JP2023160116A - Information processor, control device, method, and program - Google Patents

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Abstract

To provide technology allowing efficient navigation from view point of exhaust amount of environmental load substance in vessel and transportation of transportation object.SOLUTION: An information processor 300 includes: an acquirement unit 301 for acquiring target exhaust efficiency for environment load substance which is target value for the exhaust efficiency for the environmental load substance indicating the exhaust amount of the environmental load substance ejected from a vessel per power when a vessel transports transportation object in a navigation; and an information processing unit 302 for executing at least one of creating a navigation plan at least including a route between departure and arrival points for the vessel based on target exhaust efficiency and controlling a propulsion mechanism for having the vessel propelled.SELECTED DRAWING: Figure 13

Description

本発明は、情報処理装置、制御装置、方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, a control device, a method, and a program.

特許文献1には、航海での燃料消費量が最小となるように最適航路を決定することにより、二酸化炭素(以下、COという場合がある)の排出量を削減する運航支援装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a navigation support device that reduces carbon dioxide (hereinafter sometimes referred to as CO 2 ) emissions by determining an optimal route so as to minimize fuel consumption during a voyage. ing.

特開2013-107488号公報JP2013-107488A

近年、COなどの環境負荷の要因となる物質(以下、環境負荷物質という場合がある)の排出量の削減に加えて、船舶が環境負荷物質の排出量に対して如何にその輸送対象物を効率的に輸送できるかの観点も着目されている。そのため、船舶における環境負荷物質の排出量削減及び輸送対象物の輸送の観点から効率的に運航することを可能にする手法が求められている。 In recent years, in addition to reducing emissions of substances that cause environmental impact such as CO2 (hereinafter sometimes referred to as environmental impact substances), there has also been an increase in how ships are reducing the amount of materials they transport relative to the amount of environmental impact substances they emit. Attention is also being focused on whether transportation can be carried out efficiently. Therefore, there is a need for a method that enables ships to operate efficiently from the viewpoint of reducing emissions of environmentally hazardous substances and transporting objects to be transported.

上記を鑑み、本発明の目的は、船舶における環境負荷物質の排出量削減及び輸送対象物の輸送の観点から効率的に運航することを可能にする技術を提供することである。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a technology that enables a ship to operate efficiently from the viewpoint of reducing the amount of environmentally hazardous substances discharged and transporting objects to be transported.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の情報処理装置は、航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得する取得部と、前記目標排出効率に基づいて前記船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成すること及び前記船舶を推進させる推進機構を制御することの少なくとも1つを実行する情報処理部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, an information processing device according to an aspect of the present invention eliminates environmentally hazardous substances that are a factor of environmental load that are emitted from a ship per work rate when the ship transports objects during a voyage. an acquisition unit that acquires a target emission efficiency of an environmentally hazardous substance that is a target value of the emission efficiency of an environmentally hazardous substance indicating the amount of emission; and a voyage plan that includes at least a route between departure and arrival points of the ship based on the target emission efficiency. and an information processing unit that executes at least one of creating the ship and controlling a propulsion mechanism that propels the ship.

本発明の別の態様の方法は、航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、前記目標排出効率に基づいて前記船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成すること及び前記船舶を推進させる推進機構を制御することの少なくとも1つを実行するステップと、を備える。 A method according to another aspect of the present invention is an emission of environmentally hazardous substances that indicates the amount of environmentally hazardous substances emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage, which is a factor of environmental load. a step of obtaining a target emission efficiency of environmentally hazardous substances which is a target value of efficiency, creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of the vessel based on the target emission efficiency, and promoting the vessel. controlling the mechanism.

本発明のさらに別の態様のプログラムは、コンピュータに、航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、前記目標排出効率に基づいて前記船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成すること及び前記船舶を推進させる推進機構を制御することの少なくとも1つを実行するステップと、を実行させるためのプログラムである。 A program according to still another aspect of the present invention is configured to cause a computer to display an amount of an environmentally hazardous substance emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage, which is a factor of environmental load. a step of obtaining a target emission efficiency of environmentally hazardous substances which is a target value of emission efficiency of the hazardous substances; creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of the vessel based on the target emission efficiency; and the vessel. This is a program for executing at least one step of controlling a propulsion mechanism that propels a vehicle.

本発明のさらに別の態様の情報処理装置は、船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成する航海計画作成部と、前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出する算出部と、前記排出効率の推定値を出力する出力部と、を備える。 An information processing device according to still another aspect of the present invention includes a voyage plan creation unit that creates a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship; a calculation unit that calculates an estimated value of the emission efficiency of the environmentally hazardous substance for the created voyage plan based on the amount of the environmentally hazardous substance that is a factor of environmental load emitted from the ship per work rate; An output unit that outputs an estimated value of emission efficiency.

本発明のさらに別の態様の方法は、船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成するステップと、前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、前記排出効率の推定値を出力するステップと、を備える。 A method according to still another aspect of the present invention includes the steps of creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship, and the step of creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship; a step of calculating an estimated value of the emission efficiency of the environmentally hazardous substance for the created voyage plan based on the amount of the environmentally hazardous substance discharged from the ship, which is a factor of the environmental load; and a step of outputting.

本発明のさらに別の態様のプログラムは、コンピュータに、船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成するステップと、前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、前記排出効率の推定値を出力するステップと、を実行させるためのプログラムである。 A program according to still another aspect of the present invention includes the steps of: creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship in a computer; and tasks for the ship to transport objects in the created voyage plan. calculating an estimated value of the emission efficiency of the environmentally hazardous substance for the created voyage plan based on the amount of the environmentally hazardous substance that is a factor of the environmental load emitted from the ship per rate; This is a program for executing the step of outputting an estimated value.

本発明のさらに別の態様の情報処理装置は、船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成する航海計画作成部と、前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出する算出部と、前記排出効率の推定値が前記排出効率の目標値である目標排出効率と同じ又はより良い効率である航海計画における実際の前記排出効率を取得する取得部と、前記同じ又はより良い効率である航海計画についての前記排出効率の推定値及び前記実際の排出効率を出力する出力部と、を備える。 An information processing device according to still another aspect of the present invention includes a voyage plan creation unit that creates a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship; a calculation unit that calculates an estimated value of the emission efficiency of the environmentally hazardous substance for the created voyage plan based on the amount of the environmentally hazardous substance that is a factor of environmental load emitted from the ship per work rate; an acquisition unit that obtains the actual emission efficiency in a voyage plan whose estimated value is the same as or better than the target emission efficiency, which is the target value of the emission efficiency; and a voyage plan whose efficiency is the same or better than the target emission efficiency. an output unit that outputs the estimated value of the discharge efficiency and the actual discharge efficiency for the discharge efficiency.

本発明のさらに別の態様の方法は、船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成するステップと、前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、前記排出効率の推定値が前記排出効率の目標値である目標排出効率と同じ又はより良い効率である航海計画における実際の前記排出効率を取得するステップと、前記同じ又はより良い効率である航海計画についての前記排出効率の推定値及び前記実際の排出効率を出力するステップと、を備える。 A method according to still another aspect of the present invention includes the steps of creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship, and the step of creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship; calculating an estimated value of the emission efficiency of the environmentally hazardous substance for the created voyage plan based on the amount of the environmentally hazardous substance discharged from the ship, which is a factor of the environmental load; obtaining the actual emission efficiency in a voyage plan that is the same as or better than the target emission efficiency, which is a target value of the emission efficiency; and estimating the emission efficiency for the voyage plan that is the same or better in efficiency. outputting a value and the actual emission efficiency.

本発明のさらに別の態様のプログラムは、船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成する航海計画作成部と、前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、前記排出効率の推定値が前記排出効率の目標値である目標排出効率と同じ又はより良い効率である航海計画における実際の前記排出効率を取得するステップと、前記同じ又はより良い効率である航海計画についての前記排出効率の推定値及び前記実際の排出効率を出力するステップと、を実行させるためのプログラムである。 A program according to still another aspect of the present invention includes: a voyage plan creation unit that creates a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of a ship; calculating an estimated value of the emission efficiency of the environmentally hazardous substance for the created voyage plan based on the amount of the environmentally hazardous substance that is a factor of the environmental load emitted from the ship per rate; obtaining the actual emission efficiency for a voyage plan whose estimated value is the same as or better than the target emission efficiency, which is a target value of the emission efficiency; and the emission efficiency for the voyage plan whose efficiency is the same or better. This is a program for executing the step of outputting an estimated value of efficiency and the actual discharge efficiency.

本発明のさらに別の態様の制御装置は、航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得する取得部と、前記目標排出効率に基づいて前記船舶を推進させる推進機構を制御する推進制御部と、を備える。 A control device according to still another aspect of the present invention provides environmentally hazardous substances that indicate the amount of environmentally hazardous substances emitted from a ship per work rate when the ship transports objects during a voyage, which is a factor in the environmental load. and a propulsion control section that controls a propulsion mechanism that propels the vessel based on the target emission efficiency of the environmentally hazardous substance.

本発明のさらに別の態様の方法は、航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、前記目標排出効率に基づいて前記船舶を推進させる推進機構を制御するステップと、を備える。 A method according to still another aspect of the present invention provides a method for measuring environmentally hazardous substances, which indicates the amount of environmentally hazardous substances emitted from a ship per rate of work when transporting objects during a voyage. The method includes the steps of acquiring a target discharge efficiency of environmentally hazardous substances, which is a target value of discharge efficiency, and controlling a propulsion mechanism that propels the ship based on the target discharge efficiency.

本発明のさらに別の態様のプログラムは、コンピュータに、航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、前記目標排出効率に基づいて前記船舶を推進させる推進機構を制御するステップと、を実行させるためのプログラムである。 A program according to still another aspect of the present invention is configured to cause a computer to display an amount of an environmentally hazardous substance emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage, which is a factor of environmental load. A program for executing the following steps: obtaining a target emission efficiency of environmentally hazardous substances, which is a target value of emission efficiency of substances of concern; and controlling a propulsion mechanism that propels the ship based on the target emission efficiency. be.

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Furthermore, any combination of the above, or mutual substitution of the components and expressions of the present invention among methods, apparatuses, programs, temporary or non-temporary storage media recording programs, systems, etc. This is effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、船舶における環境負荷物質の排出量及び輸送対象物の輸送の観点から効率的に運航することを可能にする技術を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a technology that enables a ship to operate efficiently from the viewpoint of the amount of environmentally hazardous substances emitted and the transportation of objects to be transported.

第1実施形態の航海計画作成システムを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a voyage plan creation system according to a first embodiment. 第1実施形態の航海計画作成装置を概略的に示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram schematically showing a voyage planning device according to a first embodiment. 第1実施形態の航海計画作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of processing of the voyage plan creation device of a 1st embodiment. 第1実施形態の変形例に係る航海計画作成装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a voyage plan creation device according to a modification of the first embodiment. 第2実施形態の航海計画作成装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a voyage plan creation device according to a second embodiment. 第2実施形態の航海計画作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of processing of the voyage plan creation device of a 2nd embodiment. 第3実施形態の制御装置が適用された船舶を概略的に示す。12 schematically shows a ship to which a control device according to a third embodiment is applied. 第3実施形態の制御装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing a control device according to a third embodiment. 第3実施形態の制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of processing of a control device of a 3rd embodiment. 第4実施形態の制御装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing a control device according to a fourth embodiment. 第4実施形態の制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of processing of a control device of a 4th embodiment. 第5実施形態の制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of processing of a control device of a 5th embodiment. 本発明の情報処理装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing an information processing device of the present invention.

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The dimensions of members in each drawing are shown enlarged or reduced as appropriate to facilitate understanding. Further, in each drawing, some members that are not important for explaining the embodiments are omitted.

また、共通点のある別々の構成要素には、名称の冒頭に「第1、第2」等と付して区別し、総称するときはこれらを省略する。また、第1、第2などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。 In addition, separate components that have something in common are distinguished by adding "first, second," etc. to the beginning of their names, and these are omitted when they are referred to collectively. Also, although ordinal terms such as first, second, etc. are used to describe various components, these terms are used only to distinguish one component from another; The components are not limited by this.

本明細書では、船舶から排出される環境負荷の要因となる物質を「環境負荷物質」という。環境負荷物質は、例えば、二酸化炭素(CO)、メタン(CH)、一酸化二窒素(NO)、ハイドロフルオロカーボン類(HFCs)、パーフルオロカーボン類(PFCs)、六フッ化硫黄(SF)及び三フッ化窒素(NF)などの地球の温室効果の要因となる物質や、窒素酸化物(NO)及び硫黄酸化物(SO)などの大気汚染の要因となる物質などを含む。なお、「船舶から排出される環境負荷物質」は、船舶の主機などの推進機関から排出されるものに限定されず、船舶20に設置された照明機器、空調機器、航海機器、電動ポンプ、補機、各種ECUなどの他に、船舶20において船内母線(不図示)を介して電力供給を受けて電力を消費するあらゆる船内負荷から排出されるものを含む。以下の実施形態では、環境負荷物質としてCOを例に説明するが、他の環境負荷物質について本発明が適用されてもよいし、複数の環境負荷物質の各々について本発明が適用されてもよい。 In this specification, substances discharged from ships that cause environmental load are referred to as "environmental load substances." Examples of environmentally hazardous substances include carbon dioxide (CO 2 ), methane (CH 4 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), hydrofluorocarbons (HFCs), perfluorocarbons (PFCs), and sulfur hexafluoride (SF). 6 ) and nitrogen trifluoride ( NF3 ), which cause the global greenhouse effect, and nitrogen oxides ( NOx ) and sulfur oxides ( SOx ), which cause air pollution. include. Note that "substances of environmental concern emitted from ships" are not limited to those emitted from propulsion engines such as the main engine of the ship, but also include lighting equipment, air conditioning equipment, navigation equipment, electric pumps, and auxiliary equipment installed on the ship 20. In addition to engines, various ECUs, and the like, it includes those discharged from all inboard loads that receive power supply and consume power in the ship 20 via an inboard busbar (not shown). In the following embodiments, CO2 will be explained as an example of an environmentally hazardous substance, but the present invention may be applied to other environmentally hazardous substances, or the present invention may be applied to each of a plurality of environmentally hazardous substances. good.

本明細書では、航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷物質の排出量を「環境負荷物質の排出効率(以下、排出効率)」という。上記仕事率当たりの環境負荷物質の排出量が比較的小さい場合、排出効率が「良い」といい、上記仕事率当たりの環境負荷物質の排出量が比較的大きい場合、排出効率が「悪い」という。例えば、排出効率が後述の目標排出効率を下回る場合、排出効率が目標排出効率よりも良いという。また、環境負荷物質の排出量当たりの上記仕事率が比較的大きい場合、排出効率が「良い」ということもでき、環境負荷物質の排出量当たりの上記仕事率が比較的小さい場合、排出効率が「悪い」ということもできる。また、排出効率が良化することを「改善」と表記する。 In this specification, the amount of environmentally hazardous substances emitted from a ship per rate of work when the ship transports objects during a voyage is referred to as "emission efficiency of environmentally hazardous substances (hereinafter referred to as "emission efficiency"). If the amount of environmentally hazardous substances emitted per the above-mentioned work rate is relatively small, the emission efficiency is said to be "good," and if the amount of environmentally hazardous substances emitted per the above-mentioned work rate is relatively large, the emission efficiency is said to be "poor." . For example, when the discharge efficiency is lower than the target discharge efficiency described below, the discharge efficiency is said to be better than the target discharge efficiency. Furthermore, if the above-mentioned power per discharge amount of environmentally hazardous substances is relatively large, the discharge efficiency can be said to be "good", and if the above-mentioned power per discharge amount of environmentally hazardous substances is relatively small, then the discharge efficiency is It can also be said to be "bad". In addition, improvement in discharge efficiency is expressed as "improvement."

本明細書では、船体の対水船速を単に「船速」といい、船体の現在の喫水を単に「喫水」という。 In this specification, the speed of the hull relative to the water is simply referred to as "ship speed," and the current draft of the hull is simply referred to as "draft."

第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態に係る航海計画作成システム1を示す。図1の航海計画作成システム1は、陸上に設置された管理センタ10と、海上を運航する船舶20と、を含む。第1実施形態では、管理センタ10は、航海計画を作成する航海計画作成装置100を含む。管理センタ10及び船舶20は、互いに通信可能に構成される。管理センタ10は、作成した航海計画を船舶20に送信することができる。
First Embodiment FIG. 1 shows a voyage planning system 1 according to a first embodiment of the present invention. The voyage planning system 1 in FIG. 1 includes a management center 10 installed on land and a ship 20 operating on the sea. In the first embodiment, the management center 10 includes a voyage plan creation device 100 that creates a voyage plan. The management center 10 and the ship 20 are configured to be able to communicate with each other. The management center 10 can transmit the created voyage plan to the ship 20.

