[发明专利]一种船舶航速优化方法及设备

说明书

本申请的目的是提供一种船舶航速优化方法及设备，本申请通过根据船舶自身性能数据，对船舶航行原始数据进行预处理，建立船舶航行数据库；基于船舶的遭遇角对所述船舶航行数据库进行划分，并基于划分后的船舶航行数据库建立每个遭遇角对应的船舶油耗模型；基于途经区域预测气象和航次计划需求将船舶的航程划分为至少一个航段，并基于遭遇角对应的船舶油耗模型建立每个航段对应的船舶分段航速优化模型；基于船舶分段航速优化模型，得到对应的航段的平均航速，满足船舶安全与效率的前提下，整体的油耗最低，提高了船舶能效，降低了航行成本。

技术领域

本申请涉及船舶航运领域，尤其涉及一种船舶航速优化方法及设备。

背景技术

当今，海上运输同陆路运输相比，具有运量大、发展成熟和费用低廉的优势，在全球经济中扮演着重要的角色。由于2008年国际金融危机的影响，导致世界经济增长乏力，与此同时，海运贸易需求量相对金融危机前大为降低，再加上全球海运运力严重过剩，运费已下降到令人吃惊的程度，导致航运市场上供给大于需求的矛盾日益加剧，也在一定程度上影响着全球航运业的正常秩序。在整个航运过程中，相对航运企业其他的运营成本，燃油耗费已超过整个航运成本的40％，若不能够积极采取增效减排的有效措施，这将严重影响整个航运业的良性发展。自本世纪初，油价持续上涨，整体上呈现上升的趋势，尽管2011年以来其有所下降，但从长远发展角度上分析，目前新能源仍未取代燃油在机动动力方面的主导地位，国内内燃机约消耗中国进口石油的60％，而且其开发成本也不断增加，以及燃油的不可再生性、中东局势的不稳定性等因素的影响，这将致使油价不可能总是保持低位。今后油价的上升，必将给整个航运市场带来负面的影响，进一步加大航运成本的增加以及航运企业间的恶性竞争。

针对营运中的船舶，通过航速优化可以达到节能减排的目的，通过系统归纳与分析航速优化的研究成果，发现目前的研究成果有的仅从数学的角度进行理论分析，模型复杂，求解困难，而有的仅停留在经验推理，很少考虑海况等因素的影响，难以运用到船舶实际运营中。

因此，如何在船舶航运的过程中减少航运成本成为业界主要研究课题。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种船舶航速优化方法及设备，以解决现有航运过程中由于耗油过多导致的成本过高的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种船舶航速优化方法，该方法包括：

对获取的船舶航行原始数据进行预处理，得到船舶航行数据库；

基于船舶的遭遇角对所述船舶航行数据库进行划分，并基于划分后的船舶航行数据库建立每个遭遇角对应的船舶油耗模型；

基于途经区域预测气象和航次计划需求将船舶的航程划分为至少一个航段，建立每个所述航段对应的船舶分段航速优化模型；

基于所述船舶分段航速优化模型，得到对应的所述航段的平均航速。

进一步地，上述方法中，所述对获取的船舶航行原始数据进行预处理，得到船舶航行数据库，包括：

获取船舶航行原始数据；

对所述船舶航行原始数据进行过滤处理，和/或同步处理，和/或归一化处理，得到船舶航行数据库。

进一步地，上述方法中，所述基于船舶的遭遇角对所述船舶航行数据库进行划分，并基于划分后的船舶航行数据库建立每个遭遇角对应的船舶油耗模型，包括：

基于船舶的遭遇角对所述船舶航行数据库进行划分，得到每个遭遇角对应的船舶航行数据库；

基于航行中的风力和浪高建立每个遭遇角对应的对地航速与对水航速之间的第一关系模型，并统计分析船舶主机油耗与所述对水航速和排水量之间的第二关系模型；