[發明專利]一種基于典型斷面的內河航道船舶尾氣排放量的確定方法

有效

• 申請號: 201910508496.6
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110309488B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 封學軍;苑帥;張艷;沈金星;朱逸凡
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06Q10/0831;G06Q50/26
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種基于典型斷面的內河航道船舶尾氣排放量的確定方法，具體包括：選取內河航段多個關鍵典型斷面作為離散觀測點；應用AIS數據庫信息，結合勞氏船級社等機構的船舶特征信息，采用STEAM模型計算出各斷面以及斷面間港口內船舶的排放清單；基于路徑再生法分析各控制斷面之間的船舶的航行軌跡特點；利用拉格朗日插值法建立內河航段主要類型船舶的污染物連續排放模型，積分計算后獲得各斷面間過境船舶排放量；將過境船舶和進出港船舶排放量相加，得到內河航道船舶尾氣排放情況。本發明建立的基于典型斷面的內河航道船舶尾氣排放連續分布模型，能夠快速準確計算出內河航道船舶尾氣排放量。

技術領域

本發明涉及一種基于典型斷面的內河航道船舶尾氣排放量的確定方法，涉及船舶尾氣排放核算領域。

背景技術

內河航運已成為區域綜合運輸體系的重要組成部分。隨著中國入海航道整治工程的快速推進，更多的遠洋船舶可以進入中國的內河航道中。相較海上運輸，高等級的入海內河航道兩側卻沒有安全有效的大氣污染物擴散面，加之穿越地區的經濟和人口密度、社會發展水平都非常高，因此船舶尾氣的危害更加直接和嚴重。深水航道帶來繁榮的內河航運活動為區域經濟快速發展提供了動力，同時也加劇了本就嚴重的空氣污染。

在船舶尾氣排放方面的研究主要集中于海船，針對海船和內河船舶混雜的入海內河航道中船舶尾氣排放的計算方法尚為空白。此外，由于AIS數據精細，對船舶位置、速度信息報告的時間間隔短，遠遠超過計算所需的精度。大尺度區域內的AIS數據量十分巨大，使得應用AIS數據建立排放清單的計算變得十分復雜，同時需要高性能計算機和良好培訓的專業人員。因此對于內陸環保、地方海事監管部門而言，構建一種快速簡便的船舶排放計算方法就顯得迫切而必要。

本專利提出的一種基于典型斷面的內河航道船舶尾氣排放量的確定方法，不僅能在復雜條件下快速計算內河區域排放清單，還可以保證船舶尾氣排放計算的精度，因此具有較高的實用性和推廣性。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于典型斷面的內河航道船舶尾氣排放量的確定方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于典型斷面插值法的內河航道船舶尾氣排放連續分布模型，具體包括：

典型斷面的選擇，針對某一內河航道，合理選擇典型斷面作為離散監測點；

典型斷面和在港船舶排放計算，運用斷面AIS數據信息，結合勞氏船級社等機構的船舶特征信息，采用STEAM模型計算出各斷面以及斷面間港口內船舶的排放清單；

斷面間船舶路徑再生，運用路徑再生法分析各典型斷面之間的船舶的航行軌跡特點；

斷面間過境船舶排放，利用插值法建立內河航段主要類型過境船舶的污染物連續排放模型，積分計算后獲得各斷面間過境船舶排放量；

內河航道總排放量計算，將過境和港口內船舶排放量相加，得到內河航道船舶尾氣排放情況。

進一步地，所述典型斷面指為建立內河航道連續排放模型所需要的內河航道離散關鍵節點，典型斷面的選取原則：(1)所選斷面處的AIS信號清晰，數據完整；(2)典型斷面沿航道平均分布；(3)重要河段匯入處增加典型斷面；(4)區域重要港口附近增加典型斷面；(5)河道較大彎曲處增加典型斷面；(6)重要的跨河建筑物處增加典型斷面，所述重要的跨河建筑物包括但不限于橋梁、船閘；(7)海事部門檢查站附近增加典型斷面；(8)增加典型斷面直至相鄰斷面間最多只有一個港口。

進一步地，所述STEAM模型為一種獲取船舶大氣污染物排放量的計算方法，具體為：