基于航行数据的船舶航行油耗模型建立方法

准确评估船舶的能效表现是研究船舶性能、优化船舶能效的基础。为准确评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响和船舶的能效表现,以某超大型散货船为研究对象,基于船舶智能能效综合管理系统获取大量船舶航行数据,通过数据处理和特征工程找出影响船舶航行油耗的因素,采用人工神经网络建立船舶航行油耗模型。采用该模型预估船舶在一段航程中的总油耗量,验证该模型在评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响方面的有效性。此外,采用该模型对航程和转速进行优化,验证该模型对能效优化的可行性。     

基于航行数据的船舶油耗优化

以一条丹麦籍客滚轮的实测数据为基础,通过人工神经网络建立案例船的油耗黑箱模型。基于该油耗模型,进一步采用动态规划算法获得规定航线上的最佳航行策略,有效提高案例船的EEOI能效指数,达到减排节能的目标。该项研究所建立的油耗优化系统框架完全以实测航行数据为基础,可以直接应用于不同船只,具有较普遍的适用性,对于SEEMP能效管理计划的实施具有重要意义。     

基于LASSO的船舶日油耗预测研究

随着船舶燃油价格的不断上涨和国际海事组织对船舶碳排放的愈发限控,提高船舶油耗效率逐渐得到广泛关注,而船舶油耗预测是提高船舶油耗效率的重要前提。目前,在高维、稀疏的船舶油耗数据集中,众多算法存在可解释性低、泛化能力差的问题,为准确、有效地预测船舶日耗油量,提出一种基于套索(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator, LASSO)算法的船舶日油耗预测模型。以某货船午时报告油耗数据为例,对船舶油耗数据进行了预测,并与岭回归(Ridge)、最小二乘法(Ordinary Least Squares, OLS)和人工神经网络(Artificial Neural Networks, ANN)进行对比,其均方误差均值分别降低了0.07、0.08和3.77。     

基于数据驱动的船舶油耗预测模型研究

以某客滚船为研究对象,将大量航行实际数据进行预处理,通过斯皮尔曼等级相关分析选择出船舶左右桨螺距、左右舷舵角、纵倾、船首风速、船舶对水和对地航速为油耗主要影响参数。建立基于LSTM神经网络的黑箱模型对数据进行学习并预测油耗,额外选取测试样本验证模型精度,优化模型内部结构以进一步提高预测精度。将最终得到的预测数据与实测数据对比,证明模型具有良好的准确性。该研究方法能为船舶运营人员优化运营方案提供参考,能够提高水路交通运输的经济性。     

基于人工神经网络的船舶油耗模型

针对船舶能效管理计划SEEMP的实施需求,寻求建立油耗模型的通用方法,为航行优化提供决策基础。以丹麦籍客滚轮MS Smyril号作为研究案例,对船舶实测运行数据进行了分析和预处理,并采用人工神经网络构建了船舶油耗和航速的黑箱模型。基于实测数据与模型预测数据的对比,验证了上述油耗模型的准确性和实用性,对于提高船舶能效运行指数EEOI具有重要意义。     

主机转速传感器设计与分析

本文设计了主机转速信号的处理电路。分析了传感器的工作原理。介绍实验条件及实验数据。该传感器给出转向信号和模拟量、数字量两种形式的转速信号，可满足转速指示及主机遥控系统的需要。     

基于Agent理论的船舶主机控制研究

针对船舶主机智能化的发展趋势,提出了一个基于Agent的智能控制的船舶主机Agent体系结构,并对其组成部分和功能特性做了初步探讨,为实现全船多Agent系统(MAS)奠定了基础。     

