数据驱动的可调螺距桨船舶油耗模型及航速优化
Data-driven Fuel Consumption Model and Speed Optimization of Ships with Controllable Pitch Propeller作者机构:上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240 中国船舶科学研究中心上海分部上海200011
出 版 物:《中国造船》 (Shipbuilding of China)
年 卷 期:2023年第64卷第2期
页 面:226-239页
核心收录:
学科分类:08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造]
主 题:数据驱动 油耗模型 可调螺距桨船舶 航速优化 改进粒子群算法
摘 要:船舶油耗预测是实现船舶航速优化的基础。基于可调螺距桨船舶的历史航行数据,结合极限学习机(ELM)算法,开展数据驱动的船舶油耗预测模型研究。结合可调螺距桨螺距可调的特性,提出基于螺距调节的航速优化方法。以船舶燃油消耗量最小为优化目标,各时段内桨的螺距为优化变量构建船舶航速优化模型,并用改进粒子群算法求解。仿真结果表明:经螺距优化后,船舶单次航程的燃油消耗量减少约3%,进一步验证了通过螺距优化实现船舶节能航行的可行性。