运力过剩环境下船舶减速减排策略研究

减速航行是当前集装箱运力供过于求环境下,航运企业控制闲置成本和减少碳排放的重要途径.以单一航线上航速和船舶数量为决策变量,综合考虑航速与航次时间、航线配船数、运营成本及碳排放等非线性关系,构建班轮集装箱船队成本变化最小为目标的混合整数规划模型,算例结果表明随航速下降,船舶总成本先降后升,碳排放成本则持续减少.在此基础上,引入边际利润概念分析海运船舶在不同减排政策下的航速选择策略,并针对油价和货物价值的变化进行敏感性分析.最后,从海运供应链角度讨论了减速航行对船公司以及货主影响,对集装箱船舶运输经济性及航速选择具有借鉴意义.     

硫排放控制区和碳排放限制下的班轮航线配船模型

硫化物排放控制区(SECA)的划定和预计征收的碳排放税增加了集装箱班轮公司的运营成本.选择航经SECA的3条代表性班轮航线,将船型选择、船舶数量及航速作为决策变量,建立集装箱班轮船队总营运成本与碳排放成本之和最小的非线性规划模型,用Lingo11.0软件进行求解.案例分析验证了模型和算法的有效性.研究内容将有效帮助班轮公司应对"绿色航运"背景下的环保和成本双重压力,具有重要的实际参考意义.     

集装箱班轮运输配载优化问题

为降低运输成本,提高集装箱班轮的运营效率,在集装箱班轮多港口配载优化问题研究中,建立以船舶稳定性为约束,整条航线倒箱量总和最小为目标的0-1整数优化数学模型,并利用改进的基于P-1位基因组染色体编码设计的自适应遗传算法求解.实例仿真验证了该配载方式的可行性和有效性.实验结果表明,与随机配载方式及基于启发式规则配载方式相比,该配载方式的基于船舶稳定性的配载计划在船舶运营安全性(GM)及经济性(倒箱)方面皆有显著提升.     

基于轴辐网络模型的中欧集装箱航线优化

国际经济发展刺激跨洋集装箱运输需求不断增长,航运企业在航线中配置几个枢纽港,枢纽港通过较小的船舶转运到相连集货港,集装箱运输网络呈现轴辐网络形态.该研究选择中国和西北欧36个集装箱港口作为研究对象,建立集装箱海运轴辐网络模型,假设航运网络为纯轴辐网络形态,研究非容量限制下单配置枢纽中位问题,通过计算网络运输总成本,优化航线网络中枢纽港个数和位置,优化航运网络结构.该研究建立了非对称成比例模型,对欧盟的港口集装箱统计数据进行分解,得到不同方向航线港口间的运输矩阵.模拟结果表明,轴辐网络相对传统直线网络可节省53％～95％运输成本;枢纽港个数设置为6个,网络运输总成本达到最小,但东西向和双向航线中,最优枢纽港个数随着折扣系数的不同有差别;香港、高雄和上海是中国区域最优枢纽港;在北欧,最优枢纽港包括泽布吕赫港,汉堡港和勒阿弗尔港.     

考虑空箱调运的远洋班轮航线优化

全球集装箱运输市场持续低迷环境下,各大航运公司不得不采取各种手段来控制成本,提高经营效益。为设计更加合理的运输航线以节省班轮公司运营成本,从班轮公司的角度出发,以新的角度来选择航线,考虑空箱调运对于航线成本的影响,建立以每周运营总成本最小化为目标的班轮航线优化模型,设计了有效的启发式算法来解决空箱调运问题;通过在不同地区设置不同数量的二次挂靠港,计算总成本选出最小的航线结构。并通过美西南航线的案例分析表明,当设置一个位于北美的港口作为二次挂靠港时,可以使得班轮公司周运营成本降低2.52%。说明考虑了空箱调运的远洋班轮航线的优化可为班轮公司节省可观的运营成本。     

硫排放控制区和碳减排约束下班轮航线优化

在航运市场运力过剩的形势下,为维持船公司的服务质量和满足环保要求,从船型选择,船舶数量,船速,碳税等方面建立硫排放控制区与碳减排下班轮航线成本模型,并通过lingo求解.选择某船公司位于“一带一路”沿线的亚欧航线进行实证分析.结果表明：在硫排放控制区背景下,班轮可通过减速最大限度的减少总成本,同时也会排放更多的CO2,综合考虑船公司采用区内区外航速不同是最佳的航行策略,船公司在下航期内低速航行,区外高速航行的策略将会实现经济效益与环境效益的平衡.对硫排放控制区的距离及碳税率进行灵敏度分析进一步验证区内区外航速不同为最优策略,可为船公司的决策提供参考.     

低碳模式下班轮航线配船问题研究

在绿色低碳环保的大环境下,以一种新颖的视角研究班轮航线配船问题.在全球致力于环保减排的大趋势下,碳的排放权也必将成为一种稀缺资源,随着航运业碳税机制的逐步引入,由于碳税成本的增加,将碳税成本考虑进班轮航线配船优化模型中显得非常必要.文章在经典配船模型的基础上建立了班轮航线配船新模型,推导出船舶燃耗与船舶往返航次时间、航次成本及年航次数之间的数学关系式,并在碳排放约束条件下进行了优化.并通过算例用LINGO软件对模型进行求解.研究表明:考虑碳排放约束和碳税征收因素后,可以为在班轮的碳排放量有限量的情况进行配船优化,满足客户的需求且使船队盈利.     

