1. 本选题研究的目的及意义
船舶主机负载因子是评估船舶能效、优化航线以及估算船舶排放的重要参数。
准确获取船舶主机负载因子对于提升船舶运营效率、减少燃油消耗和降低环境污染具有重要意义。
传统的船舶主机负载因子计算方法主要依赖于船舶自身传感器采集的数据,但这种方式存在成本高、安装维护困难等问题。
2. 本选题国内外研究状况综述
船舶主机负载因子的研究一直是船舶节能减排领域的热点,国内外学者对此开展了大量的研究工作。
近年来,随着AIS数据的开放共享和数据挖掘技术的进步,利用AIS信息估计船舶主机负载因子逐渐成为一个新的研究方向。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容是分析基于AIS航速信息计算船舶主机负载因子的不确定性来源,并对其进行量化分析。
具体研究内容包括:
1.AIS航速信息的不确定性分析:分析AIS航速信息的误差来源,包括AIS设备误差、数据传输误差以及人为操作误差等,并对AIS航速信息的精度进行评估。
2.船舶阻力模型的不确定性分析:研究不同船舶阻力模型的适用范围和计算精度,分析船舶参数、航行状态和环境因素对船舶阻力计算的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和案例研究相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解船舶主机负载因子、AIS航速信息、船舶阻力模型、主机功率模型、不确定性分析方法等方面的研究现状和发展趋势,为本研究提供理论基础。
2.理论分析阶段:分析基于AIS航速信息计算船舶主机负载因子的原理和方法,构建船舶主机负载因子的计算模型,并分析AIS航速信息误差、船舶阻力模型误差、主机功率模型误差、环境因素等不确定性来源对负载因子计算结果的影响。
3.数值模拟阶段:根据理论分析结果,选择合适的船舶阻力模型和主机功率模型,并利用蒙特卡洛模拟方法对不同不确定性来源进行量化分析,评估其对主机负载因子计算结果的影响程度,并分析不同因素之间的交互作用。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.系统性地分析了基于AIS航速信息计算船舶主机负载因子的不确定性来源:本研究将从AIS航速信息误差、船舶阻力模型误差、主机功率模型误差、环境因素等多个方面系统地分析不确定性来源,并探讨其对负载因子计算结果的影响机理,为提高负载因子计算精度提供理论依据。
2.构建了基于AIS航速信息计算船舶主机负载因子的不确定性量化模型:本研究将采用蒙特卡洛模拟等方法,构建不确定性量化模型,对不同不确定性来源进行量化分析,并分析其对主机负载因子计算结果的影响程度,为评估计算结果的可靠性提供定量依据。
3.结合案例分析,验证了所提出的不确定性分析方法的有效性:本研究将选取典型船舶进行案例分析,利用实际AIS航速信息和船舶参数,验证所提出的不确定性分析方法的有效性和实用性,并分析不同因素对负载因子计算结果的影响程度,为实际应用提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王永岗, 王浩, 李鑫, 等. 基于AIS数据的船舶能效分析与应用[J]. 中国航海, 2022, 45(01): 82-87.
[2] 陈超, 刘正江, 邵栋, 等. 基于AIS数据的船舶总阻力快速预测方法[J]. 水动力学研究与进展: A辑, 2022, 37(01): 78-86.
[3] 孟庆贺, 王超, 党超, 等. 基于AIS数据挖掘的船舶安全航速研究[J]. 大连海事大学学报, 2022, 48(01): 120-127.
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