(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211235170.9 (22)申请日 2022.10.10 (71)申请人 中远海运能源运输股份有限公司 地址 200080 上海市虹口区东大名路670号 (72)发明人 耿佳东　马晶　邵山　文逸彦　 孙潇潇　黄珍平　 (74)专利代理 机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 1 1129 专利代理师 张涛 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 一种液货运输船舶经济航速优化节能效果 评估方法 (57)摘要 本发明提出了一种液货运输船舶经济航速 优化节能效果评估 方法， 通过如下步骤， 包括S1： 构建姊妹船不同载况和不同气象条件下航速油 耗关系基线； S2： 提取船舶航行经验操作行为基 准； S3： 基于经验操作行为总油耗和实 际优化仿 真总油耗对比， 计算所述经验操作行为的总油耗 和实际仿真油耗相差百分比， 即为优化仿真节能 效果数据， 本发 明可以直观对比获得经济航速优 化节能效果， 并使每一微分段都有数据可依。 特 别考虑了不同天气状况对航速和节能效果的影 响， 分别计算恶劣天气和好天气的航速并建立两 个气象状态下航速和主机油耗关系曲线， 并进一 步对比仿真油耗优化效果。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115456305 A 2022.12.09 CN 115456305 A 1.一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特 征在于， 具体步骤如下： S1： 构建姊妹船不同载 况和不同气象条件下航速油耗关系基线； S2： 提取船舶航行经验操作行为基准： 计算姊妹船不同气象状况下船舶平均航速差值 确认船舶航行 经验操作行为基准； S3： 基于经验操作行为总油耗和实际优化仿真总油耗对比： 利用所述船舶平均航速差 值和当前平均航速计算好天气、 恶劣天气的平均航速， 并代入所述航速油耗关系基线计算 经验操作行为的总油耗， 再计算所述经验操作行为的总油耗和实际仿真油耗相 差百分比， 来评估液货运输船舶经济航速优化节 能效果， 所述实际仿真油耗是根据实际船型、 利用船 速优化算法计算的推荐船速、 天气状况和装载状态， 通过代入对应的航速油耗关系基线计 算得出。 2.由权利要求1所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 构建姊妹船不同载 况和不同气象条件下航速油耗关系基线的方法， 包括如下步骤： S1： 确定同类船 型， 所述船 型包括散货、 油轮、 集装箱； S2： 确定姊妹船， 根据同类型 船下的吨位， 吨位相差不超过5％， 则确定为姊妹船； S3： 提取姊妹船的人工录入数据， 所述人工录入数据包括航行开始的时间Ts、 结束时间 Te、 一天内的航行总时间h、 平均航速Vg、 主机总油耗F、 船舶艏吃水Df， 艉吃水Da、 航行总里 程S； S4： 根据船舶实际艏吃水Df， 艉吃水Da以及设计载况吃水 区分船舶装载状态， 分别为三 种压载、 满载、 中间状态； S5： 提取姊妹船的AIS数据， 根据S3中确定的航行开始的时间Ts、 结束时间Te， 找到AIS 数据中对应船的开始 经纬度(Lons,Lats)、 结束经纬度(Lone,Late)， 以及中间过程整点经纬 度信息； 根据经纬度数据、 时间， 提取对应时间和地点的风级数据， 根据风级数据计算这一 天的平均风级； S6： 依据S4 ‑S5对姊妹船人工录入数据进行 区分， 得到每条人工录入数据对应的船舶状 态和风级情况， 按照状态区分； S7： 每个状态按照风级区分好天气和恶劣天气， 区分标准是风级大于4级算恶劣气象， 小于等于4级算好 天气， 得出姊妹船对应的主机油耗分析结果， 使用幂函数方法拟合两个气 象状态下航速和主机油耗关系曲线， 以该航速主机油耗关系曲线为基准。 3.由权利要求2所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 所述风级数据按照蒲氏风级标准计算得到 。 4.由权利要求2所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 所述幂函数 方法为： S1： 假设主机航速(X)与主机油耗(Y)满足幂函数关系式： Y＝Xa 其中a可为任何常数； S2： 假设有n对主机航速(x1,x2,...,xn)和主机油耗(y1,y2,...,yn)之间关系： an＝lnyn/lnxn S3:计算S1中 a的数值：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115456305 A 2a＝(a1+a2+. ..+an)/n 即得出a。 5.由权利要求2所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 所述人工 录入数据保存的时间为h＝24小时。 6.由权利要求2所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 所述压载、 满载、 中间状态区分方法为： 压载： (Bf+Ba) ×0.8/2<(Df+Da)/2<(Bf+Ba) ×1.20/2 满载： (Mf+Ma) ×0.8/2<(Df+Da)/2<(Mf+Ma) ×1.20/2 中间状态： 其 他为中间状态； 该船舶设计的满载艏吃水Mf、 艉吃水Ma； 压载艏吃水Bf、 艉吃水Ba， 实际艏吃水Df， 艉吃 水Da。 7.由权利要求2所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 所述提取船舶航行 经验操作行为基准的方法为： S1： 提取每条 船连续时间的所述人工 录入数据； S2： 根据所述AIS数据的整点经纬度信息， 获取一定时间范围内整点经纬度对应的气象 风级数据， 同时获得A IS数据提供的整点航速数据， 将所述气象风级 数据和整点航速数据以 数据组形式储 存； S3： 将S2中得到的数据组， 按照恶劣天气和好天气划分两个气象状况下的船舶平均航 速： 好天气的平均航速V好和恶劣天气的平均航速V恶,计算两个气象状态下航速之差Vd； S4： 提取单船所有符合S1的n个数据范围N1、 N2、 N3、 ...、 Nn， 并按照S2、 S3计算n个范围 的航速之差， 按照此步骤提取其他姊妹船 的航速之差， 再得到最终所有的航速之差平均值 Vda。 8.由权利要求7所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 所述两个气象状态下航速之差Vd的计算方法为： Vd＝V好‑V恶/V好 V好为好天气的平均航速和V恶为恶劣天气的平均航速 。 9.由权利要求7所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特征在 于， 所述恶劣天气和好天气的判断方法为， 风级大于4级为恶劣天气， 小于等于4级为好天 气。 10.由权利要求7或8所述的一种液货运输船舶经济航速优化节能效果评估方法， 其特 征在于， 基于经验操作行为总油耗和实际优化仿真总油耗对比的方法为： S1： 根据预计出发时间、 预计到 达时间和航线数据， 计算整体平均航速Vavg； S2： 根据所述Vavg计算， 每整6点该船舶 预计到达的经纬度和时间， 并根据所述经纬度和 时间提取气象预报风级数据， 判断该时间和地点下是否是好天气还是恶劣天气， 最终得到 整体航线的好天气和恶劣天气的分布； S3： 根据好天气和恶劣天气的分布时间及其平均航速、 航线里程计算该船舶在好天气 下的平均航速V好以及恶劣天气的平均航速V恶； S4： 计算该航线下 经验操作行为的总油耗； 1)根据船舶艏艉吃水程度判断船舶的装载状态；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115456305 A 3