船舶营运实时检测与节能控制系统

船舶节能是我国建设资源节约型社会和环境友好型社会的迫切需要,船舶营运实时检测控制系统采集主机转速、主机瞬时油耗、主机累计油耗、船舶航速、船舶航行累计里程、船舶经纬度、航向等相关参数,通过建模分析,对航行船舶的经济航速、航道、船舶操纵和船舶状态维修提供指导,获得了良好的船舶节能效果。     

基于“华泓”轮的船舶能效管理研究

文章通过对能效管理计划和船舶能效营运指数的说明,证实了能效管理对船舶节能减排的重要性,并以"华泓"轮的船舶能效管理、能效监控为例,说明了在实船上进行能效管理及减少碳排放的措施,以实现船舶节能减排。     

远洋船舶垃圾处理技术的研究

船舶垃圾污染海洋环境是目前国际、国内亟待解决的问题．分析了远洋船舶在停泊港口时和航行时处理船舶垃圾的几种典型方式．对焚烧处理方式中燃烧不完全、燃烧不稳定、能量利用不高问题进行了研究,提出船用焚烧炉采用具有不确定性保性能鲁棒控制系统和富氧燃烧．建议利用船舶垃圾燃烧过程中所释放热量,为其他装置提供能量,从而达到节能减排效果,对船舶垃圾处理技术发展具有一定的指导意义．     

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。     

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。     

内河船舶节能技术的分析与探讨

综合分析了船舶航行中对燃油消耗的各种影响因素,阐述了近几年船舶节能技术的应用及对船舶航运的经济效应影响,介绍了一种新的船舶节能航速油耗实时监控系统,并对产生的技术问题进行了探讨。     

基于EEDI的8000吨级近海油轮节能减排因素分析

在介绍EEDI(船舶能效设计指数)背景以及影响的基础上,突出船舶节能减排理念。以8 000吨级近海油轮为研究对象,提出油船的EEDI计算公式,计算该船的EEDI结果。从影响EEDI变化的三个主要因素——载重量、主机功率、航速出发,研究油轮的节能减排,进而为该类船型控制CO2排放和提高船舶自身性能提供依据。     

碎冰连续碰撞下船舶损伤模式研究

针对航行于碎冰水域的船舶航行速度、碎冰尺寸对船舶结构进行小能量多次碰撞的影响机理研究,并通过数值仿真模拟航行在碎冰水域环境中发生的船-冰碰撞情况。利用控制变量法,定量研究船舶在航速、碰撞次数、碎冰尺寸等参数下的船舶动态结构响应特性,进一步揭示船舶在不同碰撞工况下其自身损伤变形的规律特性,得到船舶在不同航速、碎冰尺寸等情况下碎冰与船舶多次碰撞下的损伤模式。     

基于AIS数据的船舶安全航行水深参考图

通过挖掘海量AIS数据, 提出了一种新的航道水深信息获取方法, 即构建船舶安全航行水深参考图; 采用数据预处理的方法对历史与在线的AIS数据进行清洗和修补, 生成船舶运动轨迹; 选定船舶航行区域的时间与经纬度, 采用K-means聚类算法对船舶航行过程中的吃水数据进行聚类分析, 得到不同安全航行区域的船舶分类, 运用BP神经网络模型预测并补齐AIS数据中缺失的船舶最大吃水信息; 分割船舶历史轨迹, 当子轨迹的时间间隔在10~20min时, 采用Spline插值方法对船舶轨迹中的丢失数据进行插值; 采用凸包构建同类船舶的安全航行水深区域图, 将不同吃水类型船舶的安全航行水深区域图合并, 得到船舶安全航行水深合并图; 将不同吃水类型的船舶安全航行水深合并图与航道图叠加, 得到船舶安全航行水深参考图。试验结果表明: 当聚类算法参数设置为4时, 聚类后得到4类船舶, 对应的船舶最大吃水范围分别为0.1~4.8、4.8~6.6、6.6~10.0、10.0~13.0m, 对应的至少可通航船舶吃水分别为1.8、2.4、3.3、5.0m, 说明船舶最大吃水与至少可通航船舶吃水呈正相关关系; 构建的船舶安全航行水深参考图在电子航道图中覆盖了86%的航道, 并与航道图的深水部分重合率为80%, 因此, 构建的船舶安全航行水深参考图能反映航道水深的真实情况, 满足不同类别船舶的导航需求。      