図2は、第1実施形態の航海計画作成装置100を概略的に示すブロック図である。図2及び後述するブロック図に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのプロセッサ、CPU、メモリをはじめとする素子や電子回路、機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。 FIG. 2 is a block diagram schematically showing the voyage plan creation device 100 of the first embodiment. Each block shown in FIG. 2 and the block diagrams described later can be realized in terms of hardware by elements such as a computer processor, CPU, and memory, electronic circuits, and mechanical devices, and in terms of software can be realized by computer programs, etc. However, here we depict the functional blocks realized by their cooperation. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various ways by combining hardware and software.

図2に示すように、第1実施形態の航海計画作成装置100は、取得部101と、航海計画作成部102と、算出部103と、出力部104と、アラート発生部105と、記憶部106と、を備える。 As shown in FIG. 2, the voyage plan creation device 100 of the first embodiment includes an acquisition section 101, a voyage plan creation section 102, a calculation section 103, an output section 104, an alert generation section 105, and a storage section 106. and.

取得部101は、船舶20における航海の条件を示す航海条件データを取得する。第1実施形態の航海条件データは、船舶20を識別するための識別情報(例えば、船舶20の識別番号など)、船舶20の出発地点および到着地点(発着地点)と、出発時刻および目標到着時刻(発着時刻)と、目標到着時刻から許容可能な時間だけ後に設定された時刻である許容到着時刻と、COの目標排出効率Ce_tと、を含む。航海条件データは、例えば、経由地点やその経由地点の発着時刻を含んでもよい。航海条件データにおける目標排出効率Ce_tは、数値入力により設定されてもよいし、例えばIMO(International Maritime Organization)のCII(Carbon Intensity Indicator)による格付基準に基づくA~Eなどのレベルを予めテーブルとして設定しておき、目標となるレベルを入力することにより設定されてもよい。CIIによる格付け基準に基づくレベルを適用することにより、目標とするCIIによる格付けを獲得しやすくなる。 The acquisition unit 101 acquires voyage condition data indicating the voyage conditions of the ship 20 . The navigation condition data of the first embodiment includes identification information for identifying the vessel 20 (for example, the identification number of the vessel 20), a departure point and an arrival point (departure/arrival point) of the vessel 20, a departure time, and a target arrival time. (departure/arrival time), an allowable arrival time that is a time set an allowable time after the target arrival time, and a target CO 2 emission efficiency Ce_t. The navigation condition data may include, for example, transit points and departure and arrival times at the transit points. The target emission efficiency Ce_t in the navigation condition data may be set by numerical input, or for example, levels such as A to E based on the grading standards of CII (Carbon Intensity Indicator) of IMO (International Maritime Organization) may be set in advance as a table. The target level may be set by inputting the target level. By applying the level based on the CII rating criteria, it becomes easier to obtain the target CII rating.

また、取得部101は、発着地点間及びその周囲の気象及び海象をそれぞれ示す気象データ及び海象データを外部の気象データサーバ及び海象データサーバ(いずれも不図示)から受信する。例えば、第1実施形態では、気象データとして天候(晴天、曇天など)を示す天候データや風速や風向きを示す風データが用いられ、海象データとして波高と波周期とを示す波浪データや潮流に向きと潮速とを示す潮流データが用いられる。気象データ及び海象データは、現在の気象及び海象の状況に関する情報のみならず、将来の気象及び海象の状況に関する情報も含んでよい。 The acquisition unit 101 also receives meteorological data and sea data indicating the weather and sea conditions between the departure and arrival points and the surroundings, respectively, from an external weather data server and a sea data server (both not shown). For example, in the first embodiment, weather data indicating the weather (sunny, cloudy, etc.) and wind data indicating wind speed and wind direction are used as the meteorological data, and wave data indicating wave height and wave period, and wave data indicating the direction of the current are used as the sea data. Tidal current data indicating the current and tidal speed is used. The meteorological and sea data may include not only information regarding current weather and sea conditions, but also information regarding future weather and sea conditions.

航海計画作成部102は、航海条件データに基づいて船舶20の航海計画を作成する。この航海計画は、発着地点間の航路を少なくとも含む。計画航路は、例えば、航海条件データで示される各種条件、航路の任意の地点間の目標船速、その航海における後述の燃料消費量F、後述の輸送対象物の重量L、後述の排出効率Ceの推定値等をさらに含んでもよい。航海計画作成部102は、発着地点間において発着時刻内で航行され得る複数の航海計画を公知の方法を用いて作成する。したがって、航海計画における発着地点間の航路、その航路の任意の地点間の船速、その航海における燃料消費量F等は、公知の方法を用いて作成される。航海計画は航海前に作成されてもよいし、運航中に作成されてもよい。 The voyage plan creation unit 102 creates a voyage plan for the ship 20 based on the voyage condition data. This voyage plan includes at least a route between departure and arrival points. The planned route is based on, for example, various conditions shown in the voyage condition data, target ship speed between arbitrary points on the route, fuel consumption F (described later) for the voyage, weight L of objects to be transported (described later), and emission efficiency Ce (described later). may further include an estimated value of . The voyage plan creation unit 102 creates a plurality of voyage plans that can be navigated between departure and arrival points within the departure and arrival times using a known method. Therefore, the route between departure and arrival points in the voyage plan, the ship speed between arbitrary points on the route, the fuel consumption amount F for the voyage, etc. are created using a known method. The voyage plan may be created before the voyage or during the voyage.

算出部103は、作成した航海計画における船舶20のCOの排出量及び船舶20が輸送対象物を輸送する際の仕事率に基づいて、作成した航海計画についての単位時間当たりの排出効率Ceの推定値(第1及び第2実施形態では、推定排出効率Ceという)を算出する。Fを単位時間当たりの燃料消費量[kg/s]、C1を船舶20で用いられる燃料種により定義される燃焼時のCOの排出量への換算定数、C(=F×C1)を単位時間当たりのCOの排出量[kg/s]、Lを輸送対象物の重量[kg]、Vsを船速[m/s]、船舶20が輸送対象物を輸送するための単位時間当たりの仕事量を仕事率W(=L×Vs)[kg・m/s]とすると、推定排出効率Ce[kg/s/kg・m/s]は例えば以下の式(1)により計算される。
Ce=C÷W
=(F×C1)÷(L×Vs) 式(1)
The calculation unit 103 calculates the emission efficiency Ce per unit time for the created voyage plan based on the CO 2 emissions of the ship 20 and the work rate when the ship 20 transports objects in the created voyage plan. An estimated value (referred to as estimated emission efficiency Ce in the first and second embodiments) is calculated. F is the fuel consumption per unit time [kg/s], C1 is the conversion constant for CO 2 emissions during combustion defined by the type of fuel used in the ship 20, and C (= F × C1) is the unit CO 2 emissions per hour [kg/s], L is the weight of the object to be transported [kg], Vs is the ship speed [m/s], and the amount of CO 2 emitted per unit time for the ship 20 to transport the object is If the amount of work is the work rate W (=L×Vs) [kg·m/s], the estimated emission efficiency Ce [kg/s/kg·m/s] is calculated, for example, by the following formula (1).
Ce=C÷W
= (F×C1) ÷ (L×Vs) Formula (1)

ここで、輸送対象物の重量Lの主要な内訳は、貨物の重量、バラスト水の重量及び燃料の重量であるが、輸送対象物の重量Lには清水、ビルジ、乗員等の重量も含まれる。第1実施形態では、船舶20の輸送対象物の重量Lとして、船舶20の設計スペックとして定められた載貨重量トンDWT(Deadweight tonnage)が用いられる。 Here, the main breakdown of the weight L of the object to be transported is the weight of cargo, the weight of ballast water, and the weight of fuel, but the weight L of the object to be transported also includes the weight of fresh water, bilge, crew, etc. . In the first embodiment, deadweight tonnage (DWT) determined as the design specifications of the ship 20 is used as the weight L of the object to be transported by the ship 20.

出力部104は、作成した航海計画を出力する。第1実施形態の出力部104は、作成した航海計画と共に、その航海計画における推定排出効率Ceを出力する。例えば、出力部104は、航海計画等を管理センタ10や船舶20に出力することにより、管理センタ10や船舶20に搭載されたディスプレイに航海計画等を表示させる。 The output unit 104 outputs the created voyage plan. The output unit 104 of the first embodiment outputs the created voyage plan as well as the estimated emission efficiency Ce for the voyage plan. For example, the output unit 104 outputs the voyage plan and the like to the management center 10 and the ship 20, thereby displaying the voyage plan and the like on a display mounted on the management center 10 and the ship 20.

アラート発生部105は、目標到着時刻が許容到着時刻を超える旨のアラートを発生させる。例えば、アラート発生部105は、管理センタ10や船舶20に搭載されたディスプレイやスピーカを用いて目標到着時刻が許容到着時刻を超える旨を表示させたり音声出力させることができる。 The alert generation unit 105 generates an alert indicating that the target arrival time exceeds the allowable arrival time. For example, the alert generation unit 105 can display or output a sound that the target arrival time exceeds the allowable arrival time using a display or a speaker installed in the management center 10 or the ship 20.

記憶部106は、各種処理を実行するためのプログラム等を記憶している。第1実施形態の記憶部106は、取得部101が取得した航海条件データ、航海計画を作成するための公知の航海計画作成モデル、船舶20の基本的なスペックを示すスペック情報(例えば、船舶20の単位航行距離当たりの燃料消費量、船舶20の輸送対象物の重量L、換算係数C1など)等を記憶している。 The storage unit 106 stores programs and the like for executing various processes. The storage unit 106 of the first embodiment includes the voyage condition data acquired by the acquisition unit 101, a known voyage plan creation model for creating a voyage plan, and spec information indicating the basic specifications of the ship 20 (for example, the ship 20 (fuel consumption per unit cruising distance, weight L of objects to be transported by the ship 20, conversion coefficient C1, etc.).

図3は、第1実施形態の航海計画作成装置100の処理S100を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing processing S100 of the voyage plan creation device 100 of the first embodiment.

ステップS101で、取得部101は、航海条件データを取得したか否かを判断する。航海条件データは、例えば、管理センタ10に設けられたPCなどのユーザ入力装置(不図示)を介してオペレータ等によって入力される。航海条件データは、例えば、船舶20に設けられたPCなどのユーザ入力装置(不図示)を介して船舶20の船長/乗組員などによって入力されて船舶20から管理センタ10に送信されてもよい。航海条件データを取得していない場合(ステップS101のN)、処理S100はステップS101の先頭に戻り、ステップS101を繰り返す。航海条件データを取得した場合(ステップS101のY)、処理S100はステップS102に進む。 In step S101, the acquisition unit 101 determines whether navigation condition data has been acquired. The navigation condition data is input by an operator or the like via a user input device (not shown) such as a PC provided in the management center 10, for example. The navigation condition data may be input by the captain/crew of the vessel 20 via a user input device (not shown) such as a PC installed in the vessel 20, and may be transmitted from the vessel 20 to the management center 10. . If navigation condition data has not been acquired (N in step S101), processing S100 returns to the beginning of step S101, and step S101 is repeated. If the navigation condition data is acquired (Y in step S101), the process S100 proceeds to step S102.

ステップS102で、取得部101は、航海条件データの発着地点及び発着時刻における気象データ及び海象データを取得する。 In step S102, the acquisition unit 101 acquires weather data and sea data at the departure and arrival points and departure and arrival times of the navigation condition data.

ステップS103で、航海計画作成部102は、航海計画を作成する。第1実施形態の航海計画作成部102は、記憶部106に記憶された航海計画作成モデルに航海条件データ、気象データ、海象データ及び、船舶20のスペック情報を入力することにより、航海計画を作成する。第1実施形態の航海計画作成部102は、作成した航海計画のうち、船舶20の燃料消費量Fが最も少ない航路計画を使用する。以下、燃料消費量Fが最も少ない航海計画における船舶20の燃料消費量を最小燃料消費量Fminという。 In step S103, the voyage plan creation unit 102 creates a voyage plan. The voyage plan creation unit 102 of the first embodiment creates a voyage plan by inputting voyage condition data, weather data, oceanographic data, and spec information of the vessel 20 into the voyage plan creation model stored in the storage unit 106. do. The voyage plan creation unit 102 of the first embodiment uses the route plan in which the fuel consumption amount F of the ship 20 is the least among the created voyage plans. Hereinafter, the fuel consumption amount of the ship 20 in the voyage plan with the lowest fuel consumption amount F will be referred to as the minimum fuel consumption amount Fmin.

ステップS104で、算出部103は、上記式(1)に基づいて、作成した航海計画についての推定排出効率Ceを算出する。第1実施形態では、一回の航海全体での推定排出効率Ceが算出される。第1実施形態では、上記式(1)を算出する際、船速Vsは航海計画の航路全体における船速Vsの平均値を用い、燃料消費量Fは記憶部106に記憶されたスペック情報における単位航海距離当たりの燃料消費量と航海計画の航路全体の航海距離との積に基づいて算出され、輸送対象物の重量L及び換算定数C1は記憶部106から読み出される。 In step S104, the calculation unit 103 calculates the estimated emission efficiency Ce for the created voyage plan based on the above equation (1). In the first embodiment, the estimated emission efficiency Ce for one entire voyage is calculated. In the first embodiment, when calculating the above formula (1), the ship speed Vs uses the average value of the ship speed Vs over the entire route of the voyage plan, and the fuel consumption F is determined based on the spec information stored in the storage unit 106. It is calculated based on the product of the fuel consumption per unit voyage distance and the voyage distance of the entire route of the voyage plan, and the weight L of the object to be transported and the conversion constant C1 are read from the storage unit 106.

ステップS105で、算出部103は、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_t以下であるか否か(Ce≦Ce_t)を判断する。Ce≦Ce_tである場合(ステップS105のY)、すなわち推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率である場合、処理S100はステップS106に進む。Ce≦Ce_tではない場合(ステップS105のN)、すなわち推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tより悪い効率である場合、処理S100はステップS107に進む。 In step S105, the calculation unit 103 determines whether the estimated emission efficiency Ce is less than or equal to the target emission efficiency Ce_t (Ce≦Ce_t). If Ce≦Ce_t (Y in step S105), that is, if the estimated emission efficiency Ce is equal to or better than the target emission efficiency Ce_t, the process S100 proceeds to step S106. If Ce≦Ce_t is not satisfied (N in step S105), that is, if the estimated emission efficiency Ce is worse than the target emission efficiency Ce_t, the process S100 proceeds to step S107.

ステップS106で、出力部104は、作成した航海計画及びその推定排出効率Ceを管理センタ10や船舶20のディスプレイに出力する。これにより、管理センタ10のオペレータや船上の船長/乗組員は推定排出効率Ceを確認しつつ航路計画を最終的に決定することができる。また、航海計画毎の排出効率の可視化ができるため、オペレータ等は排出効率の管理や年間の計画を立案しやすくなる。ステップS106の後、処理S100は終了する。 In step S106, the output unit 104 outputs the created voyage plan and its estimated emission efficiency Ce to the display of the management center 10 or the ship 20. Thereby, the operator of the management center 10 and the captain/crew on board can make a final decision on the route plan while confirming the estimated emission efficiency Ce. Additionally, since it is possible to visualize the emission efficiency for each voyage plan, it becomes easier for operators and others to manage emission efficiency and formulate annual plans. After step S106, the process S100 ends.

ステップS107で、航海計画作成部102は、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように航海計画を再作成する。例えば、航海計画作成部102は、航海条件データにおける目標到着時刻の制限なしで推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_t以下となるように航海計画を作成する。ここで、排出効率は、船舶20が進行する航路における気象及び海象が大きく影響する。例えば、向かい風や波高が大きい場合や波周期が短い場合には、船舶20が航路を進行する際に船舶20が風や波から受ける抵抗が大きくなってより多くの推進力が必要となるため、より多くのエネルギーを消費、すなわちより多くのCOを排出する必要があるためである。そのため、例えば風向きや潮流などの気海象条件により、航行距離当たりの燃料消費量(すなわち航行距離当たりのCOの排出量)が少ない海域がある場合、多少遠回りしたとしてもその海域を航海した方が排出効率を改善できる場合が考えられる。例えば、航海計画作成部102は、ステップS103で作成した航海計画における航路の迂回路を作成し、その迂回路に基づいて航海計画を作成する。迂回路を探索するアルゴリズムは、例えばダイクストラ法などを用いることができるが、これに限定されず、公知の迂回路探索手法を用いることができる。 In step S107, the voyage plan creation unit 102 re-creates the voyage plan so that the estimated emission efficiency Ce is equal to or better than the target emission efficiency Ce_t. For example, the voyage plan creation unit 102 creates a voyage plan so that the estimated emission efficiency Ce is equal to or less than the target emission efficiency Ce_t without any restriction on the target arrival time in the voyage condition data. Here, the discharge efficiency is greatly influenced by the weather and sea conditions on the route along which the ship 20 travels. For example, if the headwind or wave height is large or the wave period is short, the resistance that the ship 20 receives from the wind and waves increases when the ship 20 moves along the route, and more propulsive force is required. This is because more energy needs to be consumed, that is, more CO2 needs to be emitted. Therefore, if there is a sea area where fuel consumption per cruising distance (i.e. CO2 emissions per cruising distance) is low due to meteorological and oceanographic conditions such as wind direction and tidal currents, it is better to sail in that sea area even if it takes a slightly longer detour. There are cases in which the emission efficiency can be improved. For example, the voyage plan creation unit 102 creates a detour for the route in the voyage plan created in step S103, and creates a voyage plan based on the detour. The algorithm for searching for a detour can be, for example, Dijkstra's algorithm, but is not limited thereto, and any known detour searching method can be used.

