[發(fā)明專利]一種船舶航速優(yōu)化方法及設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710587628.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107292451B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)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

本申請的目的是提供一種船舶航速優(yōu)化方法及設備，本申請通過根據船舶自身性能數據，對船舶航行原始數據進行預處理，建立船舶航行數據庫；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(qū)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，并基于遭遇角對應的船舶油耗模型建立每個航段對應的船舶分段航速優(yōu)化模型；基于船舶分段航速優(yōu)化模型，得到對應的航段的平均航速，滿足船舶安全與效率的前提下，整體的油耗最低，提高了船舶能效，降低了航行成本。

技術領域

本申請涉及船舶航運領域，尤其涉及一種船舶航速優(yōu)化方法及設備。

背景技術

當今，海上運輸同陸路運輸相比，具有運量大、發(fā)展成熟和費用低廉的優(yōu)勢，在全球經濟中扮演著重要的角色。由于2008年國際金融危機的影響，導致世界經濟增長乏力，與此同時，海運貿易需求量相對金融危機前大為降低，再加上全球海運運力嚴重過剩，運費已下降到令人吃驚的程度，導致航運市場上供給大于需求的矛盾日益加劇，也在一定程度上影響著全球航運業(yè)的正常秩序。在整個航運過程中，相對航運企業(yè)其他的運營成本，燃油耗費已超過整個航運成本的40％，若不能夠積極采取增效減排的有效措施，這將嚴重影響整個航運業(yè)的良性發(fā)展。自本世紀初，油價持續(xù)上漲，整體上呈現上升的趨勢，盡管2011年以來其有所下降，但從長遠發(fā)展角度上分析，目前新能源仍未取代燃油在機動動力方面的主導地位，國內內燃機約消耗中國進口石油的60％，而且其開發(fā)成本也不斷增加，以及燃油的不可再生性、中東局勢的不穩(wěn)定性等因素的影響，這將致使油價不可能總是保持低位。今后油價的上升，必將給整個航運市場帶來負面的影響，進一步加大航運成本的增加以及航運企業(yè)間的惡性競爭。

針對營運中的船舶，通過航速優(yōu)化可以達到節(jié)能減排的目的，通過系統(tǒng)歸納與分析航速優(yōu)化的研究成果，發(fā)現目前的研究成果有的僅從數學的角度進行理論分析，模型復雜，求解困難，而有的僅停留在經驗推理，很少考慮海況等因素的影響，難以運用到船舶實際運營中。

因此，如何在船舶航運的過程中減少航運成本成為業(yè)界主要研究課題。

發(fā)明內容

本申請的一個目的是提供一種船舶航速優(yōu)化方法及設備，以解決現有航運過程中由于耗油過多導致的成本過高的問題。

根據本申請的一個方面，提供了一種船舶航速優(yōu)化方法，該方法包括：

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(qū)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，建立每個所述航段對應的船舶分段航速優(yōu)化模型；

基于所述船舶分段航速優(yōu)化模型，得到對應的所述航段的平均航速。

進一步地，上述方法中，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。

進一步地，上述方法中，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(tǒng)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；