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。      

“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。     

辽宁港口航运业节能减排现状及发展对策

港口航运业是交通运输行业的重要组成部分,是交通运输行业节能减排工作的重点之一。本文分析了辽宁省港航系统节能减排工作的发展现状及存在的主要问题,从加强技术性节能、结构性节能、管理性节能三方面对全省港航系统节能减排工作发展对策进行了探讨。     

船舶航速优化综述

从航速优化模型、油耗预测模型、航速优化模型求解方法与船舶能效管理系统方面, 分析了国内外航速优化研究现状, 探讨了航速优化存在的问题, 并针对这些问题提出了建议。研究结果表明: 在航运市场持续萎靡的情况下, 经济航行将被更广泛应用, 针对航速优化的研究仍然具有重要的意义; 在航速优化模型方面, 目前多集中在以碳排放政策、不确定因素的影响、排放控制区政策、船队调度等为单一优化目标建立航速优化模型, 优化目标主要为成本最小化和利润最大化, 未来应将航速与航线、纵倾、船队部署联合优化, 考虑多种不确定因素、多种优化目标建立航速优化模型; 在油耗预测模型方面, 预测模型主要分为白盒模型、黑盒模型和灰盒模型, 白盒模型具有更好的可解释性, 黑盒模型的预测性能更好, 灰盒模型弥补了白盒模型和黑盒模型的缺点, 将成为未来的研究重点, 未来应基于精确的船舶数据和先进的人工智能算法进行数据学习, 提升油耗预测模型预测准确性; 在优化算法方面, 由于航速优化模型的复杂性, 大多采用启发式算法进行优化求解, 这种算法可以减少优化求解时间和提高求解质量, 未来需要探索更加精确高效的求解算法; 在优化策略方面, 采用大数据分析可以识别天气对航行的影响, 动态优化策略可以补偿环境因素引起的扰动, 能够进一步提升船舶能效水平; 在船舶能效管理系统方面, 船舶能效管理系统主要包括航行数据采集、数据传输、数据储存、数据分析与智能决策等功能, 由于其成本高昂, 目前尚未在船舶上大规模运用。      

水路交通技术发展趋势

对水路交通技术趋势相关文献开展文献计量分析，从主要研究国家、作者与关键词等方面梳理了研究脉络；综合国内外水路交通发展指导政策、前瞻报告与典型案例，分析并总结了水路交通技术发展现状，研判了未来水路交通技术发展趋势。研究结果表明: 水路交通技术将朝着以下5个方向发展。在水路运载工具方面，运输船舶逐步少人化，内河、近海、深远海船舶发展趋于谱系化；在航运基础设施方面，航道设施、能源供给、信息网络发展趋于一体化，并且船岸协同能力增强，船舶远程操控可实现，岸基船舶控制中心建设成为水运基础设施重要组成部分；在船舶动力方面，日趋严格的减排目标推动船用清洁能源发展，船舶动力系统将呈现多能源化和电动化；在船舶航行方面，多船协同运输可提高运输效率，内河、近海船舶编队航行成为运输新模式；在海事监管与安全方面，智能系统的应用使船舶人因事故逐步降低，智能无人系统救援成为现实。研究成果可以有效指导水路交通系统的未来规划、设计、建设与应用，为培育和发展水运新业态，逐步实现未来新一代航运系统提供有力支撑。      

海洋母子风帆船的稳性研究

在对母子风帆船以及一般风帆船分析和比较的基础上,研究了母子风帆船及其节能技术和稳性.通过合理配置母船与子船的适当流体间距,采用对船舶最大横截面点仿真的分析方法,在母船基础上两侧各增加一子船,相当于提高了型宽B,使得船舶复原力矩提高,抗外力矩能力提高,稳性提高,因此可以增设更大规模的风帆.文中通过合理配置母船与子船的适当流体间距,采用对母子风帆船最大横截面点仿真的分析方法,论证了母子风帆船的这些优点.母子风帆船是对古现代风帆船的一大提高和改进.预计此种船1年提供的平均推力,相当于改装前船舶消耗1年燃油总量后所能获得的平均推力.因此,采用该技术可以大幅度节能而且非常环保,经济效益和社会效益非常显著.     

船舶节能减排动态研究

2007年以来,高涨的燃油成本、持续增长的燃油需求以及IMO等国际组织对船舶排放问题的关注,使得船舶节能减排工作重要而突出。本文对当前航运业内采用的节能减排措施和有关研究进行了跟踪、整理和分析,以期对有关机构及人员能起到参考作用。