不定期船最佳航速优化研究

不定期船的航次日均盈利额主要受航速及燃油价格波动的影响,对于多艘不定期船,固定成本的不同也会 造成航次日均盈利额的差异.首先,采用控制变量法分别研究燃油价格及不同船舶固定成本的变化对不定期船航 次日均盈利额的影响,然后以航次日均盈利额最大化为目标构建不定期船最佳航速优化模型.最后,以中巴铁矿石航线上ATHENIAN PHOENIX号不定期船为例对该优化模型进行了实例分析,得出最佳航速优化计算公式及曲线图.     

一种融合遗传算法和二分法的船舶航速优化方法

面对越来越高的节能减排要求,研究特定航线营运船舶的航速优化方案,对于船舶所有人来说具有重要的现实意义.提出一种融合遗传算法和二分法的船舶航速优化方法,考虑实时气象和风浪条件,构建简化油耗模型,深入阐述遗传算法和多约束条件下的航速快速寻优方法.根据实船反馈的数据动态调整每日航速优化建议并将其推送至船端,通过比较目标航次数据与优化航次数据,验证该方法的有效性.结果表明,采用该船舶航速优化方法能达到降低全航路油耗的目标.     

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。     

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.     

重庆—上海江海直达船船型优化

为提升重庆—上海过闸型江海直达船的航行性能和经济性,以满足通过三峡船闸船舶吃水要求的江海直达船型为研究对象,以排水体积和浮心纵向位置为约束条件,采用理论设计与数值计算相结合的方法优化船型。采用Rhinoceros软件进行船体建模,采用CAESES（FRIENDSHIP-Framework）软件进行半参数化模型优化,采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）技术进行阻力预报。通过2轮优化对比,优化船型在10 kn、13 kn和16 kn航速下的总阻力相比原始船型分别减小10.76%、8.18%和1.86%。研究表明：垂直艏+下凸艉组合的减阻效果要优于尖直艏+平直艉组合,且航速越低,减阻效果越明显;采用多航速验证方法能有效避免固定航速船型优化的局限性。研究结果可供江海直达船的船型设计和建造参考。 关键词：型线优化;总阻力;多航速;江海直达船;SBD技术     

肥大型船舶的航速估算方法

本文在分析比较已有船舶航速估算方法的基础上，重点进行了肥大型船舶的航速估算方法研究，其中包括有效功率估算，自航因子估算，螺旋浆初步设计和相关补贴等研究，提出了最新的肥大型船舶航速估算方法。有效功率估算研究是将上海船研所肥大船系列试验图谱重新分布、表达，再根据二十余年积累的大量肥大船模型和实船试验资料，对球首和船型的影响进行修正，用４０余艘肥大船模型试验结果校核、修改、完善，得到肥大型船舶的有效功率     

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。     

大型油船航速估算方法

对现有的船舶航速估算方法分析比较，提出了大型油船的航速估算方法。其中有效功率估算是根据上海船研所肥大船系试验图谱和实船试验资料经分析、修正得出，与荷兰Ｈｏｌｔｒｏｐ法、大连造船厂法比较，本文方法均方差最小，估算值与试验值最接近；自航因子估算以ＳＳＰＡ大油轮系列自航试验资料为基础，用上海船研所大量肥大船模型自航试验数据修正得出。     

子母运输船“沙河口”轮的技术改造

本文对“沙河口”轮航速下降的原因进行了详细的分析，找出了该船航速下降的主要原因，并依此对“沙河口”轮进行技术改造，同时对该船的航行状态进行优化。改造后，该轮航速提高了约25％，效果显著。     

超大型液化石油气船线型研制

超大型液化石油气船(VLGC)是高附加值的船,在LPG市场中占有重要的位置。应用CFD技术对VLGC线型进行了研制和优化,应用结果表明最终的航速明显超过了原来的参考线型,也超过了立项的目标航速,接近了国外优秀船型。     