ステップS108で、アラート発生部105は、再作成した航海計画の目標到着時刻が許容到着時刻を超えるか否かを判断する。目標到着時刻が許容到着時刻を超える場合(ステップS108のY)、処理S100はステップS109に進む。目標到着時刻が許容到着時刻を超えない場合(ステップS108のN)、処理S100はステップS110に進む。 In step S108, the alert generation unit 105 determines whether the target arrival time of the re-created voyage plan exceeds the allowable arrival time. If the target arrival time exceeds the allowable arrival time (Y in step S108), the process S100 proceeds to step S109. If the target arrival time does not exceed the allowable arrival time (N in step S108), the process S100 proceeds to step S110.

ステップS109で、アラート発生部105は、目標到着時刻が許容到着時刻を超える旨のアラートを発生させる。ステップS109の後、処理S100はステップS110に進む。 In step S109, the alert generation unit 105 generates an alert indicating that the target arrival time exceeds the allowable arrival time. After step S109, the process S100 proceeds to step S110.

ステップS110で、出力部104は、再作成した航海計画及びその推定排出効率Ceを管理センタ10や船舶20のディスプレイに出力する。これにより、管理センタ10のオペレータや船舶20上の船長/乗組員は推定排出効率Ceを確認しつつ航路計画を最終的に決定することができる。また、航海計画毎の排出効率の可視化ができるため、オペレータ等は排出効率の管理や年間の計画を立案しやすくなる。 In step S110, the output unit 104 outputs the re-created voyage plan and its estimated emission efficiency Ce to the display of the management center 10 or the ship 20. Thereby, the operator of the management center 10 and the captain/crew on the ship 20 can make a final decision on the route plan while confirming the estimated emission efficiency Ce. Additionally, since it is possible to visualize the emission efficiency for each voyage plan, it becomes easier for operators and others to manage emission efficiency and formulate annual plans.

ステップS110の後、処理S100は終了する。 After step S110, the process S100 ends.

ここで、航路計画システムにおいて、船舶20におけるCOの排出量に基づいて航海計画を作成することが想定される。しかし、例えば、船舶20の本来的な機能は輸送対象物を輸送することにある一方で、輸送対象物を少なくすればCOの排出量を削減できる。そのため、単にCOの排出量に基づいて航海計画を作成することはCOの排出量削減と輸送対象物の輸送との両立の観点から必ずしも有効な方法とは言えない。したがって、船舶20におけるCOの排出量削減と輸送対象物の輸送との両立の観点から効率的に運航することを可能にする手法が求められている。 Here, in the route planning system, it is assumed that a voyage plan is created based on the amount of CO 2 emitted by the ship 20. However, for example, while the original function of the ship 20 is to transport objects to be transported, if the number of objects to be transported is reduced, the amount of CO 2 emissions can be reduced. Therefore, simply creating a voyage plan based on the amount of CO 2 emissions cannot necessarily be said to be an effective method from the viewpoint of achieving both reduction of CO 2 emissions and transportation of objects to be transported. Therefore, there is a need for a method that allows the ship 20 to operate efficiently from the viewpoint of reducing CO 2 emissions and transporting objects to be transported.

第1実施形態では、航海計画作成部102は、目標排出効率に基づいて航海計画を作成する。本構成によると、船舶20におけるCOの排出量削減と輸送対象物の輸送との両立の観点から航海計画を適切に作成することが可能となる。 In the first embodiment, the voyage plan creation unit 102 creates a voyage plan based on the target emission efficiency. According to this configuration, it is possible to appropriately create a voyage plan from the viewpoint of achieving both reduction in CO 2 emissions in the ship 20 and transportation of objects to be transported.

第1実施形態では、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率である航海計画を出力する。本構成によると、目標排出効率よりも良い排出効率の航海計画を適切に作成することが可能となる。排出効率を目標排出効率によって制限した航路計画に基づく運航を継続することにより、将来カーボンフットプリントが導入された場合の輸送時のCOの排出量を確実に抑制及び管理できる。 In the first embodiment, a voyage plan in which the estimated emission efficiency Ce is the same as or better than the target emission efficiency Ce_t is output. According to this configuration, it is possible to appropriately create a voyage plan with an emission efficiency better than the target emission efficiency. By continuing operations based on route plans that limit emission efficiency by target emission efficiency, CO 2 emissions during transportation can be reliably suppressed and managed in the event that carbon footprints are introduced in the future.

第1実施形態では、航海計画作成部102は、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率ではない場合、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように航海計画を再作成し、出力部104は再作成した航海計画を出力する。本構成によると、作成した航海計画の推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率ではない場合であっても、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率の航海計画を適切に再作成できる。 In the first embodiment, when the estimated emission efficiency Ce is not the same as or better than the target emission efficiency Ce_t, the voyage plan creation unit 102 sets the estimated emission efficiency Ce to be the same as or better than the target emission efficiency Ce_t. The voyage plan is re-created, and the output unit 104 outputs the re-created voyage plan. According to this configuration, even if the estimated emission efficiency Ce of the created voyage plan is not the same as or better than the target emission efficiency Ce_t, the estimated emission efficiency Ce is the same as or better than the target emission efficiency Ce_t. Plans can be recreated appropriately.

第1実施形態では、アラート発生部105は、再作成した航海計画における目標到着時刻が許容到着時刻を超える場合、目標到着時刻が許容到着時刻を超える旨のアラートを発生させる。本構成によると、アラートを受けた者は、再作成した航海計画における目標到着時刻が許容到着時刻を超えることを把握でき、その航海計画の適否の判断を適切に行うことが可能となる。 In the first embodiment, when the target arrival time in the recreated voyage plan exceeds the allowable arrival time, the alert generation unit 105 generates an alert that the target arrival time exceeds the allowable arrival time. According to this configuration, the person receiving the alert can understand that the target arrival time in the re-created voyage plan exceeds the allowable arrival time, and can appropriately judge whether the voyage plan is appropriate.

以下、第1実施形態の変形例を説明する。 Hereinafter, a modification of the first embodiment will be described.

第1実施形態では、航海計画作成部102は、船舶20の燃料消費量が最小となるように航海計画を作成したが、船舶20の燃料消費量が所定値以下となるように航海計画を作成してもよい。本構成によると、作成した航海計画において、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率であるものの、燃料消費量が増加してしまい、その結果、実質的なCOの排出量が増加してしまうような事態を抑制できる。 In the first embodiment, the voyage plan creation unit 102 creates the voyage plan so that the fuel consumption of the ship 20 is minimized, but the voyage plan is created so that the fuel consumption of the ship 20 is equal to or less than a predetermined value. You may. According to this configuration, in the created voyage plan, although the estimated emission efficiency Ce is the same as or better than the target emission efficiency Ce_t, fuel consumption increases, and as a result, the actual CO 2 emissions It is possible to suppress situations where the number of people increases.

第1実施形態では、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_t以下となるように航海計画が作成されたが、これに限定されない。推定排出効率Ceおよび目標排出効率Ce_tに基づいて航海計画が作成されればよく、例えば、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tに近づくように航海計画が作成されてもよい。 In the first embodiment, the voyage plan is created such that the estimated emission efficiency Ce is equal to or less than the target emission efficiency Ce_t, but the present invention is not limited thereto. The voyage plan may be created based on the estimated emission efficiency Ce and the target emission efficiency Ce_t. For example, the voyage plan may be created so that the estimated emission efficiency Ce approaches the target emission efficiency Ce_t.

船舶20の航行状態が所定の安全航行基準を満たさない場合、推定排出効率Ce及び目標排出効率Ce_tに基づいて航海計画を作成する処理を実行しなくてもよい。ここでの「船舶20の航行状態が所定の安全基準を満たさない場合」とは、例えば、荒天時、船舶20の推進機構70や制御装置200等の異常や故障が発生した場合、ユーザ入力装置を介して船舶20の航行状態が所定の安全基準を満たさないことを示す入力を受けた場合などの船舶20の安全航行上支障があると予想される場合が挙げられる。例えば、図3のステップS104、S105、S107~S110の処理を実行せずに、ステップS103の後、処理S100はステップS106に進んでもよい。本構成によると、航海の安全性を確保しつつ排出効率の観点から適切な航海計画を作成することが可能となる。 When the navigational state of the ship 20 does not satisfy a predetermined safe navigation standard, it is not necessary to perform the process of creating a voyage plan based on the estimated emission efficiency Ce and the target emission efficiency Ce_t. Here, "when the navigational state of the ship 20 does not meet predetermined safety standards" means, for example, when an abnormality or failure occurs in the propulsion mechanism 70, control device 200, etc. of the ship 20 during rough weather, or when the user input device There are cases where it is expected that there will be a problem in the safe navigation of the ship 20, such as when an input indicating that the navigation state of the ship 20 does not meet a predetermined safety standard is received via the . For example, the process S100 may proceed to step S106 after step S103 without executing the processes of steps S104, S105, and S107 to S110 in FIG. According to this configuration, it is possible to create an appropriate voyage plan from the viewpoint of emission efficiency while ensuring voyage safety.

第1実施形態では、航海計画作成装置100は、管理センタ10に設けられたが、船舶20に設けられてもよい。 In the first embodiment, the voyage plan creation device 100 is provided in the management center 10, but it may also be provided in the ship 20.

第1実施形態では、航海計画作成部102は、船舶20の燃料消費量が最も少ない航路を用いて航路計画を作成したが、これに限定されない。例えば、船舶20の燃料消費量が基準値よりも小さい1つ又は複数の航路についてそれぞれ航海計画が作成されてもよい。この場合、作成した1つ又は複数の航路のうち、推定排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率である航海計画が出力されればよい。 In the first embodiment, the voyage plan creation unit 102 creates the route plan using the route where the fuel consumption of the ship 20 is the least, but the route plan is not limited thereto. For example, a voyage plan may be created for each of one or more routes in which the fuel consumption of the ship 20 is smaller than a reference value. In this case, of the one or more created routes, a voyage plan whose estimated emission efficiency Ce is equal to or better than the target emission efficiency Ce_t may be output.

第1実施形態では、作成した航海計画と共に、推定排出効率Ceが出力されたが、これに限定されず、作成した航海計画及び推定排出効率Ceの一方が出力されてもよい。 In the first embodiment, the estimated emission efficiency Ce is output together with the created voyage plan, but the present invention is not limited to this, and either the created voyage plan or the estimated emission efficiency Ce may be output.

取得部101が作成した航海計画における船舶20のCOの実際の排出効率を取得し、出力部104は推定排出効率Ce及び実際の排出効率を出力してもよい。例えば、記録部は航海中に実際の燃料流量及び実際の航海距離を記録し、航海終了時に、算出部103が発着時刻の間に記録した実際の燃料流量及び実際の航海距離に基づいて実際の排出効率を算出し、出力部104が推定排出効率Ce及び実際の排出効率をディスプレイ等に表示させる。これにより、推定排出効率Ce及び実際の排出効率の比較が可能となり、航海計画作成装置100において算出される推定排出効率Ceの精度を把握することが可能となる。 The acquisition unit 101 may acquire the actual CO 2 emission efficiency of the ship 20 in the voyage plan created, and the output unit 104 may output the estimated emission efficiency Ce and the actual emission efficiency. For example, the recording unit records the actual fuel flow rate and the actual voyage distance during the voyage, and at the end of the voyage, the calculation unit 103 records the actual fuel flow rate and the actual voyage distance based on the actual fuel flow rate and the actual voyage distance recorded between the departure and arrival times. The emission efficiency is calculated, and the output unit 104 displays the estimated emission efficiency Ce and the actual emission efficiency on a display or the like. Thereby, it becomes possible to compare the estimated emission efficiency Ce and the actual emission efficiency, and it becomes possible to understand the accuracy of the estimated emission efficiency Ce calculated by the voyage planning device 100.

図4は、第1実施形態の変形例に係る航海計画作成装置100を概略的に示すブロック図である。第1実施形態の変形例に係る航海計画作成装置100は、記憶部106に記憶された航海計画作成モデルを所定のアルゴリズムに基づいて更新するモデル更新部107を備えてもよい。モデル更新部107によるモデル更新処理に使用されるアルゴリズムは、例えば、燃焼消費量のより少ない航海計画を作成することを目標として適宜設計することができる。例えば、モデル更新部107は、航海計画に基づく航路で運航したときの合計の燃料消費量の実測値を教師データとした機械学習により航海計画作成モデルを更新することができる。モデル更新部107は、サポートベクターマシン、ニューラルネットワーク(ディープラーニングを含む)、ランダムフォレスト等、公知の機械学習手法を用いて航海計画作成モデルを更新することができる。 FIG. 4 is a block diagram schematically showing a voyage plan creation device 100 according to a modification of the first embodiment. The voyage plan creation device 100 according to the modification of the first embodiment may include a model update unit 107 that updates the voyage plan creation model stored in the storage unit 106 based on a predetermined algorithm. The algorithm used in the model updating process by the model updating unit 107 can be appropriately designed, for example, with the goal of creating a voyage plan with lower combustion consumption. For example, the model updating unit 107 can update the voyage plan creation model by machine learning using the actual measured value of the total fuel consumption when operating on a route based on the voyage plan as training data. The model update unit 107 can update the voyage planning model using a known machine learning method such as a support vector machine, a neural network (including deep learning), or a random forest.

第1実施形態では、船舶20の輸送対象物の重量Lとして船舶20について定められた輸送対象物の重量DWTが用いられたが、これに限定されない。例えば、輸送対象物の重量Lは、喫水計の計測した喫水を示す喫水データに基づいて算出されてもよいし、他の公知の方法により求められてもよい。 In the first embodiment, the weight DWT of the object to be transported determined for the ship 20 is used as the weight L of the object to be transported by the ship 20, but the present invention is not limited thereto. For example, the weight L of the object to be transported may be calculated based on draft data indicating the draft measured by a draft meter, or may be determined by other known methods.

第1実施形態では、ステップS107で、取得した航海条件データにおける目標到着時刻の制限なしで航海計画が再作成されたが、これに限定されない。例えば、目標到着時刻を30分などの所定の時間遅らせるように再設定し、再設定した目標到着時刻に基づいて航海計画が再作成されてもよい。また、許容到着時刻を目標到着時刻として航海計画が再作成されてもよい。 In the first embodiment, in step S107, the voyage plan is re-created without any restriction on the target arrival time in the acquired voyage condition data, but the present invention is not limited to this. For example, the target arrival time may be reset to be delayed by a predetermined time, such as 30 minutes, and the voyage plan may be re-created based on the reset target arrival time. Furthermore, the voyage plan may be re-created using the allowable arrival time as the target arrival time.

第1実施形態では、アラート発生部105は、再作成した航海計画における目標到着時刻が許容到着時刻を超える場合、目標到着時刻が許容到着時刻を超える旨のアラートを発生させたが、これに限定されず、アラートを発生させなくてもよい。例えば、再作成した航海計画における目標到着時刻が許容到着時刻を超える場合、航海計画作成部102が許容到着時刻を超えないように航海計画を再作成してもよい。 In the first embodiment, when the target arrival time in the re-created voyage plan exceeds the allowable arrival time, the alert generating unit 105 generates an alert to the effect that the target arrival time exceeds the allowable arrival time, but this is not limited to this. and no alert needs to be generated. For example, if the target arrival time in the recreated voyage plan exceeds the allowable arrival time, the voyage plan creation unit 102 may recreate the voyage plan so as not to exceed the allowable arrival time.

