CN114637201B - 电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，通过定义不同种类、不同区域的娱乐设施对乘客舒适性的影响因子建立映射关系图表，同时建立乘客舒适性评判准则，量化乘客舒适性，并充分考虑娱乐设施能耗调整对娱乐设施的开关使用寿命以及乘客的舒适度影响，避免频繁切换娱乐设施的开关状态，以T为能耗调整周期重复娱乐设施能耗动态控制步骤，进而实现电动邮轮娱乐设施能耗动态控制。
Description
技术领域
本发明船舶电力控制技术领域，具体涉及一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法。
背景技术
近年来随着我国旅游业的快速发展，邮轮旅游作为新兴休闲度假方式越来越受到消费者的喜爱。由于电动游轮存储的电能容量有限，为保证航行安全可靠，需要严格控制船舶航行能耗和娱乐设施能耗，同时也要为乘客提供最大程度服务体验，保证乘客舒适性。
传统的娱乐设施能耗控制主要根据能耗限制，通过船员判断部分娱乐设施的开放或关闭，这种方式操作困难、滞后性大、易造成乘客体验差。
如CN113393048A中公开的“一种电动游轮航行能耗预测与控制方法”，其步骤如下：S1、设定游轮航行时间；S2、实时获取航行信息；S3、加载航行历史信息；S4、游轮航行所需总能耗计算；S5、游轮上行下行能耗计算；S6、游轮航行航速规划：根据航行总能耗和上行下行过程能耗计算公式，结合约束条件，以游轮t时刻时，航行所需总能耗最小为目标条件，计算得出游轮当前最佳航速值，同时，得出t时刻时游轮航行所需的最小总能耗；
S7、娱乐设施开放度规划；S8、游轮航行能耗控制。关于娱乐设施的能耗调整，此发明评估航行能耗与剩余能量关系，在保证应急能耗条件下，进而调整娱乐设施开放度，保障电动游轮航行的可靠性，以及游轮娱乐设施的合理使用，但是其并未公开如何建立乘客舒适性评判准则，量化乘客舒适性，以及具体如何控制电动邮轮娱乐设施能耗，从而精准控制游轮娱乐设施的能耗、满足乘客的舒适度要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能兼顾保证邮轮航行安全可靠性和乘客舒适性的电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，具体包含如下步骤：
步骤1：收集映射关系图表中各类娱乐设施的影响因子，形成映射关系图表；
步骤2：确定娱乐设施开关组合状态
电动游轮含有n个娱乐设施，n个娱乐设施有2n个开关组合O，O为含有n个元素的一维数组，记第k个开关组合为Ok＝[Ok1,Ok2,…Oki，…,Okn]，其中，k＝1,2,3,…,2n，其中Oki为第k个开关组合的第i个娱乐设施的开关状态，Oki∈{0,1}，启动状态时Oki＝1，停止状态时Oki＝0；
步骤3：令k＝1；
步骤4：计算第k个开关组合Ok状态下的所有娱乐设施能耗功率Wk：
Wei为第i个娱乐设施的额定功率；
步骤5：判断功率是否满足如下约束条件：
根据游轮剩余能量，娱乐设施开放度值Ki不能超过设定值K，即需满足Ki≤K
如果Ki≤K，则保留此开关组合；
如果Ki＞K，则说明当前娱乐设施开关组合状态下的能耗值过大，不符合要求，舍弃此开关组合；
步骤6：判断是否计算完所有开关组合状态的开放度值Ki
完成，则进入步骤7；
未完成，则令k＝k+1，返回步骤4；
步骤7：分别计算所有保留下来的h个开关组合Of状态对应的舒适度值Aof：
其中，Ai为单个娱乐设施的舒适度值，其计算如下：Ai＝LpqMpFOki＝LpqMpNFqOki；
Lpq为已知的各个娱乐设施对乘客舒适度影响值，其中p＝1,2,…,m；q＝1,2,…,l；
其中，p表示娱乐设施种类，共有m种，q表示娱乐设施位置，共有l个不同区域；
Mp为种类影响因子：
当p＝1时，代表娱乐设施中的照明设施对乘客舒适度影响，其值随时间变化，M1＝{0,1}，其中，7:00～17:00期间M1＝0，17:00～7:00期间M1＝1；
当p＝2时，代表娱乐设施中的空调对乘客舒适度影响，其值随外界温度t变化，M2＝{0,1}，其中，当20℃＜t＜25℃时，M2＝0，当t＜20℃或者t＞25℃时，M2＝1；
