本文關(guān)鍵詞：VLCC航速優(yōu)化研究及能效分析

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【摘要】：航速作為不定期船運(yùn)營(yíng)管理的一項(xiàng)重要決策,受到船舶技術(shù)狀況、行駛環(huán)境、氣候條件和航運(yùn)市場(chǎng)行情等多方面因素的影響。合理優(yōu)化航速能夠提高航運(yùn)公司的經(jīng)濟(jì)收益,提高船舶能效,使航運(yùn)企業(yè)能夠在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中保持強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)力。原油是重要的戰(zhàn)略資源,其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要作用,因而石油貿(mào)易影響各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。作為石油貿(mào)易的派生性需求,油輪運(yùn)輸在航運(yùn)市場(chǎng)中占有重要地位,而承運(yùn)進(jìn)口石油最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式是使用大型油輪(VLCC,Very Large Crude Carrier)。本文在系統(tǒng)歸納和分析航速優(yōu)化相關(guān)領(lǐng)域的理論成果的基礎(chǔ)上,展開對(duì)航次租船合同下的VLCC單船航速優(yōu)化及能效問(wèn)題的研究,并在此基礎(chǔ)上,提出針對(duì)動(dòng)力裝置管理的措施。本研究首先分別建立了基于航次每營(yíng)運(yùn)天經(jīng)濟(jì)效益和基于航次經(jīng)濟(jì)效益的航速優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,模型分別以航次日收益最大和航次凈收益最大為優(yōu)化目標(biāo),綜合考慮了航次收入、航次成本、航次時(shí)間等影響最優(yōu)航速的主要因素;其次構(gòu)建了基于航次能效的航速優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,該模型以航次EEOI最低為優(yōu)化目標(biāo),綜合考慮了主機(jī)油耗、輔機(jī)油耗、航次時(shí)間等影響最優(yōu)航速的主要因素。針對(duì)模型的結(jié)構(gòu)特征,應(yīng)用外罰函數(shù)法和模式搜索法相結(jié)合的算法分別對(duì)三個(gè)模型進(jìn)行求解。為了進(jìn)一步解決模型在實(shí)際求解中的難題,運(yùn)用Visual Basic編程技術(shù),結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù),設(shè)計(jì)開發(fā)了 VLCC航速優(yōu)化應(yīng)用軟件。該軟件操作簡(jiǎn)單,可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,能夠根據(jù)用戶輸入的初始已知數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算分別得到三個(gè)不同優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)航速。最后,本文結(jié)合某航運(yùn)公司的VLCC實(shí)例,對(duì)其航速進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果證明本文給出的最優(yōu)航速比航運(yùn)公司給定的指導(dǎo)航速航次日收益更大或航次凈收益更大或航次EEOI更低,證明本軟件可以實(shí)際應(yīng)用,為船舶管理者及操作者提供決策輔助支持,并相應(yīng)改善船舶管理和操作。
【關(guān)鍵詞】：VLCC 航速優(yōu)化 EEOI 能效
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U676.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 研究背景11-14
• 1.2 研究意義14-15
• 1.3 研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16
• 1.3.3 研究進(jìn)展分析與總結(jié)16-17
• 1.4 研究方法17-18
• 1.5 研究思路與主要內(nèi)容18-20
• 第2章 VLCC航速優(yōu)化理論基礎(chǔ)概述20-39
• 2.1 VLCC運(yùn)輸市場(chǎng)概述20-24
• 2.1.1 國(guó)際原油供給需求20-22
• 2.1.2 運(yùn)力供給22-23
• 2.1.3 主要航線23-24
• 2.1.4 租船方式及其特征24
• 2.2 船舶運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)分析24-27
• 2.2.1 船舶運(yùn)輸成本24-25
• 2.2.2 油輪運(yùn)價(jià)25-26
• 2.2.3 航次經(jīng)濟(jì)效益估算26
• 2.2.4 船期經(jīng)濟(jì)性26-27
• 2.3 船舶能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)27-30