第1実施形態では、推定排出効率Ce、船舶20の燃料消費量F、COの排出量C、仕事率Wは、単位時間当たりのものとしたが、例えば、単位距離当たりのものでもよい。また、これらは、単位時間当たりのものではなく、航海計画の航路を運航することを想定した場合の合計値が用いられてもよい。 In the first embodiment, the estimated emission efficiency Ce, the fuel consumption amount F of the ship 20, the CO 2 emission amount C, and the power W are calculated per unit time, but may be calculated per unit distance, for example. Moreover, instead of the values per unit time, the total value may be used when it is assumed that the route of the voyage plan is to be navigated.

第2実施形態
以下、本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態の図面および説明では、第1実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第1実施形態と重複する説明を適宜省略し、第1実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described below. In the drawings and description of the second embodiment, components and members that are the same or equivalent to those of the first embodiment are given the same reference numerals. Descriptions that overlap with those of the first embodiment will be omitted as appropriate, and configurations that are different from the first embodiment will be mainly described.

図5は、第2実施形態の航海計画作成装置100を概略的に示すブロック図である。第2実施形態の航海計画作成装置100は、取得部101と、航海計画作成部102と、算出部103と、出力部104と、記憶部106と、を備える。 FIG. 5 is a block diagram schematically showing the voyage plan creation device 100 of the second embodiment. The voyage plan creation device 100 of the second embodiment includes an acquisition section 101, a voyage plan creation section 102, a calculation section 103, an output section 104, and a storage section 106.

図6は、第2実施形態の航海計画作成装置100の処理S200を示すフローチャートである。処理S200におけるステップS201~S202は、図3のステップS101~S102と基本的に同様であるため、その説明を省略する。 FIG. 6 is a flowchart showing processing S200 of the voyage plan creation device 100 of the second embodiment. Steps S201 and S202 in process S200 are basically the same as steps S101 and S102 in FIG. 3, so their explanation will be omitted.

ステップS201~S202を経て、ステップS203で、航海計画作成部102は、複数の航海計画を作成する。例えば、第2実施形態の航海計画作成部102は、燃料消費量が基準値よりも小さい1つ又は複数の航路についての航海計画を算出する。 After steps S201 and S202, in step S203, the voyage plan creation unit 102 creates a plurality of voyage plans. For example, the voyage plan creation unit 102 of the second embodiment calculates a voyage plan for one or more routes where the fuel consumption is smaller than a reference value.

ステップS204で、算出部103は、複数の航海計画の各々について、推定排出効率Ceを算出する。 In step S204, the calculation unit 103 calculates the estimated emission efficiency Ce for each of the plurality of voyage plans.

ステップS205で、出力部104は、作成した各航海計画及び各航海計画についての推定排出効率Ceを出力する。 In step S205, the output unit 104 outputs each created voyage plan and the estimated emission efficiency Ce for each voyage plan.

第2実施形態では、出力部104は、作成した航海計画についての推定排出効率Ceを出力する。本構成によると、管理センタ10のオペレータや船舶20上の船長/乗組員は推定排出効率Ceを確認しつつ航路計画を最終的に決定することができる。また、航海計画毎の排出効率の可視化ができるため、オペレータ等は排出効率の管理や年間の計画を立案しやすくなる。 In the second embodiment, the output unit 104 outputs the estimated emission efficiency Ce for the created voyage plan. According to this configuration, the operator of the management center 10 and the captain/crew on the ship 20 can make a final decision on the route plan while checking the estimated emission efficiency Ce. Additionally, since it is possible to visualize the emission efficiency for each voyage plan, it becomes easier for operators and others to manage emission efficiency and formulate annual plans.

第3実施形態
以下、第3実施形態について説明する。第3実施形態の図面および説明では、第1実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第1実施形態と重複する説明を適宜省略し、第1実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
Third Embodiment A third embodiment will be described below. In the drawings and description of the third embodiment, components and members that are the same or equivalent to those of the first embodiment are given the same reference numerals. Descriptions that overlap with those of the first embodiment will be omitted as appropriate, and configurations that are different from the first embodiment will be mainly described.

図7及び図8を参照する。図7は、第3実施形態の制御装置200が適用された船舶20を概略的に示す。図8は、本発明の第3実施形態に係る制御装置200を概略的に示すブロック図である。図7に示すように、第1実施形態では、船舶20は、船体21と、制御装置200と、推進機構70と、を備える。第3実施形態の制御装置200は、排出効率Ce及び目標排出効率Ce_tに基づいて推進機構70を制御する。 Please refer to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 schematically shows a ship 20 to which a control device 200 according to the third embodiment is applied. FIG. 8 is a block diagram schematically showing a control device 200 according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, in the first embodiment, the ship 20 includes a hull 21, a control device 200, and a propulsion mechanism 70. The control device 200 of the third embodiment controls the propulsion mechanism 70 based on the emission efficiency Ce and the target emission efficiency Ce_t.

推進機構70は、船体21を推進させる推進力を生じさせる機構である。推進機構70は、船体21を推進させ得るものであればよい。第3実施形態では、推進機構70は、原動機としてディーゼルエンジン(以下、「主機74」という)を備え、主機74によってシャフト78を駆動することによりプロペラ75を回転させて推進力を得る。推進機構70は、主機74を運転するために、主機74の回転数やトルクに応じた量の燃料を消費する。推進機構70は、主機74の回転数の変動を抑制する調速装置77を備える。調速装置77は、ガバナとも称され、負荷変動に対して主機74の回転数が変化したときに、その変化を緩和するように燃料供給量を調整する。 The propulsion mechanism 70 is a mechanism that generates propulsive force that propels the hull 21. The propulsion mechanism 70 may be any mechanism as long as it can propel the hull 21. In the third embodiment, the propulsion mechanism 70 includes a diesel engine (hereinafter referred to as "main engine 74") as a prime mover, and the main engine 74 drives a shaft 78 to rotate a propeller 75 and obtain propulsive force. In order to operate the main engine 74, the propulsion mechanism 70 consumes an amount of fuel depending on the rotational speed and torque of the main engine 74. The propulsion mechanism 70 includes a speed governor 77 that suppresses fluctuations in the rotational speed of the main engine 74. The speed governor 77 is also called a governor, and when the rotational speed of the main engine 74 changes due to load fluctuations, it adjusts the amount of fuel supplied so as to alleviate the change.

第3実施形態の制御装置200は、主機74を制御する。第3実施形態の制御装置200は、船舶20のブリッジ等に設置された主機74を遠隔で操縦する操縦装置(以下「リモコン50」という場合もある)の操作入力に基づいて、主機74の回転数を増減、停止等の制御を行う。第3実施形態では、指令信号は主機74の目標回転数Ne_tを含み、目標回転数Ne_tにより目標推進力が表される。リモコン50は、推進機構70に発生させる目標推進力の大きさを指令する指令信号を出力するための操作部として操作ハンドル51を有する。リモコン50は、操作ハンドル51の位置(以下、「ハンドル位置P」という)に応じて、目標推進力の大きさを指令する指令信号を制御装置200に送信する。ハンドル位置Pは、操作部の操作状態を例示する。操縦者は、リモコン50の操作ハンドル51の位置を変えることによって、推進機構70の推進力を、ゼロ、前進及び後進を含む所定の範囲内で変更できる。 The control device 200 of the third embodiment controls the main engine 74. The control device 200 of the third embodiment rotates the main engine 74 based on an operation input from a control device (hereinafter also referred to as "remote controller 50") that remotely controls the main engine 74 installed on the bridge of the ship 20. Controls such as increasing/decreasing the number, stopping, etc. In the third embodiment, the command signal includes the target rotation speed Ne_t of the main engine 74, and the target rotation speed Ne_t represents the target propulsive force. The remote control 50 has an operation handle 51 as an operation section for outputting a command signal instructing the magnitude of the target propulsive force to be generated by the propulsion mechanism 70. The remote controller 50 transmits a command signal instructing the magnitude of the target propulsive force to the control device 200 according to the position of the operating handle 51 (hereinafter referred to as "handle position P"). The handle position P exemplifies the operating state of the operating section. By changing the position of the operating handle 51 of the remote control 50, the operator can change the propulsive force of the propulsion mechanism 70 within a predetermined range including zero, forward movement, and reverse movement.

操作ハンドル51は、操縦装置に対して操縦者が操作を入力できるものであればよく、その形態に限定はない。例えば、操作ハンドル51は、可動な操作部を備えてもよいし、備えなくてもよい。例えば、操作ハンドル51は、タッチパネルのタッチ位置から指令を検知するものであってもよい。 The operating handle 51 is not limited in its form as long as it allows the operator to input operations to the operating device. For example, the operating handle 51 may or may not include a movable operating section. For example, the operation handle 51 may detect a command from a touch position on a touch panel.

第3実施形態では、推進機構70は、主機74に連結されたプロペラ75を含む。プロペラ75の構成に限定はなく、例えば、固定ピッチプロペラであってもよいし、可変ピッチプロペラ72であってもよい。この例のプロペラは、推進制御部204からの翼角指令に応じて、プロペラ翼の翼角を変える可変ピッチプロペラ72である。可変ピッチプロペラ72は、推進制御部204の制御に応じて翼角を変化させる翼角設定部71を有する。翼角設定部71は、現在の翼角を検知し、現在の翼角を用いてフィードバック制御を行い、目標翼角にしたがった翼角を実現する。 In the third embodiment, the propulsion mechanism 70 includes a propeller 75 connected to a main engine 74. The configuration of the propeller 75 is not limited, and may be a fixed pitch propeller or a variable pitch propeller 72, for example. The propeller in this example is a variable pitch propeller 72 that changes the blade angle of the propeller blades in accordance with a blade angle command from the propulsion control unit 204. The variable pitch propeller 72 has a blade angle setting unit 71 that changes the blade angle in accordance with the control of the propulsion control unit 204. The blade angle setting unit 71 detects the current blade angle, performs feedback control using the current blade angle, and realizes the blade angle according to the target blade angle.

可変ピッチプロペラ72を有する場合、主機74を一定の回転数で運転しながら翼角を変えることにより推進機構70の推進力を変えられる。比較的燃料消費が少ない回転数で運転すれば、主機74の燃料消費量を節減できる。 When the variable pitch propeller 72 is provided, the propulsive force of the propulsion mechanism 70 can be changed by changing the blade angle while operating the main engine 74 at a constant rotation speed. By operating at a rotation speed that consumes relatively little fuel, the amount of fuel consumed by the main engine 74 can be reduced.

この例の制御装置200では、リモコン50の操作ハンドル51のハンドル位置Pに対応する主機74の目標回転数Ne_t及びプロペラ翼の目標翼角の関係が、コンビネータカーブとして予め設定されている。コンビネータカーブは、一例として、ハンドル位置PがSTOPの場合、目標回転数Ne_t=80rpm、目標翼角=0[deg]で、ハンドル位置PがN/FMAXの場合、目標回転数Ne_t=120[rpm]、目標翼角=25[deg]のように、操作ハンドル51の各ハンドル位置Pと目標回転数Ne_t及び目標翼角の関係が定義されている。 In the control device 200 of this example, the relationship between the target rotational speed Ne_t of the main engine 74 and the target blade angle of the propeller blades corresponding to the handle position P of the operating handle 51 of the remote controller 50 is set in advance as a combinator curve. As an example of the combinator curve, when the handle position P is STOP, the target rotation speed Ne_t = 80 rpm, the target blade angle = 0 [deg], and when the handle position P is N/FMAX, the target rotation speed Ne_t = 120 [rpm]. ], target blade angle=25 [deg], the relationship between each handle position P of the operating handle 51, the target rotation speed Ne_t, and the target blade angle is defined.

流量計73は、主機74に燃料を供給するための燃料配管(不図示)内を移動する燃料の流量を計測して、計測した流量データを所定の時間間隔で出力する。 The flow meter 73 measures the flow rate of fuel moving within a fuel pipe (not shown) for supplying fuel to the main engine 74, and outputs the measured flow rate data at predetermined time intervals.

図8に示すように、制御装置200は、取得部201と、算出部202と、低減部203と、推進制御部204と、記憶部205と、を備える。 As shown in FIG. 8, the control device 200 includes an acquisition section 201, a calculation section 202, a reduction section 203, a propulsion control section 204, and a storage section 205.

取得部201は、推進機構70が発生する目標推進力を指令する指令信号と、現在の推進力を示す実信号と、を取得する。また、取得部201は、目標排出効率Ce_t、主機74の現在の燃料消費量F、現在の輸送対象物の重量L、及び船舶20の現在の船速Vsなどの各種データを取得する。目標排出効率Ce_tは、リモコン50などの入力装置から数値入力により設定されてもよいし、例えばIMO(International Maritime Organization)のCII(Carbon Intensity Indicator)格付基準に基づくA~Eなどのレベルを予めテーブルとして設定しておき、目標となるレベルを入力することにより設定されてもよい。CIIによる格付け基準に基づくレベルを適用することにより、目標とするCIIによる格付けを獲得しやすくなる。また、目標排出効率Ce_tは、例えば電子海図表示システム(ECDIS)やウェザールーティングなどの航海機器から現在船位に合わせて外部入力されるようにしてもよい。 The acquisition unit 201 acquires a command signal that instructs the target propulsive force generated by the propulsion mechanism 70 and an actual signal that indicates the current propulsive force. The acquisition unit 201 also acquires various data such as the target emission efficiency Ce_t, the current fuel consumption F of the main engine 74, the current weight L of the object to be transported, and the current speed Vs of the ship 20. The target emission efficiency Ce_t may be set by numerical input from an input device such as the remote control 50, or may be set in advance by setting levels such as A to E based on the IMO (International Maritime Organization) CII (Carbon Intensity Indicator) rating standard. The target level may be set by inputting the target level. By applying the level based on the CII rating criteria, it becomes easier to obtain the target CII rating. Further, the target emission efficiency Ce_t may be input externally from navigation equipment such as an electronic nautical chart display system (ECDIS) or weather routing according to the current ship position.

算出部202は、船舶20から排出される現在のCOの排出量及び船舶20が輸送対象物を輸送するための現在の仕事率Wに基づいて現在の排出効率Ceを算出する。ここで、算出部202は、現在の燃料消費量Fに基づいて現在の排出量C(=C1×F)を算出し、現在の輸送対象物の重量L及び現在の船速Vsに基づいて現在の仕事率W(=L×Vs)を算出する。 The calculation unit 202 calculates the current emission efficiency Ce based on the current amount of CO 2 emitted from the ship 20 and the current power W for the ship 20 to transport the object. Here, the calculation unit 202 calculates the current emission amount C (=C1×F) based on the current fuel consumption amount F, and calculates the current emission amount C (=C1×F) based on the current weight L of the object to be transported and the current ship speed Vs. Calculate the power W (=L×Vs) of

低減部203は、算出した現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tよりも悪い効率である場合、目標推進力を低減する。 The reduction unit 203 reduces the target propulsive force when the calculated current emission efficiency Ce is worse than the target emission efficiency Ce_t.

推進制御部204は、基本的には、取得部201で取得した指令信号と実信号との比較結果に基づいて推進機構70の推進力を制御する。例えば、推進制御部204は、指令信号における目標回転数と実信号における実際の回転数とを一致させるように主機74の回転数を制御する。第3実施形態の推進制御部204は、現在の排出効率Ce及び目標排出効率Ce_tに基づいて推進機構70を制御する。具体的には、第3実施形態の推進制御部204は、算出した現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tよりも悪い効率である場合、排出効率が目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように推進機構70を制御する。 The propulsion control unit 204 basically controls the propulsive force of the propulsion mechanism 70 based on the comparison result between the command signal acquired by the acquisition unit 201 and the actual signal. For example, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74 so that the target rotation speed in the command signal and the actual rotation speed in the actual signal match. The propulsion control unit 204 of the third embodiment controls the propulsion mechanism 70 based on the current emission efficiency Ce and the target emission efficiency Ce_t. Specifically, when the calculated current emission efficiency Ce is worse than the target emission efficiency Ce_t, the propulsion control unit 204 of the third embodiment determines that the emission efficiency is the same as or better than the target emission efficiency Ce_t. The propulsion mechanism 70 is controlled so that the

記憶部205は、取得部201が取得した各種データや各基準値、各閾値等を記憶する。第3実施形態の記憶部205は、排出効率の変化量ΔCeと回転数の変化量ΔNeとの相関関係を示すΔNe-ΔCe相関モデルを記憶している。このΔNe-ΔCe相関モデルは、任意の回転数の変化量ΔNeの実測値とそのときの排出効率の変化量ΔCeの実測値に基づいて予め作成及び記憶される。 The storage unit 205 stores various data, each reference value, each threshold value, etc. acquired by the acquisition unit 201. The storage unit 205 of the third embodiment stores a ΔNe-ΔCe correlation model that indicates the correlation between the amount of change ΔCe in discharge efficiency and the amount of change ΔNe in rotational speed. This ΔNe-ΔCe correlation model is created and stored in advance based on the actual measured value of the change amount ΔNe in arbitrary rotational speed and the actual measured value of the change amount ΔCe in the discharge efficiency at that time.

