徐鸿志 付健 邓超风 高健 山东海运股份有限公司

由于海洋气象多变的特点，实际航速受海洋气象因素影响较大，对于提高船舶能效并实现节能低碳航行的航行优化策略来说，其先决条件是准确预报出海洋气象因素对航速的影响。准确掌握实际航速后，才能有效地进行航线、航速的规划与设计。海洋气象影响下的实际航速预报，可为智能航线决策提供科学的数据支撑，能够提高智能航线决策的准确度，从而实现安全高效的船舶运营。

1.研究内容

通过缩尺度船舶物理模型和数字水池实验确定船舶的基本行阻参数，运用船舶运营大数据验证和校验其参数，构建起风流浪对船舶航行阻力影响的数值模型。数值模型经修正后，在线精准预报船舶运动响应特性，为气象导航中的船舶因子选取提供数值依据。同时，也根据船舶运动姿态数据，预评估船舶船体结构损伤情况，也为船舶船体健康监测指数提供参考。

2.技术路线

课题是在物理模型和数值计算模型基础上的风流浪对船舶航行阻力影响的研究，分物理模型和数值水池的船舶操纵性能预报数据库、实船航行轨迹信息与船载实测气象数据的特征值提取及实船数据的模型参数迭代和修正等部分。研究技术路线图如图1所示。

图1 研究技术路线图

3.关键技术

3.1 船舶航行阻力参数在线迭代及优化

船舶航行阻力参数是智能航线决策的核心基础数据，如果仅根据物理模型其模型的适用海况有限，加上尺度效应的存在，不可避免存在较大的偏差，为了解决适用海况局限的问题，通过数值水池仿真，可以弥补上述的局限，得到的参数适用性广，但其精度还要进行实船数据校验。……