• 2.3.1 能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)的定義27-29
• 2.3.2 能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)的建立29-30
• 2.3.3 能效營(yíng)運(yùn)指數(shù)的影響因素30
• 2.4 不定期船最佳航速的選擇30-35
• 2.4.1 航速?zèng)Q策者及航速優(yōu)化目標(biāo)30-31
• 2.4.2 航速、主機(jī)功率、油耗量三者之間的關(guān)系31
• 2.4.3 最佳營(yíng)運(yùn)航速31-35
• 2.5 船舶降速的影響及動(dòng)力裝置管理措施35-38
• 2.5.1 降速航行的影響36-37
• 2.5.2 動(dòng)力裝置管理措施37-38
• 2.6 小結(jié)38-39
• 第3章 VLCC航速優(yōu)化數(shù)學(xué)模型分析39-59
• 3.1 問(wèn)題提出39-40
• 3.2 問(wèn)題描述40-41
• 3.3 基于航次每營(yíng)運(yùn)天經(jīng)濟(jì)效益的航速優(yōu)化數(shù)學(xué)模型41-50
• 3.3.1 航次時(shí)間43
• 3.3.2 航次運(yùn)輸收入43
• 3.3.3 航次運(yùn)輸成本43-49
• 3.3.4 最終模型49-50
• 3.4 基于航次經(jīng)濟(jì)效益的航速優(yōu)化數(shù)學(xué)模型50-52
• 3.5 基于航次能效的航速優(yōu)化數(shù)學(xué)模型52-54
• 3.5.1 燃油消耗52-53
• 3.5.2 最終模型53-54
• 3.6 模型求解54-58
• 3.6.1 求解思路54-56
• 3.6.2 可行域劃分56-57
• 3.6.3 外罰函數(shù)法57-58
• 3.6.4 模式搜索法58
• 3.7 小結(jié)58-59
• 第4章 航速優(yōu)化應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)59-73
• 4.1 軟件設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)59
• 4.1.1 Visual Basic 6.0簡(jiǎn)介59
• 4.1.2 Access 2007簡(jiǎn)介59
• 4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)59-62
• 4.2.1 船舶技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)60
• 4.2.2 WS基本費(fèi)率數(shù)據(jù)庫(kù)60-61
• 4.2.3 航線數(shù)據(jù)庫(kù)61
• 4.2.4 船舶港口信息數(shù)據(jù)庫(kù)61
• 4.2.5 最優(yōu)航速記錄數(shù)據(jù)庫(kù)61-62
• 4.3 軟件設(shè)計(jì)框架62-66
• 4.3.1 軟件功能設(shè)計(jì)63-64
• 4.3.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64-66
• 4.4 軟件使用說(shuō)明66-72
• 4.4.1 啟動(dòng)軟件66
• 4.4.2 航速優(yōu)化向?qū)?/span>66-71
• 4.4.3 顯示優(yōu)化結(jié)果71
• 4.4.4 決策記錄自動(dòng)保存71-72
• 4.4.5 優(yōu)化報(bào)告打印72
• 4.4.6 歷史決策查詢及修改72
• 4.5 小結(jié)72-73
• 第5章 單船航速優(yōu)化實(shí)例分析73-83
• 5.1 實(shí)例概述73-75
• 5.2 曲線擬合75-77
• 5.2.1 擬合定義75
• 5.2.2 主機(jī)油耗曲線75-77
• 5.3 優(yōu)化計(jì)算77-78
• 5.4 模型圖像78-80
• 5.4.1 基于航次每營(yíng)運(yùn)天經(jīng)濟(jì)效益的模型圖像78-79
• 5.4.2 基于航次經(jīng)濟(jì)效益的模型圖像79-80
• 5.4.3 基于航次能效的模型圖像80
• 5.5 優(yōu)化結(jié)果比較分析80-82
• 5.5.1 基于航次每營(yíng)運(yùn)天經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化結(jié)果分析80-81
• 5.5.2 基于航次經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化結(jié)果分析81
• 5.5.3 基于航次能效的優(yōu)化結(jié)果分析81-82
• 5.6 不同優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)航速差異分析82
• 5.7 最優(yōu)航速的選擇82
• 5.8 小結(jié)82-83
• 第6章 結(jié)論與展望83-85
• 6.1 本文結(jié)論83-84
• 6.2 本文研究的不足與展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 致謝88-89
• 作者簡(jiǎn)介89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：877100