図9は、第3実施形態の制御装置200の処理S300を示すフローチャートである。処理S300は所定の時間間隔(例えば、数ミリ秒)で実行される。 FIG. 9 is a flowchart showing processing S300 of the control device 200 of the third embodiment. Process S300 is executed at predetermined time intervals (for example, several milliseconds).

ステップ301で、取得部201は、目標回転数Ne_t、目標排出効率Ce_t、現在の輸送対象物の重量L、現在の燃料消費量F及び現在の船速Vsを取得する。本実施形態では、航海において燃料を消費することなどを考慮してより精度を向上させる観点から、現在の輸送対象物の重量Lは、上記DWTを用いずに、上述の喫水などの計測値から算出される。現在の燃料消費量Fは、流量計73の計測値に基づいて公知の方法により算出される。燃料消費量Fは主機74の運転状態(例えば、主機74の負荷、燃料噴射量指令値など)から公知の手法により算出されてもよい。目標回転数Ne_tは、リモコン50の操作ハンドル51のハンドル位置Pに基づいて出力される指令信号により設定される。現在の船速Vsは、一定時間の前後の船舶20の位置の差に基づいて求められてもよいし、船舶20の速度計の測定値によって求められてもよい。 In step 301, the acquisition unit 201 acquires the target rotational speed Ne_t, the target exhaust efficiency Ce_t, the current weight L of the object to be transported, the current fuel consumption F, and the current ship speed Vs. In this embodiment, the current weight L of the object to be transported is determined from the measured value of the draft etc. described above, without using the DWT, in order to improve the accuracy considering fuel consumption during the voyage. Calculated. The current fuel consumption amount F is calculated by a known method based on the measured value of the flow meter 73. The fuel consumption amount F may be calculated by a known method from the operating state of the main engine 74 (for example, the load on the main engine 74, the fuel injection amount command value, etc.). The target rotation speed Ne_t is set by a command signal output based on the handle position P of the operating handle 51 of the remote controller 50. The current ship speed Vs may be determined based on the difference between the positions of the ship 20 before and after a certain period of time, or may be determined based on the measured value of the speedometer of the ship 20.

ステップS302で、算出部202は、ステップS301で取得した現在の輸送対象物の重量L、現在の燃料消費量F及び現在の船速Vsに基づいて上記式(1)により現在の排出効率Ceを算出する。 In step S302, the calculation unit 202 calculates the current emission efficiency Ce using the above formula (1) based on the current weight L of the object to be transported, the current fuel consumption F, and the current ship speed Vs obtained in step S301. calculate.

ステップS303で、算出部202は、現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_t以下であるか否か(Ce≦Ce_t)を判断する。Ce≦Ce_tである場合(ステップS303のY)、すなわち現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率である場合、処理S300はステップS307に進む。Ce≦Ce_tではない場合(ステップS303のN)、すなわち現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tより悪い効率である場合、処理S300はステップS304に進む。 In step S303, the calculation unit 202 determines whether the current emission efficiency Ce is less than or equal to the target emission efficiency Ce_t (Ce≦Ce_t). If Ce≦Ce_t (Y in step S303), that is, if the current emission efficiency Ce is equal to or better than the target emission efficiency Ce_t, the process S300 proceeds to step S307. If Ce≦Ce_t is not satisfied (N in step S303), that is, if the current emission efficiency Ce is worse than the target emission efficiency Ce_t, the process S300 proceeds to step S304.

ステップS304で、算出部202は、現在の排出効率Ceと目標排出効率Ce_tとの変化量ΔCe(=Ce-Ce_t)を算出する。 In step S304, the calculation unit 202 calculates the amount of change ΔCe (=Ce-Ce_t) between the current emission efficiency Ce and the target emission efficiency Ce_t.

ステップS305で、算出部202は、ステップS304で算出した排出効率の変化量ΔCeに基づいて、目標排出効率Ce_tを達成するための目標回転数の変化量ΔNeを算出する。第3実施形態では、算出部202は、記憶部205に記憶されたΔNe-ΔCe相関モデルを用いて、排出効率の変化量ΔCeに相当する目標回転数の変化量ΔNeを算出する。排出効率Ceと回転数NeとのΔNe-ΔCe相関モデルは、例えば、図8のステップS305に示される排出効率と回転数との関係を示す二次元マップである。ΔNe-ΔCe相関モデルは、二次元のマップに限定されず、多変数のマップ、更には機械学習により同定される応答モデルであってもよい。 In step S305, the calculation unit 202 calculates the amount of change ΔNe in the target rotational speed for achieving the target emission efficiency Ce_t, based on the amount of change ΔCe in the emission efficiency calculated in step S304. In the third embodiment, the calculation unit 202 uses the ΔNe-ΔCe correlation model stored in the storage unit 205 to calculate the amount of change ΔNe in the target rotational speed corresponding to the amount of change ΔCe in the discharge efficiency. The ΔNe-ΔCe correlation model between the discharge efficiency Ce and the rotation speed Ne is, for example, a two-dimensional map showing the relationship between the discharge efficiency and the rotation speed shown in step S305 of FIG. 8. The ΔNe-ΔCe correlation model is not limited to a two-dimensional map, but may be a multivariate map or even a response model identified by machine learning.

ステップS306で、低減部203は、目標回転数Ne_tからステップS305で求めた回転数の変化量ΔNeを減算することにより、目標回転数Ne_tを低減する(Ne_t=Ne_t-ΔNe)。これにより、目標推進力が低減される。 In step S306, the reduction unit 203 reduces the target rotational speed Ne_t by subtracting the rotational speed change amount ΔNe obtained in step S305 from the target rotational speed Ne_t (Ne_t=Ne_t−ΔNe). This reduces the target propulsion force.

ステップS307で、推進制御部204は、主機74の回転数を制御する。ここで、Ce≦Ce_tである場合(ステップS303のY)においては、ステップS307で、推進制御部204は、ステップS301で取得した目標回転数Ne_tに基づいて主機74の回転数を制御する。したがって、ステップS301での目標回転数Ne_tにより目標排出効率Ce_tを達成できる場合には、ステップS301での目標回転数Ne_tがそのまま使用されることになる。一方で、Ce≦Ce_tではない場合(ステップS303のN)においては、ステップS307で、推進制御部204は、ステップS306で低減された目標回転数Ne_tに基づいて主機74の回転数を制御する。したがって、ステップS301での目標回転数Ne_tにより目標排出効率Ce_tを達成できない場合には、目標回転数Ne_tを低減することにより排出効率を改善し、それにより目標排出効率Ce_tを達成できる目標回転数Ne_tを用いて主機74が制御されることになる。 In step S307, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74. Here, if Ce≦Ce_t (Y in step S303), in step S307, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74 based on the target rotation speed Ne_t acquired in step S301. Therefore, if the target emission efficiency Ce_t can be achieved with the target rotation speed Ne_t in step S301, the target rotation speed Ne_t in step S301 will be used as is. On the other hand, if Ce≦Ce_t is not satisfied (N in step S303), in step S307, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74 based on the target rotation speed Ne_t reduced in step S306. Therefore, if the target emission efficiency Ce_t cannot be achieved with the target rotational speed Ne_t in step S301, the emission efficiency is improved by reducing the target rotational speed Ne_t, and thereby the target rotational speed Ne_t at which the target emission efficiency Ce_t can be achieved. The main engine 74 will be controlled using this.

ステップS307の後、処理S300は終了する。なお、ステップS303で現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tよりも小さい場合、ステップS304及びS305を経て、目標回転数Ne_tを増大させても良い。Ce<Ce_tである場合、排出効率の変化量ΔCeおよび回転数の変化量ΔNeが負の数値となり、結果として目標回転数Ne_tが増加する。 After step S307, the process S300 ends. Note that if the current emission efficiency Ce is smaller than the target emission efficiency Ce_t in step S303, the target rotation speed Ne_t may be increased through steps S304 and S305. When Ce<Ce_t, the amount of change ΔCe in discharge efficiency and the amount of change ΔNe in rotation speed become negative values, and as a result, target rotation speed Ne_t increases.

第3実施形態では、推進制御部204は、目標排出効率Ce_tに基づいて推進機構70を制御する。本構成によると、船舶20におけるCOの排出量削減と輸送対象物の輸送との両立の観点から推進機構70を適切に制御することが可能となる。 In the third embodiment, the propulsion control unit 204 controls the propulsion mechanism 70 based on the target emission efficiency Ce_t. According to this configuration, it is possible to appropriately control the propulsion mechanism 70 from the viewpoint of achieving both reduction in CO 2 emissions in the ship 20 and transportation of objects to be transported.

第3実施形態では、推進制御部204は、現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tよりも悪い効率である場合、排出効率が目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように推進機構70を制御する。本構成によると、排出効率が目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように推進機構70を適切に制御することが可能となる。 In the third embodiment, when the current emission efficiency Ce is worse than the target emission efficiency Ce_t, the propulsion control unit 204 controls the propulsion mechanism 70 so that the emission efficiency is equal to or better than the target emission efficiency Ce_t. control. According to this configuration, it is possible to appropriately control the propulsion mechanism 70 so that the discharge efficiency is equal to or better than the target discharge efficiency Ce_t.

第3実施形態では、低減部203は、現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tよりも悪い効率である場合、目標推進力を低減し、推進制御部204は、低減された目標推進力に基づいて推進機構70を制御する。本構成によると、排出効率が目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように推進機構70を適切に制御することが可能となる。 In the third embodiment, the reduction unit 203 reduces the target propulsive force when the current emission efficiency Ce is worse than the target emission efficiency Ce_t, and the propulsion control unit 204 reduces the target propulsive force based on the reduced target propulsive force. to control the propulsion mechanism 70. According to this configuration, it is possible to appropriately control the propulsion mechanism 70 so that the discharge efficiency is equal to or better than the target discharge efficiency Ce_t.

第3実施形態では、低減部203は、主機74の目標回転数を低減することにより目標推進力を低減する。排出効率が目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように推進機構70を容易に制御することが可能となる。 In the third embodiment, the reduction unit 203 reduces the target propulsive force by reducing the target rotation speed of the main engine 74. It becomes possible to easily control the propulsion mechanism 70 so that the discharge efficiency is the same as or better than the target discharge efficiency Ce_t.

第3実施形態では、算出部202は、現在の燃料消費量Fに基づいて現在のCOの排出量Cを算出し、現在の輸送対象物の重量F及び現在の船速Vsに基づいて現在の仕事率Wを算出する。本構成によると、排出効率を適切に推定することが可能となる。 In the third embodiment, the calculation unit 202 calculates the current CO 2 emissions C based on the current fuel consumption F, and calculates the current CO 2 emissions C based on the current weight F of the object to be transported and the current ship speed Vs. Calculate the power W of According to this configuration, it is possible to appropriately estimate the discharge efficiency.

以下、第3実施形態の変形例を説明する。 Hereinafter, a modification of the third embodiment will be described.

第3実施形態では、取得部201は、目標回転数Ne_tを取得したが、これに限定されず、例えば、目標船速V_tを取得してもよく、低減部203は、目標船速V_tを低減することにより目標推進力を低減してもよい。例えば、目標回転数Ne_tの代わりに目標船速V_tを取得する場合、推進制御部204は指令信号における目標船速と実信号における実際の船速とを一致させるように主機74の回転数を制御する。また、記憶部205に排出効率Ceと船速VsとのCe-Vs相関モデルを記憶させておき、ステップS305においてΔCe-ΔVs相関モデルに基づいて排出効率の変化量ΔCeに相当する目標船速の変化量ΔVsを算出し、その変化量ΔVsに相当する回転数の変化量ΔNeを求めればよい。 In the third embodiment, the acquisition unit 201 acquires the target rotation speed Ne_t, but the invention is not limited to this. For example, the acquisition unit 201 may acquire the target ship speed V_t, and the reduction unit 203 reduces the target ship speed V_t. The target propulsion force may be reduced by doing so. For example, when acquiring the target ship speed V_t instead of the target rotation speed Ne_t, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74 so that the target ship speed in the command signal matches the actual ship speed in the actual signal. do. Further, a Ce-Vs correlation model between the emission efficiency Ce and the ship speed Vs is stored in the storage unit 205, and in step S305, the target ship speed corresponding to the amount of change ΔCe in the emission efficiency is determined based on the ΔCe-ΔVs correlation model. What is necessary is to calculate the amount of change ΔVs and find the amount of change ΔNe in the rotational speed corresponding to the amount of change ΔVs.

第3実施形態では、ステップS305及びS306においてΔNe-ΔCe相関モデルに基づいて回転数の変化量ΔNeが算出されたが、例えば、単位時間当たりの主機74の出力や燃料消費量がその上限値を超えないように主機74の船速や回転数を制限した上で、回転数の変化量ΔNeが算出されてもよい。変形例で上述したΔCe-ΔVs相関モデルを用いる場合も同様である。 In the third embodiment, the amount of change ΔNe in the rotation speed is calculated based on the ΔNe-ΔCe correlation model in steps S305 and S306, but for example, the output or fuel consumption of the main engine 74 per unit time exceeds its upper limit. The amount of change ΔNe in the rotational speed may be calculated after limiting the ship speed and rotational speed of the main engine 74 so as not to exceed the speed and rotational speed. The same applies when using the ΔCe-ΔVs correlation model described above in the modified example.

第3実施形態では、主機74の回転数が制御されたが、可変ピッチプロペラ72の翼角を制御することにより船舶20の推進力が制御されてもよい。本構成によると、主機74の燃料消費量を効果的に節減して排出効率を効果的に低減することが可能となる。後述の第4及び第5実施形態でも同様である。 In the third embodiment, the rotation speed of the main engine 74 is controlled, but the propulsive force of the ship 20 may be controlled by controlling the blade angle of the variable pitch propeller 72. According to this configuration, it is possible to effectively reduce the fuel consumption of the main engine 74 and effectively reduce the exhaust efficiency. The same applies to the fourth and fifth embodiments described later.

第3実施形態では、燃料消費量Fは、燃料計の計測値(燃料流量)に基づいて算出されたが、これに限定されず、例えば、主機74への燃料投入量に基づいて算出されてもよい。この場合、例えば、燃料投入量は、調速装置77から取得できる。この例の調速装置77は、ラックアンドピニオン(不図示)を備えており、当該ラック位置に応じた量の燃料を主機74に供給するように構成されており、当該ラック位置に基づいて燃料投入量を特定できる。後述の第4及び第5実施形態でも同様である。 In the third embodiment, the fuel consumption amount F is calculated based on the measured value of the fuel meter (fuel flow rate), but is not limited to this, and may be calculated based on the amount of fuel input to the main engine 74, for example. Good too. In this case, for example, the amount of fuel input can be obtained from the speed governor 77. The speed governor 77 in this example includes a rack and pinion (not shown), and is configured to supply fuel in an amount corresponding to the rack position to the main engine 74. Input amount can be specified. The same applies to the fourth and fifth embodiments described later.

第3実施形態では、輸送対象物の重量Lとして、喫水などの計測値から求めた輸送対象物の重量が用いられたが、上記DWTなどの一定値が用いられてもよい。後述の第4及び第5実施形態でも同様である。 In the third embodiment, the weight L of the transport object determined from the measured value of the draft, etc. is used, but a fixed value such as the above-mentioned DWT may also be used. The same applies to the fourth and fifth embodiments described later.

上述した船舶20の航行状態が所定の安全航行基準を満たさない場合、制御装置200は、排出効率Ce及び目標排出効率Ce_tに基づいて推進機構70を制御する処理を実行しなくてもよい。例えば、図9のステップS302~S306の処理を実行せずに、ステップS301の後、処理S300はステップS307に進んでもよい。本構成によると、航海の安全性を確保しつつ排出効率Ceの観点から推進機構70を適切に制御することが可能となる。後述の第4及び第5実施形態でも同様である。 If the navigation state of the vessel 20 described above does not meet the predetermined safe navigation standards, the control device 200 does not need to execute the process of controlling the propulsion mechanism 70 based on the emission efficiency Ce and the target emission efficiency Ce_t. For example, the process S300 may proceed to step S307 after step S301 without executing the processes of steps S302 to S306 in FIG. According to this configuration, it becomes possible to appropriately control the propulsion mechanism 70 from the viewpoint of the emission efficiency Ce while ensuring the safety of navigation. The same applies to the fourth and fifth embodiments described later.

第3実施形態では、目標回転数Ne_tが低減されたが、目標船速V_tが低減されてもよい。後述の第4及び第5実施形態でも同様である。 In the third embodiment, the target rotational speed Ne_t is reduced, but the target ship speed V_t may be reduced. The same applies to the fourth and fifth embodiments described later.

