机桨匹配分析方法在船舶降速中的应用

低碳环保节能减排已成为航运主流,降低航运速率可以减少油耗,本文研究发现当船舶航速需求降低后,可以通过机桨匹配分析方法确定主机相应车速。     

船舶能效管理的发展与我国履约的应对措施

本文介绍了国际公约中的新船设计能效指数（EEDI）、船舶能效管理计划（SEEMP）的基本概念和国际海事组织对船舶节能减排的相关技术措施,再结合我国目前在船舶能效管理方面的实际情况,提出了适合我国船舶的节能减排措施。     

浅议全球高油价背景下船舶降低燃油成本的对策

文章分析了船舶燃油管理及其消耗所存在的问题,并提出了降低船舶运营燃油成本的对策,以达到降低油耗、控制成本和节能减排的目的,对推动绿色航运具有一定的实践指导意义。     

基于EEOI的船舶能效管理措施节能分析

为了构建船舶能效运营体系,指导船只运营管理实践,以新美洲轮为例,利用实船数据结合能效运营指数(EEOI)公式,分别从增压器数量、船舶航速、装卸货以及主机气缸注油率等方面进行了理论计算和实验,得到各因素对船舶能效运营指数的影响。结果显示,优化增压器数量、航速、装卸货以及主机汽缸注油率的方法可以有效地减少船舶油耗,为今后船舶运营以及节能减排管理提供参考。     

内支线配船与船舶调度优化

为平衡航运企业内支线营运成本和客户服务水平,研究内支线不定期船舶的配置和调度问题。考虑枢纽港船舶的限制时间和支线船舶容量等现实约束,兼顾各支线港在计划期内不同时段的货运需求,构建了以内支线营运成本和甩货成本之和最小为目标的内支线配船与调度优化模型。结合问题的特征,设计了和声退火混合算法,对模型进行求解。通过案例分析不仅验证了模型和算法的有效性,还给出了枢纽港船舶的限制时间和单位甩货成本的灵敏度分析。     

绿色集装箱港口节能减排策略综述

综述了绿色集装箱港口节能减排策略，总结了国内外针对在港船舶、场桥、集卡与岸桥节能减排的措施与减排效果量化方面的研究成果，提出了未来的研究方向。研究结果表明:船用替代燃料(包括液化天然气、生物燃料、新能源)减排效果明显，针对替代燃料动力船应用困难问题，未来可重点研究替代燃料配套设施建设时序、补贴政策确定等问题；船舶采用岸电技术依据各地区碳排放系数不同可减少48.0%~70.0%的船舶在泊CO₂排放，考虑岸电设施使用率低等问题，港口岸电定价、船舶与码头配套设施改造时序等问题成为未来研究重点；降低船速可减少8.0%~20.0%的船舶在港CO₂排放；降低船舶非生产等待时间及辅助作业时间，并不能显著降低船舶在港CO₂排放，后续还可进一步研究如何通过港口资源合理调度等方式减少船舶在港等待时间；设立硫排放控制区可减少33.0%~34.6%的SO₂排放，还可继续研究排放控制区对船舶运营与港口运营的影响；场桥、集卡与岸桥节能减排措施主要为设备改造及优化调度，未来可继续研究既有设施设备节能改造时序，并分析在港船舶与装卸设备各减排措施集成下的综合减排效果；新能源供电系统在港口中的应用尚处于起步阶段，未来可研究港口新能源电力系统设计方法，构建清洁低碳的港口能源体系。      

基于遗传算法的定制公交路线多目标优化

常规公交乘客乘坐舒适度低,消耗时间长,推行定制公交在一定程度上能够缓解此问题.首先,以最小化乘客的出行时间、最小化车辆的油耗为目标函数,考虑车辆容量限制、出行时间约束、出行费用约束等,建立定制公交路线多目标优化模型.其次,采用改进的NSGA?Ⅱ算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ)求解,采用基于未到达交通节点顺序的自然数编码方法进行编码,采取锦标赛选择策略进行选择操作,采用均匀变异方式进行变异操作.最后以兰州市局部路网进行模拟研究.研究结果表明:运用建立的定制公交路线多目标优化模型及算法,能够快速得到优化路径,并且该路径能同时满足乘客出行时间短及车辆油耗低的要求.     

