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一種考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化方法及系統(tǒng)與流程

文檔序號:40631555發(fā)布日期:2025-01-10 18:37閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化方法,其特征在于,所述總航行區(qū)間與總天氣數(shù)組對應(yīng)及計算步驟中,將初始離港時間和天氣區(qū)間,與航行區(qū)間、總天氣數(shù)組以及總航行區(qū)間數(shù)量中的至少一種相結(jié)合構(gòu)建天氣區(qū)間矩陣具體包括:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化方法,其特征在于,所述船舶運行參數(shù)還包括螺旋槳伴流分數(shù)、推力減額分數(shù),以及待修正的螺旋槳推力系數(shù)和扭矩系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化方法,其特征在于,采用雷諾數(shù)和粗糙度分別對推力系數(shù)和扭矩系數(shù)進行修正,分別得到推力系數(shù)修正值和扭矩系數(shù)修正值;并根據(jù)推力系數(shù)修正值、扭矩系數(shù)修正值、待修正的螺旋槳推力系數(shù)和扭矩系數(shù)計算出螺旋槳的實際推力系數(shù)和實際扭矩系數(shù),根據(jù)實際推力系數(shù)和實際扭矩系數(shù)計算出螺旋槳敞水效率。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化方法,其特征在于,采用泰勒方法計算出螺旋槳伴流分數(shù),并采用heckscher方法計算出推力減額分數(shù),根據(jù)螺旋槳伴流分數(shù)和推力減額分數(shù)計算出船體效率。

6.一種考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化系統(tǒng),其特征在于,包括依次連接的參數(shù)獲取模塊、船舶油耗及能效營運指數(shù)計算模塊、航速取值區(qū)間及目標函數(shù)建立模塊、總航行區(qū)間與總天氣數(shù)組對應(yīng)及計算模塊、參數(shù)初始化模塊、模擬退火計算模以及最優(yōu)解選取及船舶航行性能優(yōu)化模塊,

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化系統(tǒng),其特征在于,所述總航行區(qū)間與總天氣數(shù)組對應(yīng)及計算模塊中,將初始離港時間和天氣區(qū)間,與航行區(qū)間、總天氣數(shù)組以及總航行區(qū)間數(shù)量中的至少一種相結(jié)合構(gòu)建天氣區(qū)間矩陣具體包括:

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化系統(tǒng),其特征在于,所述船舶運行參數(shù)還包括螺旋槳伴流分數(shù)、推力減額分數(shù),以及待修正的螺旋槳推力系數(shù)和扭矩系數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化系統(tǒng),其特征在于,采用雷諾數(shù)和粗糙度分別對推力系數(shù)和扭矩系數(shù)進行修正,分別得到推力系數(shù)修正值和扭矩系數(shù)修正值;并根據(jù)推力系數(shù)修正值、扭矩系數(shù)修正值、待修正的螺旋槳推力系數(shù)和扭矩系數(shù)計算出螺旋槳的實際推力系數(shù)和實際扭矩系數(shù),根據(jù)實際推力系數(shù)和實際扭矩系數(shù)計算出螺旋槳敞水效率。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化系統(tǒng),其特征在于,采用泰勒方法計算出螺旋槳伴流分數(shù),并采用heckscher方法計算出推力減額分數(shù),根據(jù)螺旋槳伴流分數(shù)和推力減額分數(shù)計算出船體效率。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種考慮不確定性變量的船舶航行性能優(yōu)化方法及系統(tǒng),先基于獲取的船舶運行參數(shù)和港口參數(shù)分別計算出船舶油耗和船舶能效營運指數(shù),并采用3sigma準則計算出實際航速取值區(qū)間,再以實際航速取值區(qū)間為約束條件,基于預(yù)設(shè)的權(quán)重系數(shù)、船舶油耗以及船舶能效營運指數(shù)建立目標函數(shù);基于時間維度設(shè)定航行區(qū)間和天氣區(qū)間,進而采用特定的計算方法計算出每個航行區(qū)間對應(yīng)的天氣數(shù)組,然后在實際航速取值區(qū)間內(nèi)設(shè)定某個航行區(qū)間的初始實際航速,并將初始實際航速和該航行區(qū)間對應(yīng)的天氣數(shù)組作為模擬退火算法的初始解,最后采用模擬退火算法計算出每個航行區(qū)間的最優(yōu)航速,進而實現(xiàn)船舶航行性能的優(yōu)化,有效提高了船舶的航行性能。

技術(shù)研發(fā)人員:張焱飛,季盛,黃珍平,俞強,陳映彬,顧紅麗,文逸彥
受保護的技術(shù)使用者:上海船舶運輸科學(xué)研究所有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/9
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