管理的研究与应用对促进船舶的智能化发展和提升市场竞争力具有重要意义。
2、现有的船舶航行能效管理手段中，大多是通过船舶总行程与单位行程油耗计算出大致的油耗水平，但是在实际的航行过程中，海上的风浪环境、船舶的载重、船舶的航速状态等实际情况都会导致油耗的波动，船舶在航行过程中的航速与油耗之间的关系处于不断变化的状态，因此，常规的油耗监测手段与实际情况存在一定的偏差，无法及时准确的反映船舶当前的油耗表现。
3、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的上述缺陷与问题，提供一种可以及时准确的反映船舶当前的油耗表现的一种vlcc船舶航行油耗计算方法及系统。
2、为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种vlcc船舶航行油耗计算方法，所述方法包括以下：
3、首先，通过实船试验建立船舶航速功率模型与功率油耗率模型，将二者相结合获得基准航速油耗曲线模型；并获取实船午报数据建立失速修正模型对实船航速进行失速修正，获得无风浪影响
4、然后，根据无风浪影响的实船航速数据与功率油耗率模型，对基准航速油耗曲线模型进行平移计算，获得无风浪影响的航速油耗曲线模型；
5、最后，通过获取风浪条件，并基于无风浪影响的航速油耗曲线模型进行油耗计算，即可获得风浪条件与航速对应的船舶主机油耗。
6、所述通过实船试验建立船舶航速功率模型是指：
7、首先，根据实船的设计吃水进行实船载况测试，获得实船航速主机功率数据；
8、然后，进行船模试验，模拟船模航速主机功率，并对结果进行拟合；所述拟合计算公式如下：
9、
10、其中：ps为主机功率，vs0为实船航速，aloading与bloading均为拟合系数；
11、随后，根据拟合公式计算实船航速主机功率数据对应的船模航速主机功率，获得二者的比值并取平均，获得相关系数k；
12、最后，将船模航速主机功率与相关系数相乘，即可获得船舶航速功率模型；所述船舶航速功率模型如下：
13、
14、其中：k为相关系数。
15、所述建立功率油耗率模型是指：
16、通过实船主机工厂试验，获得实船船舶的主机功率与主机油耗率，并将主机功率与主机油耗率进行拟合，获得功率油耗率模型；所述功率油耗率模型如下：
17、
18、其中：ps为主机功率，sfoc为主机油耗率，a、b、c均为拟合系数。
19、所述基准航速油耗曲线模型如下：
20、
21、其中：ps为主机功率，sfoc为主机油耗率，mefo(vs0)24hours为vs0航速下预设时间段内的主机油耗。
22、所述获取实船午报数据建立失速修正模型对实船航速进行失速修正包括：
23、首先，获取实船午报数据，计算获得失速修正系数；所述失速修正系数如下：
24、
25、其中：
26、
27、
28、vtw＝uwind*cos(α-δ)；
29、at＝at0+(t0-tm)*b；
30、其中：hs为有义波高；tz为波浪平均周期；β为浪向角；uwind为风速、δ为风向角、α为航向角，tm为船舶平均吃水；b为船舶宽度；lpp为垂线间长；t0为设计吃水；at0为设计吃水正迎风面积；
31、然后，根据失速修正系数建立失速修正模型对实船航速进行修正，获得无风浪影响的实船航速数据vs0；所述失速修正模型如下：
32、vs0＝vs/(1-floss)；
33、其中：vs为实船午报数据内的船舶对水航速；floss为失速修正系数。
34、所述实船午报数据包括：船舶航速、船舶平均吃水、航向角、有义波高、波浪平均周期、浪向角、风速、风向角、气象预报数据；
35、所述船舶的基本参数据包括：船舶的垂线间长、船舶宽度、设计吃水、设计吃水正迎风面积。
36、所述对基准航速油耗曲线进行曲线平移计算是指：
37、根据无风浪影响的实船航速数据与预设时间段内的主机油耗，筛选对应载况，对基准航速油耗曲线模型进行曲线平移计算，获得无风浪影响的航速油耗曲线模型；所述无风浪影响的航速油耗曲线模型如下：
38、
39、其中：mefo(vs0)24hours为vs0航速下预设时间段内的主机油耗；detacloading为平移量。
40、所述平移量detacloading的计算方法包括：
41、首先根据基准航速油耗曲线模型计算无风浪影响的实船航速数据对应的基准油耗，然后将预设时间段内的主机油耗减去基准油耗，获得其差值，并对该差值取平均，即可获得平移量detacloading。
42、所述通过获取风浪条件，并基于无风浪影响的航速油耗曲线模型进行油耗计算是指：
43、首先，通过获取船舶运行时的风浪条件，计算获得船舶的失速修正系数，并根据失速修正系数建立失速修正模型，计算获得无风浪影响的实船航速数据；所述计算式如下：
44、
45、其中：vrefw为无风浪影响的实船航速，vref为预设时间段内的主机油耗，floss，ref为失速修正系数；
46、然后，将无风浪影响的实船航速数据代入船舶航速功率模型中计算获得主机功率，随后将主机功率代入功率油耗率模型计算获得主机油耗率，最后将主机功率与主机油耗率代入无风浪影响的航速油耗曲线模型中进行油耗计算，即可获得任意风浪条件与航速对应的船舶主机油耗。
47、一种vlcc船舶航行油耗计算系统，包括：
48、船舶航速功率与功率油耗率模型构建单元，用于基于实船测试建立船舶航速功率模型与功率油耗率模型；
49、基准航速油耗曲线模型构建单元，用于将船舶航速功率模型与功率油耗率模型相结合，构建基准航速油耗曲线模型；
50、实船数据获取单元，用于获取实船午报数据与风浪条件；
51、失速修正单元，用于基于实船午报数据，建立失速修正模型进行失速修正，获得无风浪影响的实船航速数据；
52、航速油耗曲线模型构建单元，用于基于无风浪影响的实船航速数据与功率油耗率模型，对基准航速油耗曲线模型进行平移计算，构建无风浪影响的航速油耗曲线模型；
53、船舶主机油耗计算单元，用于基于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：所述方法包括以下：
2.根据权利要求1所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
7.根据权利要求4或5所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种VLCC船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
10.一种VLCC船舶航行油耗计算系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种vlcc船舶航行油耗计算方法，其特征在于：所述方法包括以下：
2.根据权利要求1所述的一种vlcc船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种vlcc船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种vlcc船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种vlcc船舶航行油耗计算方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，张勇，孙嵘，赵维浩，沈强，刘君裔，李哲，黄珍平，
申请(专利权)人：中远海运能源运输股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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