第4実施形態
以下、本発明の第4実施形態を説明する。第4実施形態の図面および説明では、第3実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第3実施形態と重複する説明を適宜省略し、第3実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described below. In the drawings and description of the fourth embodiment, components and members that are the same or equivalent to those of the third embodiment are given the same reference numerals. Descriptions that overlap with those of the third embodiment will be omitted as appropriate, and configurations that are different from the third embodiment will be mainly described.

上記第3実施形態では、現在の排出効率Ceが目標排出効率Ce_tよりも悪い場合には主機74の回転数を低減したが、第4実施形態では、目標排出効率Ce_tを満たす目標燃料消費量F_tが目標船速V_tを満たす必要燃料量消費量Fc以下である場合には主機74の回転数を低減する。 In the third embodiment, the rotation speed of the main engine 74 is reduced when the current emission efficiency Ce is worse than the target emission efficiency Ce_t, but in the fourth embodiment, the target fuel consumption F_t satisfies the target emission efficiency Ce_t. is less than the required fuel consumption amount Fc that satisfies the target ship speed V_t, the rotation speed of the main engine 74 is reduced.

第4実施形態では、記憶部205は、後述の必要燃料消費量Fcと船速Vsとの相関関係を示すFc-Vs相関モデル(Fc=f(Vs))と、回転数の変化量ΔNeと船速の変化量ΔVsとの相関関係を示すΔNe-ΔVs相関モデル(ΔNe=g(ΔVs))と、を予め記憶している。第4実施形態のFc-Vs相関モデルは、必要燃料消費量算出モデルの一例である。 In the fourth embodiment, the storage unit 205 stores an Fc-Vs correlation model (Fc=f(Vs)) indicating the correlation between the required fuel consumption amount Fc and the ship speed Vs, which will be described later, and the amount of change ΔNe in the rotation speed. A ΔNe-ΔVs correlation model (ΔNe=g(ΔVs)) indicating the correlation with the amount of change ΔVs in ship speed is stored in advance. The Fc-Vs correlation model of the fourth embodiment is an example of a required fuel consumption calculation model.

図10は、本発明の第4実施形態に係る制御装置200を概略的に示すブロック図である。制御装置200は、取得部201と、算出部202と、低減部203と、推進制御部204と、記憶部205と、モデル更新部206と、を備える。 FIG. 10 is a block diagram schematically showing a control device 200 according to a fourth embodiment of the present invention. The control device 200 includes an acquisition section 201, a calculation section 202, a reduction section 203, a propulsion control section 204, a storage section 205, and a model update section 206.

モデル更新部206は、Fc-Vs相関モデル及びΔNe-ΔVs相関モデルを更新する。記憶部205に記憶されたFc-Vs相関モデル及びΔNe-ΔVs相関モデルを所定のアルゴリズムに基づいて更新する。モデル更新部206によるモデル更新処理に使用されるアルゴリズムは、例えば、その出力データ(必要燃料消費量Fcや回転数の変化量ΔNe)を精度良く出力することを目標として適宜設計することができる。モデル更新部206は、サポートベクターマシン、ニューラルネットワーク(ディープラーニングを含む)、ランダムフォレスト等、公知の機械学習手法を用いて各相関モデルを更新することができる。Fc-Vs相関モデルは、回転数Ne、燃料消費量F、気象情報(風速、風向きなど)、海象情報(波高、潮流速度、潮流の向きなど)、主機74の出力及び船舶20の喫水のうちの少なくとも1つと、船舶20の船速Vsと、を入力データとして、この入力データに基づいて必要燃料消費量Fcを出力する。ΔNe-ΔVs相関モデルは、船速Vs、回転数Ne、燃料消費量F、気象情報(風速、風向きなど)、海象情報(波高、潮流速度、潮流の向き)、主機74の出力及び船舶20の喫水のうちの少なくとも1つと、船速の変化量ΔVsと、を入力データとして、この入力データに基づいて回転数の変化量ΔNeを出力する。Fc-Vs相関モデル及びΔNe-ΔVs相関モデルは、時々刻々変化する気海象条件なども含めて機械学習により随時同定・更新される。例えば、モデル更新部206は、Fc-Vs相関モデルの上記入力データに基づいて出力された必要燃料消費量Fcと、その正解データとしての実際の必要燃料消費量Fcとに基づいて機械学習することにより、Fc-Vs相関モデルを更新する。また、例えば、モデル更新部206は、ΔNe-ΔVs相関モデルの上記入力データに基づいて出力された回転数の変化量ΔNeを記憶部205に蓄積し、教師なしの機械学習を行うことにより、ΔNe-ΔVs相関モデルを更新する。 The model update unit 206 updates the Fc-Vs correlation model and the ΔNe-ΔVs correlation model. The Fc-Vs correlation model and the ΔNe-ΔVs correlation model stored in the storage unit 205 are updated based on a predetermined algorithm. The algorithm used in the model updating process by the model updating unit 206 can be appropriately designed, for example, with the goal of outputting the output data (required fuel consumption amount Fc and rotation speed change amount ΔNe) with high accuracy. The model update unit 206 can update each correlation model using a known machine learning method such as a support vector machine, a neural network (including deep learning), or a random forest. The Fc-Vs correlation model is based on rotational speed Ne, fuel consumption F, weather information (wind speed, wind direction, etc.), oceanographic information (wave height, tidal current speed, tidal current direction, etc.), output of the main engine 74, and draft of the ship 20. and the ship speed Vs of the ship 20 as input data, and outputs the required fuel consumption amount Fc based on this input data. The ΔNe-ΔVs correlation model uses ship speed Vs, rotational speed Ne, fuel consumption F, weather information (wind speed, wind direction, etc.), oceanographic information (wave height, tidal current speed, tidal current direction), the output of the main engine 74, and the output of the ship 20. Using at least one of the drafts and the amount of change ΔVs in ship speed as input data, the amount of change ΔNe in rotational speed is output based on this input data. The Fc-Vs correlation model and ΔNe-ΔVs correlation model are constantly identified and updated by machine learning, including the ever-changing weather and sea conditions. For example, the model updating unit 206 performs machine learning based on the required fuel consumption amount Fc output based on the input data of the Fc-Vs correlation model and the actual required fuel consumption amount Fc as the correct data. Update the Fc-Vs correlation model. Further, for example, the model updating unit 206 stores the amount of change ΔNe in the rotational speed output based on the input data of the ΔNe-ΔVs correlation model in the storage unit 205, and performs unsupervised machine learning to update the ΔNe -Update the ΔVs correlation model.

図11は、第4実施形態の制御装置200の処理S400を示すフローチャートである。処理S400は所定の時間間隔(例えば、数ミリ秒)で実行される。 FIG. 11 is a flowchart showing processing S400 of the control device 200 of the fourth embodiment. Process S400 is executed at predetermined time intervals (for example, several milliseconds).

ステップ401で、取得部201は、目標船速V_t、目標排出効率Ce_t、現在の輸送対象物の重量L、及び現在の船速Vsを取得する。目標船速V_tは、リモコン50の操作ハンドル51のハンドル位置Pに基づいて設定される。現在の輸送対象物の重量L、及び現在の船速Vsを取得することにより、実質的に仕事率Wが取得される。第4実施形態では、指令信号は目標船速V_tを含み、目標船速V_tにより目標推進力が表される。 In step 401, the acquisition unit 201 acquires the target ship speed V_t, the target discharge efficiency Ce_t, the current weight L of the object to be transported, and the current ship speed Vs. The target ship speed V_t is set based on the handle position P of the operating handle 51 of the remote controller 50. By obtaining the current weight L of the object to be transported and the current ship speed Vs, the power W is substantially obtained. In the fourth embodiment, the command signal includes the target ship speed V_t, and the target ship speed V_t represents the target propulsive force.

ステップ402で、算出部202は、目標排出効率Ce_t、現在の輸送対象物の重量L及び現在の船速Vsに基づいて、排出効率Ceを目標排出効率Ce_tと同じ効率にするための目標燃料消費量F_tを算出する。目標燃料消費量F_tは、以下の式(2)に基づいて算出される。
F_t=Ce_t÷C1×(L×Vs) 式(2)
In step 402, the calculation unit 202 calculates a target fuel consumption to make the emission efficiency Ce the same as the target emission efficiency Ce_t, based on the target emission efficiency Ce_t, the current weight L of the object to be transported, and the current ship speed Vs. Calculate the quantity F_t. The target fuel consumption amount F_t is calculated based on the following equation (2).
F_t=Ce_t÷C1×(L×Vs) Formula (2)

なお、上記式(2)によると、ステップS402では排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ効率となるように目標燃料消費量F_tが算出されるが、例えば、排出効率Ceが目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように目標燃料消費量F_tが算出されてもよい。 According to the above formula (2), the target fuel consumption amount F_t is calculated in step S402 so that the emission efficiency Ce is the same as the target emission efficiency Ce_t. However, for example, if the emission efficiency Ce is equal to the target emission efficiency Ce_t, The target fuel consumption F_t may be calculated to have the same or better efficiency.

ステップS403で、算出部202は、取得した目標船速V_tを達成するために必要とされる燃料消費量である必要燃料消費量Fc=f(V_t)を算出する。第4実施形態では、算出部202は、記憶部205に記憶されたFc-Vs相関モデルを用いて、必要燃料消費量Fcを算出する。 In step S403, the calculation unit 202 calculates the required fuel consumption amount Fc=f(V_t), which is the fuel consumption amount required to achieve the acquired target ship speed V_t. In the fourth embodiment, the calculation unit 202 uses the Fc-Vs correlation model stored in the storage unit 205 to calculate the required fuel consumption amount Fc.

ステップS404で、算出部202は、必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量F_t以下であるか(Fc≦F_t)否かを判断する。Fc≦F_tである場合(ステップS404のY)、処理S400はステップS409に進む。Fc≦F_tではない場合(ステップS404のN)、処理S400はステップS405に進む。 In step S404, the calculation unit 202 determines whether the required fuel consumption amount Fc is less than or equal to the target fuel consumption amount F_t (Fc≦F_t). If Fc≦F_t (Y in step S404), processing S400 proceeds to step S409. If Fc≦F_t is not satisfied (N in step S404), processing S400 proceeds to step S405.

ステップS405で、算出部202は、Fc-Vs相関モデルに基づいて取得した目標船速V_tについての必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量F_tと等しくなるときの船速、すなわちCe_t÷C1×(L×V_t)=f(V_t)を満たす船速を算出し、この船速を目標船速V_tとして設定する。ここで、Fc≦F_tではない場合(ステップS404のN)、現在の目標船速V_tが大きすぎるために目標燃料消費量が大きくなり、その結果、排出効率Ceが目標排出効率Ce_tよりも悪くなると考えられる。そのため、ここでは、目標排出効率Ce_tと同程度の排出効率Ceを達成できるように目標船速V_tを低減している。 In step S405, the calculation unit 202 calculates the ship speed when the required fuel consumption amount Fc for the target ship speed V_t obtained based on the Fc-Vs correlation model becomes equal to the target fuel consumption amount F_t, that is, Ce_t÷C1×( The ship speed that satisfies L×V_t)=f(V_t) is calculated, and this ship speed is set as the target ship speed V_t. Here, if Fc≦F_t is not satisfied (N in step S404), the target fuel consumption becomes large because the current target ship speed V_t is too large, and as a result, the emission efficiency Ce becomes worse than the target emission efficiency Ce_t. Conceivable. Therefore, here, the target ship speed V_t is reduced so that an emission efficiency Ce comparable to the target emission efficiency Ce_t can be achieved.

ステップS406で、算出部202は、ステップS405で算出された目標船速V_tと現在の船速Vsとの変化量ΔVs(=V_t-Vs)を算出する。 In step S406, the calculation unit 202 calculates the amount of change ΔVs (=V_t-Vs) between the target ship speed V_t calculated in step S405 and the current ship speed Vs.

ステップS407で、算出部103は、ステップS406で算出した船速の変化量ΔVsに基づいて、目標排出効率Ce_tを達成するための目標回転数の変化量ΔNeを算出する。第3実施形態では、算出部202は、記憶部205に記憶されたΔNe-ΔVs相関モデルを用いて、船速の変化量ΔVsに相当する目標回転数の変化量ΔNe(=g(ΔVs))を算出する。 In step S407, the calculation unit 103 calculates the target rotation speed change amount ΔNe for achieving the target emission efficiency Ce_t based on the ship speed change amount ΔVs calculated in step S406. In the third embodiment, the calculation unit 202 uses the ΔNe-ΔVs correlation model stored in the storage unit 205 to calculate the target rotational speed change amount ΔNe (=g (ΔVs)) corresponding to the ship speed change amount ΔVs. Calculate.

ステップS408で、低減部203は、目標回転数Ne_tからステップS407で求めた回転数の変化量ΔNe分を減算することにより、目標回転数Ne_tを低減する(Ne_t=Ne_t-ΔNe)。これにより、目標推進力が低減される。 In step S408, the reduction unit 203 reduces the target rotational speed Ne_t by subtracting the amount of change ΔNe in the rotational speed obtained in step S407 from the target rotational speed Ne_t (Ne_t=Ne_t−ΔNe). This reduces the target propulsion force.

ステップS409で、推進制御部204は、主機74の回転数を制御する。ここで、Fc≦F_tである場合(ステップS404のY)においては、ステップS409で、推進制御部204は、ステップS401で取得した目標船速V_tから換算された回転数に基づいて主機74の回転数を制御する。したがって、ステップS401での目標船速V_tにより目標排出効率Ce_tを達成できる場合には、ステップS401での目標船速V_tに基づく回転数がそのまま使用されることになる。一方で、Fc≦F_tではない場合(ステップS404のN)においては、ステップS409で、推進制御部204は、ステップS405で低減された目標船速V_tに基づいて主機74の回転数を制御する。したがって、ステップS401での目標船速V_tにより目標排出効率Ce_tを達成できない場合には、目標船速V_tを低減することにより排出効率を改善し、それにより目標排出効率Ce_tを達成できる回転数Ne_tを用いて主機74が制御されることになる。 In step S409, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74. Here, if Fc≦F_t (Y in step S404), in step S409, the propulsion control unit 204 controls the rotation of the main engine 74 based on the rotation speed converted from the target ship speed V_t acquired in step S401. Control numbers. Therefore, if the target discharge efficiency Ce_t can be achieved with the target ship speed V_t in step S401, the rotation speed based on the target ship speed V_t in step S401 is used as is. On the other hand, if Fc≦F_t is not satisfied (N in step S404), in step S409, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74 based on the target ship speed V_t reduced in step S405. Therefore, if the target discharge efficiency Ce_t cannot be achieved with the target ship speed V_t in step S401, the discharge efficiency is improved by reducing the target ship speed V_t, and thereby the rotation speed Ne_t at which the target discharge efficiency Ce_t can be achieved is set. The main engine 74 will be controlled using this.

ステップS409の後、処理S400は終了する。 After step S409, the process S400 ends.

第4実施形態では、推進制御部204は、目標推進力を達成するために必要とされる必要燃料消費量と排出効率が目標排出効率と同じ又はより良い効率となるように算出された目標燃料消費量とに基づいて推進機構70を制御する。本構成によると、船舶20におけるCOの排出量削減と輸送対象物の輸送との両立の観点から推進機構70を適切に制御することが可能となる。 In the fourth embodiment, the propulsion control unit 204 uses target fuel calculated such that the required fuel consumption and exhaust efficiency required to achieve the target propulsive force are equal to or better than the target exhaust efficiency. The propulsion mechanism 70 is controlled based on the consumption amount. According to this configuration, it is possible to appropriately control the propulsion mechanism 70 from the viewpoint of achieving both reduction in CO 2 emissions in the ship 20 and transportation of objects to be transported.

第4実施形態では、低減部203は必要燃料消費量が目標燃料消費量よりも大きい場合に目標船速を低減し、推進制御部204は低減された目標船速に基づいて推進機構70を制御する。本構成によると、排出効率が目標排出効率Ce_tと同じ又はより良い効率となるように推進機構70を適切に制御することが可能となる。 In the fourth embodiment, the reduction unit 203 reduces the target ship speed when the required fuel consumption is larger than the target fuel consumption, and the propulsion control unit 204 controls the propulsion mechanism 70 based on the reduced target ship speed. do. According to this configuration, it is possible to appropriately control the propulsion mechanism 70 so that the discharge efficiency is equal to or better than the target discharge efficiency Ce_t.

第4実施形態では、算出部202はFc-Vs相関モデルに基づいて必要燃料消費量Fcを算出する。本構成によると、精度良く必要燃料消費量Fcを算出することが可能となる。 In the fourth embodiment, the calculation unit 202 calculates the required fuel consumption amount Fc based on the Fc-Vs correlation model. According to this configuration, it becomes possible to calculate the required fuel consumption amount Fc with high accuracy.

