考虑风浪影响下的船舶节能航线优化

来源：交通运输系统工程与信息杂志2023年第6期北京时间：

作者：计明军, 胡寒霖, 高振迪, 方婉薇

单位：大连海事大学，交通运输工程学院，辽宁 大连 116026

摘要：随着世界能源危机的加剧，节能减排已成为当今时代的重要课题。原油贸易对国民经济的发展至关重要，航运是原油的主要运输方式。其中，VLCC船(Very Large Crude Carrier)应用广泛，但VLCC船体型庞大，容易受到以风浪为首的气象条件影响。本文考虑气象环境、安全转角、时间约束和避障等因素限制，以总油耗最小为目标，构建两种VLCC节能航线优化模型，并设计基于人工势场原理的改进蚁群算法进行求解。通过算例实验发现，本文提出的方法能有效降低油耗。此外，通过对比不同预计到达时间约束下的油耗发现，放宽船舶预计到达时间可以有效降低油耗，但当船舶预计到达时间放宽到一定程度时，油耗降低程度较小。因此，在实际的营运过程中，船公司需要基于实际场景，并权衡船舶油耗和预计到达时间制定方案，以实现节能减排的目标。

关键词：水路运输,VLCC航线优化,节能航线,不定期船

基金资助：国家自然科学基金(71971035)；中央高校基本科研业务费专项资金 (3132023603)；水路交通控制全国重点实验室开放课题资助项目 (QZ2022-Z004)。