船舶营运能效智能优化技术研究与应用是实现船舶节能减排的有效途径，也是落实我国航运业绿色化与智能化发展战略的具体有力体现。本书系统地阐述了船舶能效管理要求与优化技术体系，构建了船舶营运能效建模理论与方法，提出了船舶航速智能优化方法、船舶航线智能优化方法、船舶纵倾智能优化决策方法、船舶能效联合智能优化方法、新能源混合动力船舶能效智能优化方法，并分析了船舶能效优化管理技术应用与发展趋势，其对船舶营运能效智能优化技术与装备的研究和产业化应用具有重要的参考价值。

更多科学出版社服务，请扫码获取。

主持国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金项目等多项科研项目。

目录
“博士后文库”序言
序
前言
第1章船舶营运能效优化概述1
1.1船舶营运能效优化管理的内涵与意义1
1.1.1船舶营运能效优化管理的内涵1
1.1.2船舶营运能效优化管理的意义1
1.2船舶营运能效优化技术研究与发展现状3
1.2.1船舶能效智能监测与分析研究现状3
1.2.2船舶能效智能优化模型与算法研究现状10
1.2.3船舶营运管理节能技术发展现状16
1.3本书主要内容33参考文献36
第2章船舶能效管理要求与优化技术体系40
2.1船舶能效管理要求40
2.1.1船舶能效法规与管理机制40
2.1.2能效管理规范与检验指南44
2.2船舶营运能效优化技术体系46
2.2.1船舶能效监测技术46
2.2.2船舶能效数据处理技术47
2.2.3船舶能效分析与评估技术51
2.2.4船舶航速优化技术67
2.2.5船舶航线优化技术68
2.2.6船舶航行姿态优化技术69
2.2.7船舶能耗系统优化管理控制技术70
2.2.8混合动力系统能效优化管理技术70
2.3本章小结71参考文献71
第3章船舶营运能效建模理论与方法73
3.1考虑多因素的船舶能效机理模型73
3.1.1船舶推进系统能量传递关系分析74
3.1.2船舶主机油耗模型构建85
3.1.3船舶主机油耗模型分析89
3.2基于机器学习的船舶能效模型89
3.2.1基于BP神经网络的船舶能效模型89
3.2.2基于DBN的船舶能效模型91
3.2.3基于KNN算法的船舶能效模型93
3.2.4基于决策树的船舶能效模型94
3.2.5基于SVM的船舶能效模型96
3.2.6基于机器学习的能效模型对比分析99
3.3数据与知识融合驱动的船舶能效模型109
3.3.1数据与知识融合驱动的灰箱模型109
3.3.2船舶能耗灰箱模型构建方法110
3.3.3船舶能耗灰箱模型超参数优化111
3.3.4基于灰箱模型的船舶能耗预测分析114
3.3.5船舶能耗灰箱模型特点分析115
3.4本章小结116参考文献116
第4章船舶航速智能优化方法118
4.1船舶航速智能优化实现方法118
4.2船舶航行海况分析与类别划分119
4.2.1数据获取与预处理119
4.2.2基于聚类算法的航行海况类别划分121
4.3航段智能划分方法126
4.3.1船舶物理转向点智能识别126
4.3.2航行海况智能识别128
4.3.3航段智能划分131
4.4船舶航速智能优化与效果分析131
4.4.1航速优化实现过程131
4.4.2航速优化模型132
4.4.3智能优化算法133
4.4.4船舶航速优化效果分析134
4.5本章小结138参考文献138
第5章船舶航线智能优化方法140
5.1船舶航线分析140
5.1.1不同航线特点分析140
5.1.2航线气象影响因素141
5.1.3船舶航线优化分析141
5.2船舶航线智能优化实现方法142
5.3船舶航线智能优化模型与算法143
5.3.1航线优化模型143
5.3.2基于PSO的航线智能优化算法145
5.4船舶航线智能优化案例分析149
5.4.1船舶运行数据分析149
5.4.2目标海域气象特征分析152
5.4.3航行海域网格化处理156
5.4.4航线优化结果分析157
5.5本章小结159参考文献159
第6章船舶纵倾智能优化决策方法160
6.1船舶纵倾智能优化决策实现方法160
6.1.1船舶纵倾基本概念160
6.1.2纵倾优化决策实现方法162
6.2不同纵倾下船舶航行阻力分析164
6.2.1船舶阻力分类及成因164
6.2.2基于CFD仿真计算的船舶静水阻力分析164
6.3船舶纵倾优化决策模型与算法170
6.3.1纵倾优化决策模型170
6.3.2昀佳纵倾智能决策算法171
6.3.3昀佳纵倾节能效果分析175
6.4本章小结178参考文献179
第7章船舶能效联合智能优化方法180
7.1船舶航线航速联合智能优化方法180
7.1.1航行海域网格化180
7.1.2联合优化模型182
7.1.3联合智能优化算法184
7.1.4联合优化案例分析186
7.2时变要素影响下船舶能效动态联合优化方法192
7.2.1船舶能效时空分布特征分析192
7.2.2基于时空分布特征分析的船舶能耗预测195
7.2.3航线航速动态联合智能优化方法198
7.2.4动态联合优化结果分析201
7.3本章小结204参考文献205
第8章新能源混合动力船舶能效智能优化方法206
8.1船舶清洁能源应用技术分析206
8.1.1风能应用技术分析207
8.1.2太阳能应用技术分析209
8.1.3替代燃料应用技术分析210
8.1.4远洋船舶清洁能源适用性分析211
8.2风帆助航船舶能效分析与评价212
8.3风翼助航船舶能效联合智能优化方法214
8.3.1风翼助航船舶混合动力系统架构分析214
8.3.2风翼攻角与船舶航速联合优化实现方法215
8.3.3风翼助航船舶能效联合优化模型与智能优化算法216
8.3.4风翼助航船舶能效优化效果分析220
8.4风翼助航船舶能效多源协同智能优化方法230
8.4.1多源协同智能优化实现方法230
8.4.2多源协同优化模型与算法232
8.4.3多源协同智能优化效果分析235
8.5本章小结244
参考文献244
第9章船舶能效优化管理技术应用与发展趋势分析245
9.1能效优化管理技术碳减排效果与应用前景分析245
9.1.1能效优化管理技术碳减排效果分析245
9.1.2能效优化管理技术应用前景分析248
9.2面向法规要求的船舶能效优化管理技术发展分析249
9.3能效优化管理技术发展趋势与发展路径分析250
9.3.1能效优化管理技术发展趋势250
9.3.2能效优化管理技术发展路径252
9.4本章小结254参考文献254
编后记256