大型遠洋船舶營運能效智能優(yōu)化技術

目錄
“博士后文庫”序言
序
前言
第1章船舶營運能效優(yōu)化概述1
1.1船舶營運能效優(yōu)化管理的內涵與意義1
1.1.1船舶營運能效優(yōu)化管理的內涵1
1.1.2船舶營運能效優(yōu)化管理的意義1
1.2船舶營運能效優(yōu)化技術研究與發(fā)展現(xiàn)狀3
1.2.1船舶能效智能監(jiān)測與分析研究現(xiàn)狀3
1.2.2船舶能效智能優(yōu)化模型與算法研究現(xiàn)狀10
1.2.3船舶營運管理節(jié)能技術發(fā)展現(xiàn)狀16
1.3本書主要內容33參考文獻36
第2章船舶能效管理要求與優(yōu)化技術體系40
2.1船舶能效管理要求40
2.1.1船舶能效法規(guī)與管理機制40
2.1.2能效管理規(guī)范與檢驗指南44
2.2船舶營運能效優(yōu)化技術體系46
2.2.1船舶能效監(jiān)測技術46
2.2.2船舶能效數(shù)據(jù)處理技術47
2.2.3船舶能效分析與評估技術51
2.2.4船舶航速優(yōu)化技術67
2.2.5船舶航線優(yōu)化技術68
2.2.6船舶航行姿態(tài)優(yōu)化技術69
2.2.7船舶能耗系統(tǒng)優(yōu)化管理控制技術70
2.2.8混合動力系統(tǒng)能效優(yōu)化管理技術70
2.3本章小結71參考文獻71
第3章船舶營運能效建模理論與方法73
3.1考慮多因素的船舶能效機理模型73
3.1.1船舶推進系統(tǒng)能量傳遞關系分析74
3.1.2船舶主機油耗模型構建85
3.1.3船舶主機油耗模型分析89
3.2基于機器學習的船舶能效模型89
3.2.1基于BP神經網(wǎng)絡的船舶能效模型89
3.2.2基于DBN的船舶能效模型91
3.2.3基于KNN算法的船舶能效模型93
3.2.4基于決策樹的船舶能效模型94
3.2.5基于SVM的船舶能效模型96
3.2.6基于機器學習的能效模型對比分析99
3.3數(shù)據(jù)與知識融合驅動的船舶能效模型109
3.3.1數(shù)據(jù)與知識融合驅動的灰箱模型109
3.3.2船舶能耗灰箱模型構建方法110
3.3.3船舶能耗灰箱模型超參數(shù)優(yōu)化111
3.3.4基于灰箱模型的船舶能耗預測分析114
3.3.5船舶能耗灰箱模型特點分析115
3.4本章小結116參考文獻116
第4章船舶航速智能優(yōu)化方法118
4.1船舶航速智能優(yōu)化實現(xiàn)方法118
4.2船舶航行海況分析與類別劃分119
4.2.1數(shù)據(jù)獲取與預處理119
4.2.2基于聚類算法的航行海況類別劃分121
4.3航段智能劃分方法126
4.3.1船舶物理轉向點智能識別126
4.3.2航行海況智能識別128
4.3.3航段智能劃分131
4.4船舶航速智能優(yōu)化與效果分析131
4.4.1航速優(yōu)化實現(xiàn)過程131
4.4.2航速優(yōu)化模型132
4.4.3智能優(yōu)化算法133
4.4.4船舶航速優(yōu)化效果分析134
4.5本章小結138參考文獻138
第5章船舶航線智能優(yōu)化方法140
5.1船舶航線分析140
5.1.1不同航線特點分析140
5.1.2航線氣象影響因素141
5.1.3船舶航線優(yōu)化分析141
5.2船舶航線智能優(yōu)化實現(xiàn)方法142
5.3船舶航線智能優(yōu)化模型與算法143
5.3.1航線優(yōu)化模型143
5.3.2基于PSO的航線智能優(yōu)化算法145
5.4船舶航線智能優(yōu)化案例分析149
5.4.1船舶運行數(shù)據(jù)分析149
5.4.2目標海域氣象特征分析152
5.4.3航行海域網(wǎng)格化處理156
5.4.4航線優(yōu)化結果分析157
5.5本章小結159參考文獻159
第6章船舶縱傾智能優(yōu)化決策方法160
6.1船舶縱傾智能優(yōu)化決策實現(xiàn)方法160
6.1.1船舶縱傾基本概念160
6.1.2縱傾優(yōu)化決策實現(xiàn)方法162
6.2不同縱傾下船舶航行阻力分析164
6.2.1船舶阻力分類及成因164
6.2.2基于CFD仿真計算的船舶靜水阻力分析164
6.3船舶縱傾優(yōu)化決策模型與算法170
6.3.1縱傾優(yōu)化決策模型170
6.3.2昀佳縱傾智能決策算法171
6.3.3昀佳縱傾節(jié)能效果分析175
6.4本章小結178參考文獻179
第7章船舶能效聯(lián)合智能優(yōu)化方法180
7.1船舶航線航速聯(lián)合智能優(yōu)化方法180
7.1.1航行海域網(wǎng)格化180
7.1.2聯(lián)合優(yōu)化模型182
7.1.3聯(lián)合智能優(yōu)化算法184
7.1.4聯(lián)合優(yōu)化案例分析186
7.2時變要素影響下船舶能效動態(tài)聯(lián)合優(yōu)化方法192
7.2.1船舶能效時空分布特征分析192
7.2.2基于時空分布特征分析的船舶能耗預測195
7.2.3航線航速動態(tài)聯(lián)合智能優(yōu)化方法198
7.2.4動態(tài)聯(lián)合優(yōu)化結果分析201
7.3本章小結204參考文獻205
第8章新能源混合動力船舶能效智能優(yōu)化方法206
8.1船舶清潔能源應用技術分析206
8.1.1風能應用技術分析207
8.1.2太陽能應用技術分析209
8.1.3替代燃料應用技術分析210
8.1.4遠洋船舶清潔能源適用性分析211
8.2風帆助航船舶能效分析與評價212
8.3風翼助航船舶能效聯(lián)合智能優(yōu)化方法214
8.3.1風翼助航船舶混合動力系統(tǒng)架構分析214
8.3.2風翼攻角與船舶航速聯(lián)合優(yōu)化實現(xiàn)方法215
8.3.3風翼助航船舶能效聯(lián)合優(yōu)化模型與智能優(yōu)化算法216
8.3.4風翼助航船舶能效優(yōu)化效果分析220
8.4風翼助航船舶能效多源協(xié)同智能優(yōu)化方法230
8.4.1多源協(xié)同智能優(yōu)化實現(xiàn)方法230
8.4.2多源協(xié)同優(yōu)化模型與算法232
8.4.3多源協(xié)同智能優(yōu)化效果分析235
8.5本章小結244
參考文獻244
第9章船舶能效優(yōu)化管理技術應用與發(fā)展趨勢分析245
9.1能效優(yōu)化管理技術碳減排效果與應用前景分析245
9.1.1能效優(yōu)化管理技術碳減排效果分析245
9.1.2能效優(yōu)化管理技術應用前景分析248
9.2面向法規(guī)要求的船舶能效優(yōu)化管理技術發(fā)展分析249
9.3能效優(yōu)化管理技術發(fā)展趨勢與發(fā)展路徑分析250
9.3.1能效優(yōu)化管理技術發(fā)展趨勢250
9.3.2能效優(yōu)化管理技術發(fā)展路徑252
9.4本章小結254參考文獻254
編后記256