第4実施形態では、算出部202はFc-Vs相関モデルに基づいて必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量以下となるときの船速を算出し、低減部203は算出した船速に基づいて目標回転数を低減することにより目標推進力を低減する。本構成によると、より精度良く目標推進力を低減できる。 In the fourth embodiment, the calculation unit 202 calculates the ship speed when the required fuel consumption amount Fc is equal to or less than the target fuel consumption amount based on the Fc-Vs correlation model, and the reduction unit 203 calculates the ship speed based on the calculated ship speed. The target propulsive force is reduced by reducing the target rotational speed. According to this configuration, the target propulsive force can be reduced with higher accuracy.

以下、変形例について説明する。 Modifications will be described below.

第4実施形態では、ステップS407においてΔNe-ΔVs相関モデルに基づいて回転数の変化量ΔNeが算出されたが、例えば、単位時間当たりの主機74の出力や燃料消費量がその上限値を超えないように主機74の船速や回転数を制限した上で、回転数の変化量ΔNeが算出されてもよい。 In the fourth embodiment, the rotation speed change amount ΔNe is calculated based on the ΔNe-ΔVs correlation model in step S407, but for example, the output or fuel consumption of the main engine 74 per unit time does not exceed the upper limit value. The rotational speed change amount ΔNe may be calculated after limiting the ship speed and rotational speed of the main engine 74 as shown in FIG.

第4実施形態では、ステップS405において取得した目標船速V_tについての必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量F_tと等しくなるときの船速が算出されたが、これに限定されず、必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量F_t以下となるときの船速が算出されてよい。 In the fourth embodiment, the ship speed when the required fuel consumption amount Fc for the target ship speed V_t acquired in step S405 is equal to the target fuel consumption amount F_t is calculated, but the required fuel consumption amount is not limited to this. The ship speed when the amount Fc becomes equal to or less than the target fuel consumption amount F_t may be calculated.

第5実施形態
以下、本発明の第5実施形態を説明する。第5実施形態の図面および説明では、第4実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第4実施形態と重複する説明を適宜省略し、第4実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present invention will be described below. In the drawings and description of the fifth embodiment, components and members that are the same or equivalent to those of the fourth embodiment are given the same reference numerals. Descriptions that overlap with those of the fourth embodiment will be omitted as appropriate, and configurations that are different from the fourth embodiment will be mainly described.

第5実施形態では、目標排出効率Ce_tを満たす目標燃料消費量F_tが目標回転数Ne_tを満たす必要燃料量消費量Fc以下である場合には主機74の回転数を低減する。 In the fifth embodiment, the rotation speed of the main engine 74 is reduced when the target fuel consumption amount F_t that satisfies the target exhaust efficiency Ce_t is less than or equal to the required fuel consumption amount Fc that satisfies the target rotation speed Ne_t.

第5実施形態では、記憶部205は、必要燃料消費量Fcと回転数Neとの相関関係を示すFc-Ne相関モデル(Fc=f’(Ne))と、回転数の変化量ΔNeと船速の変化量ΔVsとの相関関係を示すΔNe-ΔVs相関モデル(ΔNe=g(ΔVs))と、を予め記憶している。第5実施形態のFc-Ne相関モデルは、必要燃料消費量算出モデルの一例である。 In the fifth embodiment, the storage unit 205 stores an Fc-Ne correlation model (Fc=f'(Ne)) indicating the correlation between the required fuel consumption amount Fc and the rotational speed Ne, and the amount of change ΔNe in the rotational speed and the A ΔNe-ΔVs correlation model (ΔNe=g(ΔVs)) indicating the correlation with the speed change amount ΔVs is stored in advance. The Fc-Ne correlation model of the fifth embodiment is an example of a required fuel consumption calculation model.

第5実施形態のモデル更新部206は、Fc-Ne相関モデル及びΔNe-ΔVs相関モデルを更新する。Fc-Ne相関モデルは、船速Vs、燃料消費量F、気象情報、海象情報、主機74の出力及び船舶20の喫水のうちの少なくとも1つと、主機74の回転数Neと、を入力データとして、この入力データに基づいて必要燃料消費量Fcを出力する。ΔVs-ΔNe相関モデルは、船速Vs、回転数Ne、燃料消費量F、気象情報(風速、風向きなど)、海象情報(波高、潮速、潮流の向き)、主機74の出力及び船舶20の喫水のうちの少なくとも1つと、回転数の変化量ΔNeと、を入力データとして、この入力データに基づいて船速の変化量ΔVsと、出力する。Fc-Ne相関モデル及びΔVs-ΔNe相関モデルは、時々刻々変化する気海象条件なども含めて機械学習により随時同定・更新される。例えば、モデル更新部206は、Fc-Ne相関モデルの上記入力データに基づいて出力された必要燃料消費量Fcと、その正解データとしての実際の必要燃料消費量Fcとに基づいて機械学習することにより、Fc-Vs相関モデルを更新する。また、モデル更新部206は、ΔVs-ΔNe相関モデルの上記入力データに基づいて出力された船速の変化量ΔVsを記憶部205に蓄積し、教師なしの機械学習を行うことにより、ΔVs-ΔNe相関モデルを更新する。 The model update unit 206 of the fifth embodiment updates the Fc-Ne correlation model and the ΔNe-ΔVs correlation model. The Fc-Ne correlation model uses at least one of ship speed Vs, fuel consumption F, weather information, sea state information, the output of the main engine 74, and the draft of the ship 20, and the rotational speed Ne of the main engine 74 as input data. , outputs the required fuel consumption amount Fc based on this input data. The ΔVs-ΔNe correlation model uses ship speed Vs, rotational speed Ne, fuel consumption F, weather information (wind speed, wind direction, etc.), oceanographic information (wave height, tidal speed, direction of current), the output of the main engine 74, and the output of the ship 20. At least one of the drafts and the amount of change ΔNe in the number of revolutions are used as input data, and the amount of change ΔVs in ship speed is output based on this input data. The Fc-Ne correlation model and ΔVs-ΔNe correlation model are constantly identified and updated by machine learning, including the ever-changing weather and sea conditions. For example, the model updating unit 206 performs machine learning based on the required fuel consumption amount Fc output based on the input data of the Fc-Ne correlation model and the actual required fuel consumption amount Fc as the correct data. Update the Fc-Vs correlation model. In addition, the model updating unit 206 stores the amount of change ΔVs in ship speed output based on the input data of the ΔVs-ΔNe correlation model in the storage unit 205, and performs unsupervised machine learning to update the ΔVs-ΔNe correlation model. Update the correlation model.

図12は、第5実施形態の制御装置200の処理S500を示すフローチャートである。処理S500は所定の時間間隔(例えば、数ミリ秒)で実行される。 FIG. 12 is a flowchart showing processing S500 of the control device 200 of the fifth embodiment. Process S500 is executed at predetermined time intervals (for example, several milliseconds).

ステップ501で、取得部201は、目標回転数Ne_t、目標排出効率Ce_t、現在の輸送対象物の重量L、及び現在の船速Vsを取得する。 In step 501, the acquisition unit 201 acquires the target rotation speed Ne_t, the target discharge efficiency Ce_t, the current weight L of the object to be transported, and the current ship speed Vs.

ステップ502で、算出部202は、目標排出効率Ce_t、現在の輸送対象物の重量L及び現在の船速Vsに基づいて、排出効率を目標排出効率Ce_tと同じ効率にするための目標燃料消費量F_tを算出する。ステップS502は、ステップS402と基本的に同様であるため、その説明を省略する。 In step 502, the calculation unit 202 calculates a target fuel consumption amount to make the emission efficiency the same as the target emission efficiency Ce_t, based on the target emission efficiency Ce_t, the current weight L of the object to be transported, and the current ship speed Vs. Calculate F_t. Step S502 is basically the same as step S402, so its explanation will be omitted.

ステップS503で、算出部202は、取得した目標回転数Ne_tを達成するために必要とされる燃料消費量である必要燃料消費量Fc=f’(Ne_t)を算出する。第5実施形態では、算出部202は、記憶部205に記憶されたFc-Ne相関モデルを用いて、必要燃料消費量Fcを算出する。 In step S503, the calculation unit 202 calculates the required fuel consumption amount Fc=f'(Ne_t), which is the fuel consumption amount required to achieve the acquired target rotation speed Ne_t. In the fifth embodiment, the calculation unit 202 uses the Fc-Ne correlation model stored in the storage unit 205 to calculate the required fuel consumption amount Fc.

ステップS504で、算出部202は、必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量≦F_t以下であるか(Fc≦F_t)否かを判断する。Fc≦F_tである場合(ステップS504のY)、処理S500はステップS507に進む。Fc≦F_tではない場合(ステップS504のN)、処理S500はステップS505に進む。 In step S504, the calculation unit 202 determines whether the required fuel consumption amount Fc is equal to or less than the target fuel consumption amount≦F_t (Fc≦F_t). If Fc≦F_t (Y in step S504), processing S500 proceeds to step S507. If Fc≦F_t is not satisfied (N in step S504), processing S500 proceeds to step S505.

ステップS505で、算出部202は、目標燃料消費量F_tが取得した目標回転数Ne_tの必要燃料消費量Fcと等しくなるときの回転数の変化量ΔNe、すなわちCe_t÷C1×(L×(Vs-h(ΔNe))=f’(Ne_t-ΔNe)を満たす回転数の変化量ΔNeを算出する。第5実施形態では、算出部202は、記憶部205に記憶されたFc-Ne相関モデル及びΔVs-ΔNe相関モデルを用いて、回転数の変化量ΔNeを算出する。 In step S505, the calculation unit 202 calculates the rotational speed change amount ΔNe when the target fuel consumption amount F_t becomes equal to the required fuel consumption amount Fc of the acquired target rotational speed Ne_t, that is, Ce_t÷C1×(L×(Vs- h(ΔNe)) = f'(Ne_t-ΔNe). In the fifth embodiment, the calculation unit 202 calculates the amount of change ΔNe in the rotation speed that satisfies h(ΔNe))=f'(Ne_t-ΔNe). - Calculate the amount of change ΔNe in rotation speed using the ΔNe correlation model.

ステップS506で、低減部203は、目標回転数Ne_tからステップS505で求めた回転数の変化量ΔNe分を減算することにより、目標回転数Ne_tを低減する(Ne_t=Ne_t-ΔNe)。これにより、目標推進力が低減される。 In step S506, the reduction unit 203 reduces the target rotational speed Ne_t by subtracting the amount of change ΔNe in the rotational speed obtained in step S505 from the target rotational speed Ne_t (Ne_t=Ne_t−ΔNe). This reduces the target propulsion force.

ステップS507で、推進制御部204は、主機74の回転数を制御する。ここで、Fc≦F_tである場合(ステップS504のY)においては、ステップS507で、推進制御部204は、ステップS501で取得した目標回転数Ne_tに基づいて主機74の回転数を制御する。したがって、ステップS501での目標回転数Ne_tにより目標排出効率Ce_tを達成できる場合には、ステップS501での目標回転数Ne_tがそのまま使用されることになる。一方で、Fc≦F_tではない場合(ステップS504のN)においては、ステップS507で、推進制御部204は、ステップS506で低減された目標回転数Ne_tに基づいて主機74の回転数を制御する。したがって、ステップS501での目標回転数Ne_tにより目標排出効率Ce_tを達成できない場合には、目標回転数Ne_tを低減することにより排出効率を改善し、それにより目標排出効率Ce_tを達成できる目標回転数Ne_tを用いて主機74が制御されることになる。 In step S507, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74. Here, if Fc≦F_t (Y in step S504), in step S507, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74 based on the target rotation speed Ne_t acquired in step S501. Therefore, if the target emission efficiency Ce_t can be achieved with the target rotational speed Ne_t in step S501, the target rotational speed Ne_t in step S501 will be used as is. On the other hand, if Fc≦F_t is not satisfied (N in step S504), in step S507, the propulsion control unit 204 controls the rotation speed of the main engine 74 based on the target rotation speed Ne_t reduced in step S506. Therefore, if the target emission efficiency Ce_t cannot be achieved with the target rotational speed Ne_t in step S501, the emission efficiency is improved by reducing the target rotational speed Ne_t, and thereby the target rotational speed Ne_t at which the target emission efficiency Ce_t can be achieved. The main engine 74 will be controlled using this.

ステップS507の後、処理S500は終了する。 After step S507, the process S500 ends.

第5実施形態も第4実施形態と同様の効果を奏することができる。 The fifth embodiment can also produce the same effects as the fourth embodiment.

以下、変形例を説明する。 A modified example will be explained below.

第5実施形態では、ステップS505においてΔVs-ΔNe相関モデルに基づいて船速の変化量ΔVsが算出されたが、例えば、単位時間当たりの主機74の出力や燃料消費量がその上限値を超えないように主機74の船速や回転数を制限した上で、船速の変化量ΔVsが算出されてもよい。 In the fifth embodiment, the amount of change in ship speed ΔVs is calculated based on the ΔVs-ΔNe correlation model in step S505, but for example, the output or fuel consumption of the main engine 74 per unit time does not exceed the upper limit. The amount of change ΔVs in the ship speed may be calculated after limiting the ship speed and rotational speed of the main engine 74 as shown in FIG.

第5実施形態では、ステップS505において取得した目標回転数Ne_tについての必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量F_tと等しくなるときの回転数の変化量ΔNeが算出されたが、これに限定されず、必要燃料消費量Fcが目標燃料消費量F_t以下となるときの回転数の変化量ΔNeが算出されてよい。 In the fifth embodiment, the amount of change ΔNe in the rotational speed when the required fuel consumption amount Fc for the target rotational speed Ne_t obtained in step S505 becomes equal to the target fuel consumption amount F_t is calculated, but it is not limited to this. , the amount of change ΔNe in the rotational speed when the required fuel consumption amount Fc becomes equal to or less than the target fuel consumption amount F_t may be calculated.

情報処理装置
図13は、本発明の情報処理装置を概略的に示すブロック図である。上記第1~第5実施形態をまとめると、本発明の情報処理装置300は、航海において船舶20が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶20から排出されるCOの排出量を示すCOの排出効率の目標値であるCOの目標排出効率Ce_tを取得する取得部301と、目標排出効率Ce_tに基づいて船舶20の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成すること及び船舶を推進させる推進機構70を制御することの少なくとも1つを実行する情報処理部302と、を備える。上記実施形態の航海計画作成装置100及び制御装置200は、情報処理装置300の一例であり、これらは情報処理装置300として別体で構成されてもよいし、一体で構成されてもよい。上記実施形態の取得部101及び102は、取得部301の一例であり、上記実施形態の航海計画作成部102及び推進制御部204は、それぞれ、情報処理部302の一例である。本構成によると、船舶20におけるCOの排出量削減と輸送対象物の輸送との両立の観点から効率的に運航することを可能となる。
Information Processing Apparatus FIG. 13 is a block diagram schematically showing an information processing apparatus of the present invention. To summarize the first to fifth embodiments described above, the information processing device 300 of the present invention calculates the amount of CO 2 emitted from the ship 20 per power rate when the ship 20 transports objects during a voyage. an acquisition unit 301 that acquires a CO 2 target emission efficiency Ce_t that is a target value of the CO 2 emission efficiency shown; and a voyage plan that includes at least a route between departure and arrival points of the vessel 20 based on the target CO 2 emission efficiency Ce_t. and an information processing unit 302 that performs at least one of controlling the propulsion mechanism 70 that propels the ship. The voyage plan creation device 100 and the control device 200 of the above embodiment are examples of the information processing device 300, and these may be configured separately as the information processing device 300, or may be configured integrally. The acquisition units 101 and 102 of the embodiment described above are examples of the acquisition unit 301, and the voyage plan creation unit 102 and the propulsion control unit 204 of the embodiment described above are examples of the information processing unit 302, respectively. According to this configuration, it is possible to operate the ship 20 efficiently from the viewpoint of reducing CO 2 emissions and transporting objects to be transported.

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。上述した各実施形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。 The present invention has been described above based on the embodiments. Those skilled in the art will understand that the embodiments are merely illustrative, and that various modifications can be made to the combinations of the constituent elements and processing processes, and that such modifications are also within the scope of the present invention. Any combination of the embodiments and modifications described above is also useful as an embodiment of the present invention. A new embodiment resulting from a combination has the effects of each of the combined embodiments and modified examples.

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。 Among the embodiments disclosed in this specification, those that are composed of a plurality of objects may be integrated, and conversely, those that are composed of one object may be divided into multiple objects. be able to. Regardless of whether they are integrated or not, it is sufficient that the structure is such that the object of the invention can be achieved.