不同冰情影响下的北极船舶航速优化

为便于北极航行运营决策,在考虑冰区气象条件的基础上,为保证船舶安全性,降低船舶成本,建立不同冰情影响下的北极船舶航速优化模型.鉴于北极航运与冰区通航有严格的时间窗约束,利用离散时间元法,建立有向无环图,利用最短路径算法进行求解,极大地提高了模型求解精度.通过改变冰密集度,求得不同冰情下使航次总成本最小的最优航速,解决冰区航线航行经济性选择问题,可以进一步为北极航线船舶运营提供决策支持.     

基于互租战略的班轮联盟空箱调运

针对联盟条件下的集装箱空箱调运问题,以决策期内空箱支出总成本最小化为目标,综合考虑空箱运输、装卸、租赁、堆存等成本因素,建立基于空箱互租战略的班轮航线各航段的动态空箱调运优化模型,并设计与时间相关联的一种动态算法.算例验证结果表明,在班轮联盟条件下,空箱互租战略可以有效实现集装箱班轮运输空箱调运的优化.此外,互租策略下各班轮公司租箱及空箱调运数量均少于单独调运策略下的数量,从而可使班轮公司在不同港口、不同航次时刻实现空箱动态调箱和租箱优化策略.     

轴辐式和多港挂靠班轮网络中的集装箱优化管理

随着国际贸易的发展,集装箱管理成本对船公司经营成本的影响在不断扩大.根据轴辐式网络和多港挂靠网络的特点,构建不同网络模式下的集装箱管理成本最优的混合整数规划模型,并用亚洲——北美班轮航线上的模拟数据进行了验证和求解.通过不同贸易差的案例对比,发现贸易差越大,轴辐式网络中的集装箱资金成本优势明显,而多港挂靠网络中的集装箱调运成本和租箱成本优势显著.得出了多港挂靠网络更加适合该航线的结论.     

肥大型船舵法向力的试验研究

舵法向力可视作舵对来流的响应。船、浆的存在仅改变舵上来流的大小和方向而影响舵法向力。本文以试验研究的方法探讨了船、桨两者对来流的作用规律,提出了肥大型船在不同漂角时计算舵法向力的公式: C_N=[1 τ(β)]~2k_O(2π)/(1 2/λ)sin[δ-δ_O(β)] 并对船舶后体形状的影响作了探讨。     

五体船型的阻力性能试验

通过试验途径研究了五体船的阻力性能特性,以及五体船后侧体型线形式、位置改变、对称形式、排水量改变、长宽比改变对阻力的影响.结果表明:侧体应该选用艉部过渡平缓的型线;后侧体靠近主体艉部位置较优;采用不对称后侧体的情况不能降低总阻力;减小后侧体排水量能有效降低总阻力;试验中后侧体长宽比的变化对总阻力没有明显影响;前侧体有静水吃水时增加了阻力;五体船型阻力性能大大优于单体船型.     

系泊时船间作用力计算模型的浅水修正

系泊船受驶过船影响,船间作用力通用计算模型在浅水中存在着较大误差,针对这种情况搜集了一些船模试验数据,对通用计算模型在浅水中的应用提出了修正方案.从修正后的结果看,修正后的通用计算模型有更高的精度,更加适合用于模拟器中船舶运动的仿真.另外,给出了系泊船受到的船间作用力峰值回归公式,研究了船间作用力在不同水深及初始横距下的变化规律.     

一个预测船体寿命期的方法

把营运船舶的船体剖面模数看做受蚀耗影响的随机变量，基于随机变量函数线性化提出一个简单方法。该方法能够根据构件蚀耗率统计数据估算不同船龄船体剖面模数的平均值和标准差，并且能够根据定义的剖面模数极限值预测船体寿命期。计算了四条船蚀耗后剖面模数，数值结果表明蚀耗后剖面模数对其平均值离差很小。另外，试算了四条船的船体寿命期．     

螺旋桨吸气及其水动力性能

本文选择一组几何相似桨模和一组直径相同桨模进行了近自由液面下变沉深、变转速的敞水试验.在分析试验结果的基础上,提出了螺旋桨吸气试验的相似准则,提供了判断发生局部吸气和全吸气的近似公式,以及吸气后螺旋桨水动力性能的近似估算方法,并探讨了吸气情况下螺旋桨轴承力的脉动.     

拆船业的环境保护

对拆船业的现状作了介绍,并分析拆船业的主要环境污染问题,重点分析中国拆船业的标准和具体实践.从多方面提出控制拆船环境污染的措施和建议.     

几种千吨级高性能船型阻力性能对比

为对千吨级圆舭船、深V船、穿浪双体船、三体船型阻力性能进行对比分析,采用Noblesse改进新细长体兴波阻力理论,并考虑基元波波陡限制,计算各船型兴波阻力,试验结果验证了该数值计算方法的有效性.计算了等排水量的上述船型的兴波阻力和总阻力,给出了各船型阻力性能特点和航速适用范围.     

一种基于船舶应用的权限管理系统

 权限管理系统是船舶管理系统中的重要模块，其在系统中所产生的作用是非常巨大的。通过对船舶系统、权限配置管理功能模型进行分析，探讨了权限配置管理中间件实现的关键技术，研究并实现了基于船舶系统的一种权限配置管理系统。     

海洋货船改建远洋鱿钓渔船的方案设计

介绍了利用1000t级海洋货船,改建为远洋鱿鱼钓渔船的方案设计。     

补偿导流管技术应用于双尾鳍船型的研究

在分析双尾鳍船型尾部伴流场的基础上,采用补偿导流技术对“西江３０００ｔ级江海直达集装箱船”进行模型试验与研究。结果表明,补偿导流对双尾鳍船的尾部伴流场的整流效果十分显著,可节省燃油７．５％;同时能够减少由于秘桨激振力引起的船体尾部振动。