基于人工蜂群算法的船舶航速优化

航速优化是船舶智能能效管理的主要组成部分,对降低船舶营运成本、减少温室气体排放具有重要意义。为减少船舶航行时的主机燃油消耗,根据实船数据首先构建了主机油耗模型,模型的平均误差仅为0.813%,然后对整个航程进行分段,基于人工蜂群算法对整个航程的航速进行优化。经过验证可得结论：优化后的航速对应的整个航程航行时间减少了14.44%,油耗量降低了3.012%。研究结果表明,使用人工蜂群算法对航速进行优化,能够对航速提出建议,达到提高船舶能效水平,提高经济性、环保性的目标。     

基于船舶日志的船舶主机碳排放核查

船舶碳排放核查是航运碳减排的基础工作。船舶主机作为主要的碳排放源,是船舶碳排放核查的重中之重。根据国际公约的要求,为核查评估船舶记录的主机碳排放数据,通过研究主机、螺旋桨的功率、转速相关特性,基于航海日志和轮机日志等船舶日志记录的船舶营运参数,提出估算船舶主机油耗量等碳排放数据的方法,并考虑多种因素将估算值相对记录值的绝对偏差设定在5%以内,以评估船舶日志记录的主机碳排放数据的合理性。该方法简单易行,可方便主机碳排放数据的核查评估,供相关方参考。     

2013年水路运输船舶油耗监测分析

分析2013年重点监测海洋船舶和内河船舶的油耗总量、单位油耗,对干散货船、集装箱船、油船等海洋运输不同船型和内河货运船舶的不同船型进行监测,分析不同船型、吨位的油耗特点及相关影响因素,同时针对不同船型提出相应的建议:对于干散货船,应加快淘汰老旧船舶,调整船舶动力结构;对于油船在货源充足的情况下,大型化更有利于油船节能降耗。     

洞庭湖区船舶主机选型调查及分析

船舶主机是船舶动力装置最重要的组成部分,船舶主机的选择对船舶动力的可靠性、经济性、机动性等将产生直接的影响。通过对洞庭湖区主机选用现状的调查,分析了船舶主机选型应考虑的主要因素。     

船舶主机误操分析与对策

海洋运输船舶一般要用柴油机作主机。主机的运行,既要满足船舶航行的需要,又要适应船舶航行工况的各种变化。在我国现役船舶中,除少数智能型自动化机舱外,大部分船舶主机的运行控制与调整均由操车人员操纵。无论是机舱集控室操纵、机旁操纵,还是驾驶台远距离操纵,操车人员都必须正确地把握船舶航行工况的即时变化,方能做到及时、正确地操纵主机。 轮机员操车的主要技术依据是主机转速。根据船型不同,分别还辅有主机排气温度、主机实际油门开度指示(负荷指示器)、增压器转速等。对于输出轴扭矩——常称轴负荷,现船中却没有轴负荷显示。由于实际操车依据没有明确显示,致使船舶长期以来普遍存在主机误操现象。 一、主机误操分析 1.人为因素技术误操 这类误操是因操车人员中的工作经验、技术水平的差异而造成的技术性误操。操车经验的积累过程以及各人之间技能的差别是必然的规律与现象:如从刚获得适任证书的三管轮直到成为操车经验比较丰富的大管轮这一较长的过程;调船工作从机型性能不熟悉到熟悉的过程;就在适任大管轮群体中也有经验、技能的高低之分。当操车依据标的不明确,而太多依赖经验、技能时,由于经验、技能的差     

船舶主机遥控系统的故障分析

船舶主机遥控系统的故障分析，是轮机工程中故障分析的难点之一，尤其在微机遥控系统中，由于微机本身比较复杂，安全装置比较多，故一旦发生故障，查找分析比较困难。本文以主机遥控系统的共性为基础，以常见故障为例，对主机遥控系统的故障作一初步探讨。     

船舶主机性能故障的主成因分析

介绍了船舶主机２０种典型性能故障的仿真模型计算结果。通过对各故障下热工参数的主成因分析,揭示了热工参数的相关性,提出了性能故障的降维识别方法,并介绍了人工神经网络在船舶主机故障诊断中的具体应用。