现代风帆助航船航行模式分析

风能应用于远洋船舶运输是航运节能减排的一种重要手段。风帆助航船以机主帆辅的形式运行,以节能减排为最终目标。船舶在满载、压载等不同的航行状态下航行时,要选择不同的帆机配合航行模式,主要有定航速航行模式和定功率航行模式。     

海面遇险目标快速接近辅助决策系统

在大风浪天气条件下,为了使救助船在能够保障自身安全的前提下,尽早靠近遇险目标实施救助,采用专家问卷调查的方式,得到了北海救助局主力救助船的失速情况、航行风压差与风险等级隶属度等数据。根据模糊数学和风险分析理论,建立了救助船的风险评估模型,提出了基于电子海图的大风浪信息综合显示与救助船舶航线优选平台的功能需求,优化了航线风险评估流程,并设计了大风浪天气条件下海面遇险目标快速接近辅助决策系统。仿真结果表明:距离遇险目标最近的救助船北海救196航线风险等级过大,Ⅲ级风险的隶属度为1.0;救助船北海救108沿2号航线前往遇险目标时,会遭遇8级横风,Ⅲ级风险的隶属度为0.5,失速明显且航行时间过长;救助船北海救113的1号航线安全性较佳,时间最短,为最佳航线。仿真结果与实际结果一致,可见,系统有效。     

吉林省内河航道建设、养护中船舶节能减排中长期规划初探

本文分析了吉林省内河航道基本建设、养护中施工船舶的耗能现状及存在的问题，提出了施工船舶节能减排中长期规划目标：     

内河船舶电力推进系统的节能与环境效益评估

为了适应我国船舶排放控制的要求,内河船必须采取节能减排措施。以两艘实船为基础,分析柴油机直接推进和电力推进系统的能耗和排放数据,得出电力推进系统具有更好的节能优势和较大的环境效益。我国正加大力度研究电力推进的核心技术和关键设备,也必能促进电力推进产品的发展,提高相应产品的质量并且降低价格,将来内河船有望逐步拓展采用电力推进系统。     

高速列车多区间节能操纵优化研究

区间运行时间和操纵方法是实现高速列车节能运行的两个重要方面.本文构建了可调整区间运行冗余时间的高速列车多区间节能操纵模型.考虑到高铁枢纽车站和非枢纽站对列车到达时刻准点性的要求程度不同,模型中增加了枢纽车站的列车到达时刻与列车运行图定到达时刻一致性约束,以及非枢纽车站的列车到达时刻在一定时间范围内的约束.为了避免解空间中不满足定时约束的不可行解的数量影响算法效率,设计了一种三层编码的遗传算法来求解模型.通过1条包含3个枢纽车站、3个非枢纽车站的高速铁路线路验证,结果表明,本文所提出的高速列车多区间节能操纵方法能够保证枢纽车站列车到达时刻不变,非枢纽车站列车到达时刻在一定时间范围内变换时,求得多个区间的列车最优节能操纵速度轨迹.与基于牵引-惰行控制方法和单区间节能操纵方法在图定运行时分下的计算结果相比,本文所提出的方法节能率分别超过16%和4%.     

“双碳”目标下我国船舶减排技术创新知识图谱分析

为在“双碳”目标下全面系统提升我国船舶减排技术创新能力，基于知识图谱并综合运用 CiteSpace与SATI等计量可视化工具，以船舶减排技术创新中外文核心期刊文献为主要数据源， 对我国船舶减排技术创新研究进行系统分析。结果表明：我国船舶减排技术创新研究大致经历4 个阶段，分别是起步阶段(2001—2007年)、成长阶段(2008—2014年)、回稳阶段(2015—2018年)及繁荣阶段(2019—2021年)；研究热点主要集中在船舶节能减排技术及措施，绿色船舶及绿色航运， 船舶能源效率及能效管理这3方面；未来研究朝着碳中和、替代燃料、岸电、低硫燃油及绿色船舶设计等方向发展。通过系统梳理和深入分析现有核心文献，揭示我国船舶减排技术创新领域当前研究现状及未来方向，为应对“双碳”目标下我国船舶减排技术创新带来的广泛而深刻“经济社会系统性变革”提供参考借鉴。     

基于船舶油料管理中船舶油耗的研究

鉴于目前船用燃油价格高居不下、船舶油耗费用占船舶运营费用比重较大的实际情况,本文针对船舶的加油及油耗管理工作进行深入研究,对降低航运企业的燃油成本、控制船舶运营费用的工作具有一定的指导意义。     

