基于航次营运效益的不定期船航速优化研究

为探究不定期船的最优航速问题，对单航次、单货物的不定期船进行航速优化研究。建立2个基于航次营运效益的船舶航速优化数学模型，分别以航次净收益最大和航次日收益最大为优化目标，全面考虑航速对航次净收益、航次日收益、航次时间的影响和货主的运输服务时间要求等。基于设计的优化算法，自主开发了优化软件对模型进行求解，实现航次净收益或航次日收益最大化。研究结果表明：通过某型散货船算例分析，验证了软件给出的最优航速比航运公司提供的指导航速取得的航次净收益更大或航次日收益更大。     

基于能效管理的船舶航速系统优化设计

在目前航运业市场低迷、运力过剩的境况下,航运企业愈发重视对燃油成本的控制,对航速节油也有了更多的要求.为此,提出基于能效管理的船舶航速系统优化设计,计算船舶营运的经济航速.并结合航次的航线、航向、航速及每段航线的天气、水文等信息,对船舶营运航速的模型进行不断优化调整,指导船舶航行,为船舶及船岸操作提供决策支持,以达到优化节能的目的.     

船舶航速优化算法研究

有效的航速优化算法能够使船舶处于最佳航行状态,从而减少燃油开支,节约运营成本。本文以船舶航速作为研究对象,给出一种基于遗传算法的不定期船舶运输经济航速优化方法,实现了航线不变情况下,不定期船舶运输的航速优化问题。     

考虑货量的集装箱班轮营运成本优化

针对集装箱班轮单航线同型船的运输优化问题,考虑航线港口时间窗和货量的影响,建立以航线营运成本最小为目标的优化模型,设计和应用向上取整的遗传算法,通过算例分析验证模型的有效性。结果表明:燃油价格上升或货量增加时,最优配船数量会随着燃油价格的上升在一定范围内保持不变,总体随着燃油价格的增加而增加;最优航速在配船数量不变时基本上保持不变,受港口时间窗的影响,各段最优航速均不相同;主机总燃油成本在配船数量不变时会随燃油价格的上升而增加,但在配船数量增加的转折点处会随着燃油价格的上升而下降;总营运成本是否增加主要取决于最优航速下燃油成本的节约量与增加配船对应固定成本的增加量两者之间的博弈。     

考虑船舶航速的集装箱班轮燃油补给策略

针对集装箱班轮运输中船舶燃油补给问题,分析船舶航速变化对燃油消耗产生的非线性影响,推导出船舶航速与船舶往返时间及船舶油耗之间的关系式,以连续多航次船舶燃油补给总成本最低为目标,加油港与加油量为决策变量,建立周计划内考虑航速的集装箱班轮燃油补给混合整数非线性规划模型.根据模型特点,利用分段线性逼近函数对模型进行等价转换.以某航运公司的亚欧单航线为仿真实验,依次分析港口时间窗、船舶类型、燃油价格及船舶油舱容量等因素对船舶燃油补给策略的影响.结果表明:该模型可以同时决策船舶加油港的选择、加油量的大小及航速的调整,比传统模式更能节省油耗和成本.     

基于MATLAB编程求解船舶最佳航速

充分考虑船舶航次的所有实际支出和船舶到港时间要求,以航次总支出最少为目标,建立更符合实际的船舶最佳航速优化模型。采用更易MATLAB编程的外点惩罚函数和鲍威尔算法对模型中的有约束非线性问题进行求解。通过算例分析验证该模型和程序的有效性,讨论燃油价格变化对经济航速的影响,为船舶航次规划提供可靠的决策信息。     

远洋干线班轮航速与航线配船优化模型与算法

针对燃油价格剧烈波动条件下的远洋干线集装箱班轮航速和航线配船优化问题,通过分析远洋干线各航段货运量与港口对需求量、班轮航速与航线配船数量及燃油消耗量之间的关系,构建班轮航速与航线配船优化非线性规划模型,并设计逐步逼近求解算法,通过实例分析验证模型和算法的有效性及适用性。结果表明:基于航速优化策略,通过在不同航线上合理地配置船舶类型和数量,可明显降低班轮运输成本;依据燃油价格变化,适时采取"加船减速"或"减船加速"策略,可有效提高船公司的经济效益。     

散货船舶经济航速选择及燃油成本控制

为实现航次效益最大化,建立船舶经济航速选择模型,并通过Excel编制经济航速效益对比表,以某巴拿马型船实际营运数据验证模型和效益对比的实用性,分析航次执行的各个关键环节,提出相应的燃油预订和加油港选择、加油过程管控、存油量的有效监督、气导服务及结果分析等燃油成本控制措施。     

基于实船数据的船舶航速与油耗优化建模

为获得水路运输中船舶的最佳航速,实现燃油效率的最大化,以长江航线货运船的航速、燃油等真实监测数据为基础,提出一种新的船舶航速与油耗优化模型。模型包括白箱模型(White-Box Model,WBM)和黑箱模型(Black-Box Model,BBM)两个部分:WBM由改进后的物理方程和数学公式组成;BBM是BP(Back Propagation)神经网络。两者结合成新的灰箱模型(Grey-Box Model,GBM)。通过分析船舶航行过程中影响船舶燃油消耗的多种因素,确定WBM参数,分别用串联和并联的方式将白箱与BP网络结合构建船舶航速与油耗优化模型,采用牛顿-拉普森迭代算法进行求解。计算结果表明:优化模型可在选定的航段内找到最佳的指导航速,并且模型的R2达到了0.945。此外,将建立的模型与单一的WBM进行对比验证,所建立的船舶航速与油耗优化模型得到的最佳航速更加精确,整体误差也从0.130减小到0.071。     

经济航速——提高航次效益的有效途径

干散货市场持续低迷,如何最大程度地节省航次经营成本成为经营者当前最为迫切的课题。从分析干散货船舶航次经营成本的构成入手,明确燃油费用占航次成本比例最高,提出采用经济航速航行能够非常有效地节省燃油费用,实现航次效益最大化的观点。以好望角型船舶为例进行实证分析,并对使用经济航速航行的注意事项进行简单介绍。