[發明專利]一種船舶航速優化方法及設備

有效

• 申請號: 201710587628.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107292451B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王勝正;余敏
• 申請（專利權）人: 上海海陽氣象導航技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

1.一種船舶航速優化方法，其中，所述方法包括：

對獲取的船舶航行原始數據進行預處理，得到船舶航行數據庫；

基于船舶的遭遇角對所述船舶航行數據庫進行劃分，并基于劃分后的船舶航行數據庫建立每個遭遇角對應的船舶油耗模型；

基于途經區域預測氣象和航次計劃需求將船舶的航程劃分為至少一個航段，并基于所述遭遇角對應的船舶油耗模型建立每個所述航段對應的船舶分段航速優化模型；

基于所述船舶分段航速優化模型，得到對應的所述航段的平均航速；

所述基于船舶的遭遇角對所述船舶航行數據庫進行劃分，并基于劃分后的船舶航行數據庫建立每個遭遇角對應的船舶油耗模型，包括：

基于船舶的遭遇角對所述船舶航行數據庫進行劃分，得到每個遭遇角對應的船舶航行數據庫；

基于航行中的風力和浪高建立每個遭遇角對應的對地航速與對水航速之間的第一關系模型，并統計分析船舶主機油耗與所述對水航速和排水量之間的第二關系模型；

根據每個遭遇角對應的船舶航行數據庫求解對應的所述第一關系模型和第二關系模型，結合船舶輔機油耗，得到每個遭遇角對應的船舶油耗模型；

所述根據每個遭遇角對應的船舶航行數據庫求解對應的所述第一關系模型和第二關系模型，結合船舶輔機油耗，得到每個遭遇角對應的船舶油耗模型，包括：

根據非線性最小二乘算法和船舶航行數據庫，求解所述第一關系模型和第二關系模型，結合船舶輔機油耗，得到每個遭遇角對應的船舶油耗模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述對獲取的船舶航行原始數據進行預處理，得到船舶航行數據庫，包括：

獲取船舶航行原始數據；

對所述船舶航行原始數據進行過濾處理，和/或同步處理，和/或歸一化處理，得到船舶航行數據庫。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一關系模型為：

其中，v為對地航速，v_s為對水航速，B為風力，W為浪高，j為遭遇角編號，p_j、e_j、q_j、f_j為第一關系模型參數；

所述第二關系模型為：

g(v,Δ)＝a·v_s^b·Δ^c+δ

其中，g為船舶主機油耗，v_s為對水航速，Δ為排水量，a、b、c、δ為第二關系模型參數；

所述根據每個遭遇角對應的船舶航行數據庫求解對應的所述第一關系模型和第二關系模型，結合船舶輔機油耗，得到每個遭遇角對應的船舶油耗模型，包括：

根據每個遭遇角對應的船舶航行數據庫對對應的所述第一關系模型進行求解，得到所述第一關系模型參數和所述第二關系模型參數；根據求解得到的所述第一關系模型參數及其對應的第一關系模型和所述第二關系模型參數及其對應的第二關系模型，結合船舶輔機油耗，建立每個遭遇角對應的船舶油耗模型。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述船舶油耗模型為：

G(v_s,Δ,C)＝a·v_s^b·Δ^c+δ+C

其中，G為船舶航行一天的船舶油耗量，v_s為對水航速，Δ為排水量，a、b、c、δ為第二關系模型參數，C為船舶輔機油耗。