本技术涉及一种船舶航行性能提升方法与系统,该方法综合考虑不确定性变量。首先,根据收集的船舶运行数据和港口信息,计算船舶的燃油消耗和能效运营指数。然后,应用3sigma准则进行优化,以提高船舶航行效率和降低油耗。
背景技术
在船舶整体设计中,其优化设计是最关键的部分,目前国内外在船舶整体结构设计方面的研究大多是以简单的外部环境为基础,并将船舶的速度等重要参数当作是固定已知的。然而,在船舶的实际航行过程中,许多因素都存在着不确定性,若仍然把其当作一个固定数值来分析的话,势必会造成很大的误差。因而,忽视各种不确定因素的影响,将给船舶的航行带来巨大的潜在的风险。
近年来,国内外很多学者对船舶的不确定性设计进行了大量的研究。但是,目前关于船舶不确定优化设计中的主要问题是不确定性模型的建立,这方面的研究尚处在开始阶段。目前国内外的船舶优化设计中绝大多部分都是在理想情况下将变量作为确定参数来进行设计。所以几乎所有的船舶优化设计模型也是在确定性优化理论的背景下完成的,这类优化模型没有考虑实际航行中的不确定性因素对船舶性能的影响,并在优化计算时把不确定性因素作为确定量。但是,在船舶实际航行过程中,难免会碰到海况很恶劣的情况,同时会诱发很多不确定性因素,比如风和浪,这些不确定性因素都会成为船舶设计达不到预计目标性能要求或者船舶航行失控的原因。因此,为了确保我们通过优化设计得到的结果能适应相关不确定性数据的波动,我们在船舶总体设计前期就需要充分考虑各类不确定性因素的影响。
至今关于船舶不确定性优化设计方法还是很少。第一,没有一个简单省时的方法,能把随机不确定性中的不确定量化、分析等;第二,缺乏对与不确定性相关因素的深入研究,也没有对不确定性因素的特性进行一些必要的分类。而由于缺乏不确定性优化相关的的方法、数据和信息,从而导致不确定性的建模及持续优化有局限性。
实现思路