马向阳， 卢柄宜， 孙 卓

(大连海事大学 交通运输工程学院， 辽宁 大连 116026)

随着全球气候变化的日益明显，船舶排放问题越来越受到航运界的关注。一直以来，海运巨大的运力造成大量的温室气体和有害气体排放。据统计，海运产生的CO2排放量占世界人为产生的CO2总量的2.2%；其他有害气体(主要为SOx、NOx)的排放量也占世界人为排放总量的3.5%。[1]仅2014年海运燃油消耗量就达2.79亿～4.00亿t[2]，若不及时采取措施，到2050年其温室气体和有害气体的排放量将进一步扩大至当前1.5～2.5倍。[3]

在有关温室气体排放的船舶调度研究中，KONTOVAS[4]在船舶路径选择问题(Ship Routing Problem,SRP)问题的基础上提出(Green Ship Routing and Scheduling Problem,GSRSP)模型并阐述在考虑船舶低碳问题时嵌入速度优化的必要性。DULEBENETS[5]对绿色船舶调度问题提出一种考虑CO2排放成本的混合整数非线性数学模型。WANG等[6]在研究碳排放问题时,引入不同的碳税机制，设计各类机制下的航速模型。除此之外，WEN等[7]、WANG等[8]、NORLUND等[9-10]的相关研究，也将碳排放成本和船舶航速选择、航线规划联系在一起，结果表明：在考虑碳排放成本的前提下,可通过航速优化的手段减少环保成本。

对有关船舶排放控制区(Emission Control Area, ECA)内船舶调度的研究，国内外学者也做了大量的研究，例如:BRYNOLF等[11]提出航运公司可采用3种方式穿越ECA，即转换燃油种类、加装尾气清洁设备和全程使用液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG);FAGERHOLT等[12]将光的折射原理引入船舶行驶中，描述船舶穿越ECA边界的临界点；DULEBENETS[13]研究在严格货物运输时间下，班轮穿越ECA的问题;DOUDNIKOFF等[14]针对ECA内船舶航速、排放和成本等进行数理统计，证明船舶运营成本对ECA内船舶数量有较强的敏感性。……