[发明专利]一种船舶航速优化方法及设备

权利要求书

1.一种船舶航速优化方法，其中，所述方法包括：

对获取的船舶航行原始数据进行预处理，得到船舶航行数据库；

基于船舶的遭遇角对所述船舶航行数据库进行划分，并基于划分后的船舶航行数据库建立每个遭遇角对应的船舶油耗模型；

基于途经区域预测气象和航次计划需求将船舶的航程划分为至少一个航段，并基于所述遭遇角对应的船舶油耗模型建立每个所述航段对应的船舶分段航速优化模型；

基于所述船舶分段航速优化模型，得到对应的所述航段的平均航速；

所述基于船舶的遭遇角对所述船舶航行数据库进行划分，并基于划分后的船舶航行数据库建立每个遭遇角对应的船舶油耗模型，包括：

基于船舶的遭遇角对所述船舶航行数据库进行划分，得到每个遭遇角对应的船舶航行数据库；

基于航行中的风力和浪高建立每个遭遇角对应的对地航速与对水航速之间的第一关系模型，并统计分析船舶主机油耗与所述对水航速和排水量之间的第二关系模型；

根据每个遭遇角对应的船舶航行数据库求解对应的所述第一关系模型和第二关系模型，结合船舶辅机油耗，得到每个遭遇角对应的船舶油耗模型；

所述根据每个遭遇角对应的船舶航行数据库求解对应的所述第一关系模型和第二关系模型，结合船舶辅机油耗，得到每个遭遇角对应的船舶油耗模型，包括：

根据非线性最小二乘算法和船舶航行数据库，求解所述第一关系模型和第二关系模型，结合船舶辅机油耗，得到每个遭遇角对应的船舶油耗模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对获取的船舶航行原始数据进行预处理，得到船舶航行数据库，包括：

获取船舶航行原始数据；

对所述船舶航行原始数据进行过滤处理，和/或同步处理，和/或归一化处理，得到船舶航行数据库。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一关系模型为：

其中，v为对地航速，v_s为对水航速，B为风力，W为浪高，j为遭遇角编号，p_j、e_j、q_j、f_j为第一关系模型参数；

所述第二关系模型为：

g(v,Δ)＝a·v_s^b·Δ^c+δ

其中，g为船舶主机油耗，v_s为对水航速，Δ为排水量，a、b、c、δ为第二关系模型参数；

所述根据每个遭遇角对应的船舶航行数据库求解对应的所述第一关系模型和第二关系模型，结合船舶辅机油耗，得到每个遭遇角对应的船舶油耗模型，包括：

根据每个遭遇角对应的船舶航行数据库对对应的所述第一关系模型进行求解，得到所述第一关系模型参数和所述第二关系模型参数；根据求解得到的所述第一关系模型参数及其对应的第一关系模型和所述第二关系模型参数及其对应的第二关系模型，结合船舶辅机油耗，建立每个遭遇角对应的船舶油耗模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述船舶油耗模型为：

G(v_s,Δ,C)＝a·v_s^b·Δ^c+δ+C

其中，G为船舶航行一天的船舶油耗量，v_s为对水航速，Δ为排水量，a、b、c、δ为第二关系模型参数，C为船舶辅机油耗。