p为其余数值时，Mp＝1；
F为乘客数量影响因子，F＝N·Fq，其中，N表示此娱乐设施所在区域的乘客数量，Fq为设定的某种娱乐设施在不同区域内的比例系数；
步骤8：将所有开关组合下娱乐设施的舒适度值比较排序，筛选舒适度值最大的开关组合Ofmax
步骤9：进行动态控制
根据筛选出的舒适度最大值对应的开关组合Ofmax，形成对应的能耗控制指令Eof，生成相应的能耗控制调用请求，下发给娱乐设施能耗控制接口，以实现娱乐设施能耗的最佳控制；
步骤10：以设定时间T为能耗调整周期重复上述步骤1～步骤9，进而实现电动邮轮娱乐设施能耗动态控制。
优选的，所述设定时间T为10min以内的任意时间值。
优选的，所述娱乐设施所在区域的乘客数量N根据摄像头拍摄的图像获取。
本发明的有益效果是：
(1)本发明一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，通过定义不同种类、不同区域的娱乐设施对乘客舒适性的影响因子：娱乐设施对乘客舒适度影响值为Lpq、种类影响因子Mp、乘客数量影响因子F，建立映射关系图表，充分考虑了不同娱乐设施在不同环境条件下对乘客舒适度影响值是变化的，例如照明设施对乘客舒适度影响值随着自然环境亮度(例如白天、夜间)变化，空调对乘客舒适度影响值随着环境温度变化，娱乐设施对乘客舒适度影响值随着其所在位置的乘客数量变化……从各个方面满足乘客舒适性要求，保证邮轮航行过程中的乘客舒适性。
(2)本发明一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，在定义不同种类、不同区域的娱乐设施对乘客舒适性的影响因子的前提下，同时建立乘客舒适性评判准则，量化乘客舒适性Ai，有利于精确控制娱乐设施能耗，最大程度满足乘客舒适性要求，保证邮轮航行安全可靠性和乘客舒适性。
(3)本发明一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，在保证动态控制电动邮轮娱乐设施能耗的前提下，充分考虑娱乐设施能耗调整对娱乐设施的开关使用寿命以及乘客的舒适度影响，避免频繁切换娱乐设施的开关状态，因此以T为能耗调整周期(T可以根据实际需要取3min，5min，10min或其他)，重复娱乐设施能耗动态控制步骤，进而实现电动邮轮娱乐设施能耗动态控制。
附图说明：
图1为本发明优能耗动态控制流程流程图；
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1所示，一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，具体包含如下步骤：
步骤1：收集映射关系图表中各类娱乐设施的影响因子，形成映射关系图表；
步骤2：确定娱乐设施开关组合状态
电动游轮含有n个娱乐设施，n个娱乐设施有2n个开关组合O，O为含有n个元素的一维数组，第k(k＝1,2,3,…,2n)个开关组合为Ok＝[Ok1,Ok2,…Oki，…,Okn]，其中Oki为第k个开关组合的第i个娱乐设施的开关状态，Oki∈{0,1}，启动状态时Oki＝1，停止状态时Oki＝0；
步骤3：令k＝1；
步骤4：计算第k个开关组合Ok状态下的所有娱乐设施能耗功率Wk：
Wei为第i个娱乐设施的额定功率；
步骤5：判断功率是否满足如下约束条件：
根据游轮剩余能量，娱乐设施开放度值Ki不能超过设定值K，即需满足Ki≤K
如果Ki≤K，则保留此开关组合；
如果Ki＞K，则说明当前娱乐设施开关组合状态下的能耗值过大，不符合要求，舍弃此开关组合；
步骤6：判断是否计算完所有开关组合状态的开放度值Ki
完成，则进入步骤7；
未完成，则令k＝k+1，返回步骤4；
步骤7：分别计算所有保留下来的h个开关组合Of状态对应的舒适度值Aof：
其中，Ai为单个娱乐设施的舒适度值，其计算如下：Ai＝LpqMpFOki＝LpqMpNFqOki；Lpq(p＝1,2,…,m；q＝1,2,…,l)为已知的各个娱乐设施对乘客舒适度影响值；
其中，p表示娱乐设施种类，共有m种，q表示娱乐设施位置，共有l个不同区域；
Mp为种类影响因子：
