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申请/专利权人：上海船舶运输科学研究所有限公司;上海交通大学

摘要：本发明提供了一种新燃料干散货船航线燃料加注和航速协同优化方法及系统，先基于获取的船舶的航行参数和港口参数建立航段燃油消耗函数，并在多个约束条件下建立混合整数非线性规划模型，然后基于航次的最大航行时间和任意两个装卸货港口间所有航段的总距离制定该装卸货港口间每个航段的航速决策，并采用双层编码方式对航速决策进行编码生成初始解，再计算出该装卸货港口间每个航段的油耗，根据每个航段的油耗制定该装卸货港口间去程航段和返程航段的燃油加注决策，将燃油加注决策和航速决策作为新初始解，并采用变邻域下降算法计算出混合整数非线性规划模型的最优解，进而得到最优航速决策和最优燃油加注决策，有效减少了燃油消耗。

主权项：1.一种新燃料干散货船航线燃料加注和航速协同优化方法，其特征在于，包括以下步骤：参数获取步骤：获取新燃料干散货船的航行参数和港口参数，所述航行参数包括船舶的设计航速、船舶在设计航速下每天的油耗量、燃料加注量范围、燃油量消耗以及航次的最大航行时间，所述港口参数包括装卸货港间每个航段的距离、装卸货港间所有航段的总距离、以及船舶在装卸货港间每个航段上的实际航速和航速取值区间，所述航段包括船舶从装货港到卸货港之间的去程航段，以及船舶从卸货港返回装货港之间的返程航段；模型建立步骤：根据船舶的设计航速、船舶在设计航速下每天的油耗量、装卸货港间每个航段的距离、以及船舶在装卸货港间每个航段上的实际航速建立航段燃油消耗函数，并在以燃料加注量范围、燃油量消耗、航次的最大航行时间、航速取值区间为约束建立的多个约束条件下，基于航段燃油消耗函数以及船舶在装卸货港口间某个航段的选择状态建立混合整数非线性规划模型；航速决策制定及初始解生成步骤：基于航次的最大航行时间和任意两个装卸货港口间所有航段的总距离制定该装卸货港口间每个航段的航速决策，并采用双层编码方式对航速决策进行编码使得上下层分别表示执行装卸货港口间去程航段和返程航段的计划航速，生成初始解；燃油加注决策制定步骤：对初始解进行解析，根据去程航段和返程航段的计划航速、该装卸货港口间每个航段的距离以及船舶在设计航速下每天的油耗量计算出该装卸货港口间每个航段的实际油耗，根据每个航段的实际油耗制定该装卸货港口间去程航段和返程航段的燃油加注决策；最优解计算步骤：将燃油加注决策和航速决策作为新初始解，并采用交换算子或变化算子对新初始解进行扰动操作生成多个邻域解，基于新初始解和多个邻域解并采用变邻域下降算法计算出混合整数非线性规划模型的最优解，进而得到最优航速决策和最优燃油加注决策。

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