数据驱动的可调螺距桨船舶油耗模型及航速优化

作     者：姚凤翔 王鸿东 张海华 王检耀 楼建坤 YAO Fengxiang;WANG Hongdong;ZHANG Haihua;WANG Jianyao;LOU Jiankun

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] 0802[工学-机械工程] 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] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51909162) 

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。