当p＝1时，代表娱乐设施中的照明设施对乘客舒适度影响，其值随时间变化，M1＝{0,1}，其中，7:00～17:00期间M1＝0，17:00～7:00期间M1＝1；
当p＝2时，代表娱乐设施中的空调对乘客舒适度影响，其值随外界温度t变化，M2＝{0,1}，其中，当20℃＜t＜25℃时，M2＝0，当t＜20℃或者t＞25℃时，M2＝1；
p为其余数值时，Mp＝1；
F为乘客数量影响因子，F＝N·Fq，其中，N表示此娱乐设施所在区域的乘客数量，娱乐设施所在区域的乘客数量N根据摄像头拍摄的图像获取。Fq为设定的某种娱乐设施在不同区域内的比例系数；
步骤8：将所有开关组合下娱乐设施的舒适度值比较排序，筛选舒适度值最大的开关组合Ofmax：
步骤9：进行动态控制
根据筛选出的舒适度最大值对应的开关组合Ofmax，形成对应的能耗控制指令Eof，生成相应的能耗控制调用请求，下发给娱乐设施能耗控制接口，以实现娱乐设施能耗的最佳控制；
步骤10：以设定时间T(设定时间T为10min以内的任意时间值)为能耗调整周期重复上述步骤1～步骤9，进而实现电动邮轮娱乐设施能耗动态控制。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，具体包含如下步骤：
步骤1：收集映射关系图表中各类娱乐设施的影响因子，形成映射关系图表；
步骤2：确定娱乐设施开关组合状态
电动游轮含有n个娱乐设施，n个娱乐设施有2n个开关组合O，O为含有n个元素的一维数组，记第k个开关组合为Ok＝[Ok1,Ok2,…Oki，…,Okn]，其中，k＝1,2,3,…,2n，其中Oki为第k个开关组合的第i个娱乐设施的开关状态，Oki∈{0,1}，启动状态时Oki＝1，停止状态时Oki＝0；
步骤3：令k＝1；
步骤4：计算第k个开关组合Ok状态下的所有娱乐设施能耗功率Wk：
Wei为第i个娱乐设施的额定功率；
步骤5：判断功率是否满足如下约束条件：
根据游轮剩余能量，娱乐设施开放度值Ki不能超过设定值K，即需满足Ki≤K
如果Ki≤K，则保留此开关组合；
如果Ki＞K，则说明当前娱乐设施开关组合状态下的能耗值过大，不符合要求，舍弃此开关组合；
步骤6：判断是否计算完所有开关组合状态的开放度值Ki
完成，则进入步骤7；
未完成，则令k＝k+1，返回步骤4；
步骤7：分别计算所有保留下来的h个开关组合Of状态对应的舒适度值Aof：(f＝1,2,3,…,h)；
其中，Ai为单个娱乐设施的舒适度值，其计算如下：Ai＝LpqMpFOki＝LpqMpNFqOki；
Lpq为已知的各个娱乐设施对乘客舒适度影响值，其中p＝1,2,…,m；q＝1,2,…,l；
其中，p表示娱乐设施种类，共有m种，q表示娱乐设施位置，共有l个不同区域；
Mp为种类影响因子：
当p＝1时，代表娱乐设施中的照明设施对乘客舒适度影响，其值随时间变化，M1＝{0,1}，其中，7:00～17:00期间M1＝0，17:00～7:00期间M1＝1；
当p＝2时，代表娱乐设施中的空调对乘客舒适度影响，其值随外界温度t变化，M2＝{0,1}，其中，当20℃＜t＜25℃时，M2＝0，当t＜20℃或者t＞25℃时，M2＝1；
p为其余数值时，Mp＝1；
F为乘客数量影响因子，F＝N·Fq，其中，N表示此娱乐设施所在区域的乘客数量，Fq为设定的某种娱乐设施在不同区域内的比例系数；
步骤8：将所有开关组合下娱乐设施的舒适度值比较排序，筛选舒适度值最大的开关组合Ofmax：
步骤9：进行动态控制
根据筛选出的舒适度最大值对应的开关组合Ofmax，形成对应的能耗控制指令Eof，生成相应的能耗控制调用请求，下发给娱乐设施能耗控制接口，以实现娱乐设施能耗的最佳控制；
步骤10：以设定时间T为能耗调整周期重复上述步骤1～步骤9，进而实现电动邮轮娱乐设施能耗动态控制。
2.如权利要求1所述的一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，其特征在于：所述设定时间T为10min以内的任意时间值。
3.如权利要求1所述的一种电动邮轮娱乐设施能耗动态控制方法，其特征在于：所述娱乐设施所在区域的乘客数量N根据摄像头拍摄的图像获取。
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