片体位置及航速效应对三体船波浪载荷的影响

基于三维时域Rankine源法计算不同航速下三体船的总纵垂向弯矩、垂向剪力和总纵扭矩以及连接桥上的横向弯矩、垂向剪力和横向扭矩。基于北大西洋海况的长期预报结果,研究片体纵向位置以及航速效应对三体船波浪载荷沿船长、随浪向的分布规律以及对载荷大小的影响,得出基于波浪载荷的片体优化分析和航速建议,可以为三体船的载荷直接计算和结构强度分析提供参考。研究发现,片体位置对纵向扭矩以及连接桥弯扭载荷的分布和大小影响很大,片体位于距船尾约35%~40%L比较有利;船舶在中高航速(0.25≤Fn0.4)下的波浪载荷比较小。此外,改善片体重量分布有利于减小连接桥载荷。     

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。     

自航条件下船泵耦合的喷水推进特性数值分析

为了研究喷水推进船航速及运动姿态对推进特性的影响,采用CFD方法,对不同航速和姿态下的一艘喷水推进三体船进行自航计算.研究发现,在不考虑姿态的变化时,随着喷水推进装置转速的提高,航速提高,喷水推进装置导叶通道内贴近吸力面一侧流动分离减轻,推进性能提高.当航速和转速不变,仅改变运动姿态时,随着艏倾的增大,喷水推进装置入口...     

基于全参数化建模的高速客船型线优化设计

以某型高速客船为研究对象.采用CAESES FRIENDSHIP-Framework软件进行全参数化建模,对初始模型采用SHIPFLOW软件进行兴波阻力计算,将计算结果与船模试验结果进行对比,以验证计算的可靠性.采用Sobol算法进行特征参数的灵敏度计算,以有效降低设计空间维数,提高计算效率.建立多航速优化模型,完成船...     

确定任意舰船拖带组合最大允许航速的新方法

不论平时或战时,舰船均可能执行拖带任务,但现有的规定不能充分发挥舰船拖带潜力;现有拖带公式未能解决拖带最大允许航速计算问题.文章基于船—机—桨关系,提出了一种任意拖带组合的最大允许航速计算模式,该法简便易行,且便于计算机实现.计算机仿真表明,该算法是可行的.     

喷水推进船操纵性水动力导数影响的试验研究

采用数学模型进行船舶操纵性模拟是常用的方法，但喷水推进船航速高、回转时横倾大，还会出现侧滑现象，有必要开展操纵性水动力影响的研究。论文采用大振幅平面运动机构开展了高速单体喷水推进船的斜航、纯横荡和纯摇首运动的模型试验，在不同航速下对带有喷水推进的船体和裸船体进行水动力测试，分析了与上述运动相关的水动力导数。试验表明，高航速引起的船舶升沉和纵倾等运动姿态较大的变化以及喷水推进作用下船体产生的“虚尾”，使操纵性水动力导数受到很大影响。还发现该船在两个试验航速下都不具有航向稳定性，在总体设计时需要考虑初始尾倾，以消除喷水推进产生的不利影响，必要时需增加呆木或稳定鳍，用于改善航向稳定性。     

中铁渤海1号

行驶于烟台和大连间渤海湾的火车轮渡船。上海船舶研究设计院设计、天津新港船舶重工有限限责任公司建造，最大载重量7788吨，服务航速18节，可无限航区航行。获2007年原国防科工委科技进步二等奖。     

大数据技术在船舶能效管理中的应用

利用船上安装的数据采集装置对营运数据进行监测,基于监测数据计算能耗指标。根据分析评估结果,为船舶能效管理提供航速、纵倾、最佳清除污底时间等指导建议。同时通过建立航区航线的海况数据库,可以计算综合海况下的功率和油耗,为优化固定航线船舶在实际海况下的水动力性能提供参考。从某8万吨级散货船型线优化的4种方案对比可知,型线4与原型线相比,载货工况下的有效功率降低7. 16%,燃油减少7. 29%。     

基于不同场景的船舶航速优化模型与影响因素研究

航速优化是实现船舶智能能效管理以及降低能耗的有效途径,能产生良好的经济效益和环境效益。论文介绍了船舶航速下的各种定义,并开展了航速优化分类研究。从环境、市场以及约束条件等3个方面阐述了船舶航速优化的影响因素。针对不同运输类型船舶,根据其营运特点,分别建立了以最小油耗和最大收益为目标的航速优化模型,并进行了优化算法的对比分析。开展了长江船舶案例研究,结果表明航速优化可为船舶提供动态航速建议,优化后的航速可以实现全航次节油5 871 kg。     

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。