[发明专利]一种内河港口船舶废气排放测度方法

说明书

本发明公开了一种内河港口船舶废气排放测度方法，该方法包括以下步骤：步骤一、通过水流观测系统、水位观测系统、气象观测系统、AIS数据系统及后台数据库组成数据采集系统，对内河港口船舶活动水平数据和内河港口环境数据进行采集；步骤二、根据内河港口环境数据进行基于电子航道图的流场数据反演，并通过水文实测数据对生成的模型进行率定；步骤三、在进行反演估计船舶主机工作负荷后，进行内河港口船舶废气排放测度。本发明加入流场和水位观测系统，使得到的数据更多、更准确；能够考虑到内河流场对船舶航行的影响，主要作用体现在船舶排放计算中对船速的修正；在原有的船舶排放测度的计算方法中加入流场数据反演，使得到的结果更准确。

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种内河港口船舶废气排放测度方法。

背景技术

船舶运输在为世界经济贸易做出重要贡献的同时，也带来了较为严重的大气污染。如何有效管理和控制船舶废气排放，从而减小其对环境和人类健康造成的不利影响，已成为当前航运业面临的一大问题。随着长江干线港口的转型和升级以及建设“依托黄金水道，建设长江经济带”的要求，船舶排放控制将是长江经济带可持续发展的内在要求。

针对船舶排放这一问题，我国已经加快了相关控制措施的出台。2015年12月，我国正式将珠三角、长三角、环渤海(京津冀)区域作为船舶排放控制区。2018年12月，交通运输部进一步强化排放要求，将排放控制区范围扩大为沿海和内河两部分，内河控制区包括长江干线和西江干线；通过控制船舶的硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放，从而改善国内沿海、沿江区域尤其是港口城市的环境空气质量。

为实现对船舶排放控制的精细化管理，评估控制措施的实施效果，需从源头上识别各种废气的排放源，更加准确地估算船舶废气排放量。针对不同区域的水域环境和船舶特点，建立一套可靠性和精度均较高的船舶废气排放清单，是定量评估区域船舶废气排放及其影响的基础。但目前的船舶废气排放测度基本是以AIS信息为基础的静态信息进行测度的，测度的准确定不足，其结果易受水文以及气象条件的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种内河港口船舶废气排放测度方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种内河港口船舶废气排放测度方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、通过内河港口中的水流观测系统、水位观测系统、气象观测系统、AIS数据系统及后台数据库组成数据采集系统，对船舶活动水平数据和内河港口环境数据进行采集；

步骤二、根据内河港口环境数据进行基于电子航道图的流场数据反演：从电子航道图中导出水深点以及水流岸线数据，并对其进行预处理生成边界文件和地形文件，用生成的边界文件和地形文件进行流场数值模拟模型的构建，并通过水文实测数据对生成的模型进行率定；

步骤三、基于内河港口船舶活动水平数据，估计船舶主机工作负荷，再根据内河港口流场反演结果，结合AIS信息中的航速信息，计算后得到准确的船速，从而进行内河港口船舶废气排放测度。

进一步地，本发明的步骤一中采集船舶活动水平数据的方法具体为：

船舶活动水平数据包括：船舶引擎功率、主辅机负荷因子、船舶航速、船舶工况；首先获取AIS文本数据，并对AIS文本数据进行解码得到静态信息，静态信息包括船名、MMSI编号、IMO编号、船长、船宽、种类、吃水信息；利用船名、IMO编号信息，从船舶资料数据库中获取船舶主机、辅机、锅炉功率以及最大服务航速信息；接下来通过解码AIS文本数据解码得到船舶动态信息，包括MMSI编号，时间，GPS船位、航速、航行状态信息；通过水流观测系统、水位观测系统、气象观测系统的信息补充系统中缺少的环境动态信息。

进一步地，本发明的步骤二中进行数据预处理的方法具体为：