考虑游览船运营特征的航道通过能力评价方法

为构建客货船舶协同动态运行控制技术体系，以经典航道通过能力模型为基础，构建基于游览船运营特征(发船高峰性和航线集中度)的航道通过能力模型.根据黄浦江游览核心区船舶自动识别系统(AIS)数据，对所提出的航道通过能力模型进行实证分析.研究结果表明，本文航道通过能力模型能够较为准确地评价研究区域的实际航道通过能力.游览船发船高峰时期与现有航线规划条件下，黄浦江游览核心区航道通过能力(76艘/h)趋近饱和状态；当过境船到达超过69艘/h时，建议海事相关部门采取“错峰”航行等相关政策.     

考虑游览船运营特征的航道通过能力评价方法

为构建客货船舶协同动态运行控制技术体系，以经典航道通过能力模型为基础，构建基于游览船运营特征(发船高峰性和航线集中度)的航道通过能力模型.根据黄浦江游览核心区船舶自动识别系统(AIS)数据，对所提出的航道通过能力模型进行实证分析.研究结果表明，本文航道通过能力模型能够较为准确地评价研究区域的实际航道通过能力.游览船发船高峰时期与现有航线规划条件下，黄浦江游览核心区航道通过能力(76艘/h)趋近饱和状态；当过境船到达超过69艘/h时，建议海事相关部门采取“错峰”航行等相关政策.     

基于PDCA循环的船舶能效管理体系的构建

根据IMO最新规定,全球营运船舶必须在2013年1月1日前配备一份《船舶能效管理计划》（SEEMP）,以通过船舶最佳管理和操作来实现船舶的节能减排。建立船舶能效管理体系,将能效管理纳入公司整体的结构化的管理体系予以实施是船公司面临的重要任务。本文基于PDCA循环原理,遵循＂策划（P）-实施（D）-检查（C）-改进（A）的运行模式,构建了＂船舶能效管理＂的履约体系结构框架,用系统的方法指导公司如何进行船舶能效管理,提高船舶能效、减少CO2排放,积极应对国际挑战和促进＂十二五＂交通运输行业节能减排目标的实现。     

基于串联排队网络的三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度模型

为了提高三峡-葛洲坝水利枢纽的整体通过能力,分析了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度的实际需求,建立了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度数学模型,考虑了闸室面积利用率最大、整体待闸时间最小两个目标函数和船舶编排过程中的八个约束,应用串联排队网络理论求解模型。算法将申报船舶按照航向分成四个船舶序列,动态计算每艘船舶的权重,兼顾船舶长度与宽度优先,待闸时间约束、葛洲坝船闸通航条件限制和任务均衡的要求,循环排船,逐步优化。应用结果表明应用该数学模型和编排算法编制一个计划期的两坝五闸计划仅需2 min,编排时间短,葛洲坝2#船闸的闸室面积利用率高于70%,并且客船和旅游观光船均排在前面的闸次中,说明客船的待闸时间约束是满足的,并且在航向上是上下航向交替运行,没有出现倒闸情况,编制的计划满足实际调度需要。     

基于动态学习的泊位调度方案优化

泊位调度方案的制定要依据在泊船舶的占用泊位情况及预计在泊时间,确定其他待泊船舶的靠泊位置与靠泊时间.然而,预计在泊时间受水文气象等多种复杂因素的影响,且影响程度是随时间动态变化的,给泊位调度方案的制定增加了难度.对此,本文采用动态学习方法对在泊时间计算函数进行更新,再基于所得函数对泊位调度方案进行优化.并设计了包含船舶在泊时间动态学习及泊位调度方案优化的并行算法,前者为后者提供更新的在泊时间计算函数,后者的实际执行结果为前者提供学习样本.通过算例对模型有效性进行了验证,结果表明：加入动态学习过程,船舶在泊时间的计算偏差得以降低;优化方案的平均在泊时间缩短2.4 h,总成本降低11.1%.     

应用“五分钟操船法”准确调整船舶预计抵达时间（ETA）

操纵船舶到达港口领港站,对预计抵达时间（ETA）的把握关系到船舶操纵的安全。本文阐述应用＂五分钟操船法＂准确调整ETA,确保船舶航行安全。