發(fā)布時間：2024-04-07 03:33

　　在考慮船舶排放控制區(qū)(Emission Control Area,ECA)的背景下,通過航速優(yōu)化對船舶航行成本和航行時間進行有效折中,降低船舶營運成本。針對營運成本和航行時間2個互相沖突的關(guān)鍵因素建立一種多目標(biāo)航速優(yōu)化模型。分別建立船舶營運成本模型和航行時間模型,通過帶精英策略的非支配排序遺傳算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGAⅡ)求得營運成本和航行時間的Pareto解集,采用模糊隸屬度函數(shù),從Pareto解集中篩選出最佳折中解。實際案例分析結(jié)果表明:在一定的時間約束下,船舶在ECA內(nèi)適當(dāng)減速,在ECA外加速可有效減少營運成本。當(dāng)船舶以優(yōu)化航速航行時,可有效減少船舶營運成本,節(jié)省船舶航行時間,為船公司提供一定的管理依據(jù)并帶來可觀的經(jīng)濟收益。

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【部分圖文】：

圖1求解流程

求解流程見圖1。3案例分析

圖2上海港至營口港航線示意

將氣象數(shù)據(jù)、ECA邊界信息、船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)、航線數(shù)據(jù)、重油和低硫燃油市場油價數(shù)據(jù)輸入建立的航速多目標(biāo)優(yōu)化模型。對應(yīng)的Pareto最優(yōu)前沿見圖4。由圖4可知:該算法可有效折中船舶營運成本和航行時間2個目標(biāo),得出權(quán)衡之后的航速優(yōu)化控制方案。相應(yīng)的航速優(yōu)化結(jié)果見表2。由表2可知:當(dāng)船舶以....

圖3給定航線上的氣象條件

圖2上海港至營口港航線示意有效折中的航速優(yōu)化控制方案見圖5。由圖5可知:成本下降主要是由于船舶在ECA內(nèi)減速,從而有效減少價格較為昂貴的低硫燃油的消耗量。此外,船舶在ECA外加速,能保證船舶運營效率。

圖4船舶營運成本和航行時間的Pareto前沿

表1給定航線的實船數(shù)據(jù)航段距離/nmile實際航速/knECA內(nèi)航程總航程130.130.110.5224.824.811.53021.311.54045.711.45035.88.96055.313.87054....

本文編號：3947610