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。 Among the embodiments disclosed in this specification, in those in which a plurality of functions are provided in a distributed manner, some or all of the plurality of functions may be provided in an integrated manner, or conversely, a plurality of functions may be provided in an integrated manner. However, some or all of the plurality of functions can be distributed. Regardless of whether the functions are centralized or distributed, it is sufficient that the configuration is such that the purpose of the invention can be achieved.

1 航海計画作成システム、20 船舶、 21 船体、 50 リモコン、 51 操作ハンドル、 70 推進機構、 71 翼角設定部、 72 可変ピッチプロペラ、 73 流量計、 74 主機、 75 プロペラ、 77 調速装置、 78 シャフト、 100 航海計画作成装置、 101 取得部、 102 航海計画作成部、 103 算出部、 104 出力部、 105 アラート発生部、 106 記憶部、 107 モデル更新部、 制御装置、 201 取得部、 202 算出部、 203 低減部、 204 推進制御部、 205 記憶部、 206 モデル更新部。 1 Voyage planning system, 20 Ship, 21 Hull, 50 Remote control, 51 Operation handle, 70 Propulsion mechanism, 71 Wing angle setting section, 72 Variable pitch propeller, 73 Flow meter, 74 Main engine, 75 Propeller, 77 Speed governor, 78 shaft, 100 voyage plan creation device, 101 acquisition unit, 102 voyage plan creation unit, 103 calculation unit, 104 output unit, 105 alert generation unit, 106 storage unit, 107 model update unit, control device, 201 acquisition unit, 202 calculation unit , 203 reduction unit, 204 propulsion control unit, 205 storage unit, 206 model update unit.

Claims (27)

航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得する取得部と、
前記目標排出効率に基づいて前記船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成すること及び前記船舶を推進させる推進機構を制御することの少なくとも1つを実行する情報処理部と、
を備える、
情報処理装置。
This is the target value for the emission efficiency of environmentally hazardous substances, which indicates the amount of environmentally hazardous substances that are emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage. an acquisition unit that acquires target emission efficiency;
an information processing unit that performs at least one of creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of the ship based on the target emission efficiency; and controlling a propulsion mechanism that propels the ship;
Equipped with
Information processing device.
前記航海計画を作成する航海計画作成部と、
前記作成した航海計画における前記仕事率当たりの前記排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記排出効率の推定値を算出する算出部と、
前記排出効率の推定値が前記目標排出効率と同じ又はより良い効率である航海計画を出力する出力部と、
を備える、
請求項1に記載の情報処理装置。
a voyage plan creation department that creates the voyage plan;
a calculation unit that calculates an estimated value of the emission efficiency for the created voyage plan based on the emissions per power in the created voyage plan;
an output unit that outputs a voyage plan in which the estimated value of the emission efficiency is the same as or better than the target emission efficiency;
Equipped with
The information processing device according to claim 1.
前記航海計画作成部は、前記排出効率の推定値が前記目標排出効率と同じ又はより良い効率ではない場合、前記排出効率が前記目標排出効率と同じ又はより良い効率となるように前記航海計画を再作成し、
前記出力部は前記再作成した航海計画を出力する、
請求項2に記載の情報処理装置。
If the estimated value of the emission efficiency is not the same as or better than the target emission efficiency, the voyage plan creation unit adjusts the voyage plan so that the emission efficiency is the same as or better than the target emission efficiency. recreate,
the output unit outputs the re-created voyage plan;
The information processing device according to claim 2.
前記取得部は前記船舶の航海における目的地への目標到着時刻と前記目標到着時刻から許容可能な時間だけ後に設定された時刻である許容到着時刻とを少なくとも含む航海条件データを取得し、
前記航海計画作成部は前記航海条件データに基づいて前記船舶の航海計画を作成し、
前記再作成した航海計画における前記目標到着時刻が前記許容到着時刻を超える場合、前記目標到着時刻が前記許容到着時刻を超える旨のアラートを発生させるアラート発生部を備える、
請求項3に記載の情報処理装置。
The acquisition unit acquires voyage condition data that includes at least a target arrival time at a destination during the voyage of the ship and an allowable arrival time that is a time set after the target arrival time by an allowable time;
The voyage plan creation unit creates a voyage plan for the ship based on the voyage condition data,
comprising an alert generation unit that generates an alert to the effect that the target arrival time exceeds the allowable arrival time when the target arrival time in the recreated voyage plan exceeds the allowable arrival time;
The information processing device according to claim 3.
前記航海計画作成部は、前記船舶の燃料消費量が所定値以下となるように前記航海計画を作成する、
請求項2から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
The voyage plan creation unit creates the voyage plan so that the fuel consumption of the ship is equal to or less than a predetermined value.
The information processing device according to any one of claims 2 to 4.
前記取得部は前記作成した航海計画における実際の前記排出効率を取得し、
前記出力部は前記排出効率の推定値及び前記実際の排出効率を出力する、
請求項2から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
The acquisition unit acquires the actual emission efficiency in the created voyage plan,
the output unit outputs the estimated value of the emission efficiency and the actual emission efficiency;
The information processing device according to any one of claims 2 to 4.
前記取得部は現在の前記仕事率と現在の前記排出量とを取得し、
前記現在の仕事率当たりの前記現在の排出量に基づいて現在の前記排出効率を算出する算出部と、
前記現在の排出効率が前記目標排出効率よりも悪い効率である場合、前記排出効率が前記目標排出効率と同じ又はより良い効率となるように前記推進機構を制御する推進制御部と、
を備える、
請求項1に記載の情報処理装置。
The acquisition unit acquires the current power and the current emission amount,
a calculation unit that calculates the current emission efficiency based on the current emission amount per current work rate;
a propulsion control unit that controls the propulsion mechanism so that when the current emission efficiency is worse than the target emission efficiency, the emission efficiency is equal to or better than the target emission efficiency;
Equipped with
The information processing device according to claim 1.
前記取得部は前記推進機構に発生させる目標推進力を指令する指令信号を取得し、
前記現在の排出効率が前記目標排出効率よりも悪い効率である場合、前記目標推進力を低減する低減部と、
を備え、
前記推進制御部は前記低減された目標推進力に基づいて前記推進機構を制御する、
請求項7に記載の情報処理装置。
The acquisition unit acquires a command signal that instructs the propulsion mechanism to generate a target propulsive force,
a reduction unit that reduces the target propulsive force when the current emission efficiency is worse than the target emission efficiency;
Equipped with
The propulsion control unit controls the propulsion mechanism based on the reduced target propulsive force,
The information processing device according to claim 7.
前記推進機構はプロペラを回転させる主機を含み、
前記低減部は前記主機の目標回転数又は目標船速を低減することにより前記目標推進力を低減する、
請求項8に記載の情報処理装置。
The propulsion mechanism includes a main engine that rotates a propeller,
The reduction unit reduces the target propulsive force by reducing the target rotational speed or target ship speed of the main engine,
The information processing device according to claim 8.
前記プロペラはプロペラ翼の翼角を変更可能な可変ピッチプロペラであり、
前記低減部は前記可変ピッチプロペラの目標翼角を変更することにより前記目標推進力を低減する、
請求項9に記載の情報処理装置。
The propeller is a variable pitch propeller that can change the blade angle of the propeller blades,
The reduction unit reduces the target propulsive force by changing a target blade angle of the variable pitch propeller.
The information processing device according to claim 9.
前記推進機構はプロペラを回転させる主機を含み、
前記取得部は、前記主機の現在の燃料消費量と、前記船舶の現在の輸送対象物の重量と、前記船舶の現在の船速と、を取得し、
前記算出部は、前記現在の燃料消費量に基づいて前記現在の排出量を算出し、前記現在の輸送対象物の重量及び前記現在の船速に基づいて前記現在の仕事率を算出する、
請求項7から10のいずれか1項に記載の情報処理装置。
The propulsion mechanism includes a main engine that rotates a propeller,
The acquisition unit acquires the current fuel consumption of the main engine, the current weight of the object to be transported of the ship, and the current speed of the ship,
The calculation unit calculates the current emissions based on the current fuel consumption, and calculates the current power based on the current weight of the object to be transported and the current ship speed.
The information processing device according to any one of claims 7 to 10.
前記推進機構はプロペラを回転させる主機を含み、
前記取得部は、前記推進機構に発生させる目標推進力を指令する指令信号と、現在の前記仕事率と、を取得し、
前記現在の仕事率に基づいて前記排出効率が前記目標排出効率と同じ又はより良い効率となるように前記主機の燃料消費量の目標値である目標燃料消費量を算出し、前記目標推進力を達成するために必要とされる前記主機の燃料消費量である必要燃料消費量を算出する算出部と、
前記必要燃料消費量及び前記目標燃料消費量に基づいて前記推進機構を制御する推進制御部と、
を備える、請求項1に記載の情報処理装置。
The propulsion mechanism includes a main engine that rotates a propeller,
The acquisition unit acquires a command signal instructing a target propulsive force to be generated in the propulsion mechanism and the current power,
A target fuel consumption amount, which is a target value of the fuel consumption amount of the main engine, is calculated based on the current power so that the emission efficiency is the same as or better than the target emission efficiency, and the target propulsive force is adjusted. a calculation unit that calculates a required fuel consumption amount that is the fuel consumption amount of the main engine that is required to achieve the desired fuel consumption amount;
a propulsion control unit that controls the propulsion mechanism based on the required fuel consumption amount and the target fuel consumption amount;
The information processing device according to claim 1, comprising:
前記必要燃料消費量が前記目標燃料消費量よりも大きい場合、前記目標推進力を低減する低減部を備え、
前記推進制御部は前記低減された目標推進力に基づいて前記推進機構を制御する、
を備える、請求項12に記載の情報処理装置。
comprising a reduction unit that reduces the target propulsive force when the required fuel consumption is larger than the target fuel consumption;
The propulsion control unit controls the propulsion mechanism based on the reduced target propulsive force,
The information processing device according to claim 12, comprising:
気象情報、海象情報、前記主機の出力、及び前記船舶の喫水のうちの少なくとも1つと、前記主機の回転数及び前記船舶の船速のうちの少なくとも1つと、に基づいて前記必要燃料消費量を算出する必要燃料消費量算出モデルを記憶する記憶部を備え、
前記算出部は前記必要燃料消費量算出モデルに基づいて前記必要燃料消費量を算出する、
請求項12に記載の情報処理装置。
Calculating the required fuel consumption amount based on at least one of weather information, sea condition information, the output of the main engine, and the draft of the ship, and at least one of the rotation speed of the main engine and the speed of the ship. comprising a storage unit that stores a required fuel consumption calculation model to be calculated;
The calculation unit calculates the required fuel consumption based on the required fuel consumption calculation model,
The information processing device according to claim 12.
前記必要燃料消費量が前記目標燃料消費量よりも大きい場合、前記目標推進力を低減する低減部を備え、
前記算出部は前記必要燃料消費量算出モデルに基づいて前記必要燃料消費量が前記目標燃料消費量以下となるときの前記回転数及び前記船速の少なくとも1つを算出し、
前記低減部は、前記算出した回転数及び船速の少なくとも1つに基づいて前記目標推進力を低減し、
前記推進制御部は前記低減された目標推進力に基づいて前記推進機構を制御する、
請求項14に記載の情報処理装置。
comprising a reduction unit that reduces the target propulsive force when the required fuel consumption is larger than the target fuel consumption;
The calculation unit calculates at least one of the rotational speed and the ship speed when the required fuel consumption is equal to or less than the target fuel consumption based on the required fuel consumption calculation model,
The reduction unit reduces the target propulsive force based on at least one of the calculated rotational speed and ship speed,
The propulsion control unit controls the propulsion mechanism based on the reduced target propulsive force,
The information processing device according to claim 14.
前記情報処理部は、前記船舶の航行状態が所定の安全航行基準を満たさない場合、前記排出効率及び前記目標排出効率に基づいて前記航海計画を作成すること及び前記推進機構を制御することの少なくとも1つを実行しない、
請求項1に記載の情報処理装置。
When the navigation state of the ship does not meet predetermined safe navigation standards, the information processing unit at least creates the voyage plan based on the emission efficiency and the target emission efficiency and controls the propulsion mechanism. don't do one
The information processing device according to claim 1.
航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、
前記目標排出効率に基づいて前記船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成すること及び前記船舶を推進させる推進機構を制御することの少なくとも1つを実行するステップと、
を備える、
方法。
This is the target value for the emission efficiency of environmentally hazardous substances, which indicates the amount of environmentally hazardous substances that are emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage. a step of obtaining a target emission efficiency;
executing at least one of: creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of the ship based on the target emission efficiency; and controlling a propulsion mechanism that propels the ship;
Equipped with
Method.
コンピュータに、
航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、
前記目標排出効率に基づいて前記船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成すること及び前記船舶を推進させる推進機構を制御することの少なくとも1つを実行するステップと、
を実行させるためのプログラム。
to the computer,
This is the target value for the emission efficiency of environmentally hazardous substances, which indicates the amount of environmentally hazardous substances that are emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage. a step of obtaining a target emission efficiency;
executing at least one of: creating a voyage plan including at least a route between departure and arrival points of the ship based on the target emission efficiency; and controlling a propulsion mechanism that propels the ship;
A program to run.
船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成する航海計画作成部と、
前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出する算出部と、
前記排出効率の推定値を出力する出力部と、
を備える、
情報処理装置。
a voyage plan creation unit that creates a voyage plan that includes at least a route between the departure and arrival points of the ship;
The environment for the created voyage plan based on the amount of environmentally hazardous substances emitted from the ship per work rate when transporting objects in the created voyage plan, which is a factor of environmental load. a calculation unit that calculates an estimated value of emission efficiency of load substances;
an output unit that outputs the estimated value of the emission efficiency;
Equipped with
Information processing device.
船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成するステップと、
前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、
前記排出効率の推定値を出力するステップと、
を備える、
方法。
creating a voyage plan including at least a route between the ship's departure and arrival points;
The environment for the created voyage plan based on the amount of environmentally hazardous substances emitted from the ship per work rate when transporting objects in the created voyage plan, which is a factor of environmental load. a step of calculating an estimated value of emission efficiency of the load substance;
outputting the estimated value of the emission efficiency;
Equipped with
Method.
コンピュータに、
船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成するステップと、
前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、
前記排出効率の推定値を出力するステップと、
を実行させるためのプログラム。
to the computer,
creating a voyage plan including at least a route between the ship's departure and arrival points;
The environment for the created voyage plan based on the amount of environmentally hazardous substances emitted from the ship per work rate when transporting objects in the created voyage plan, which is a factor of environmental load. a step of calculating an estimated value of emission efficiency of the load substance;
outputting the estimated value of the emission efficiency;
A program to run.
船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成する航海計画作成部と、
前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出する算出部と、
前記排出効率の推定値が前記排出効率の目標値である目標排出効率と同じ又はより良い効率である航海計画における実際の前記排出効率を取得する取得部と、
前記同じ又はより良い効率である航海計画についての前記排出効率の推定値及び前記実際の排出効率を出力する出力部と、
を備える、
情報処理装置。
a voyage plan creation unit that creates a voyage plan that includes at least a route between the departure and arrival points of the ship;
The environment for the created voyage plan based on the amount of environmentally hazardous substances emitted from the ship per work rate when transporting objects in the created voyage plan, which is a factor of environmental load. a calculation unit that calculates an estimated value of emission efficiency of load substances;
an acquisition unit that acquires the actual emission efficiency in a voyage plan in which the estimated value of the emission efficiency is the same as or better than the target emission efficiency that is the target value of the emission efficiency;
an output unit that outputs the estimated value of the emission efficiency and the actual emission efficiency for the voyage plan having the same or better efficiency;
Equipped with
Information processing device.
船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成するステップと、
前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、
前記排出効率の推定値が前記排出効率の目標値である目標排出効率と同じ又はより良い効率である航海計画における実際の前記排出効率を取得するステップと、
前記同じ又はより良い効率である航海計画についての前記排出効率の推定値及び前記実際の排出効率を出力するステップと、
を備える、
方法。
creating a voyage plan including at least a route between the ship's departure and arrival points;
The environment for the created voyage plan based on the amount of environmentally hazardous substances emitted from the ship per work rate when transporting objects in the created voyage plan, which is a factor of environmental load. a step of calculating an estimated value of emission efficiency of the load substance;
obtaining the actual emission efficiency in the voyage plan, where the estimated value of the emission efficiency is the same as or better than the target emission efficiency, which is the target value of the emission efficiency;
outputting the estimated emission efficiency and the actual emission efficiency for the voyage plan with the same or better efficiency;
Equipped with
Method.
船舶の発着地点間の航路を少なくとも含む航海計画を作成する航海計画作成部と、
前記作成した航海計画における前記船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量に基づいて前記作成した航海計画についての前記環境負荷物質の排出効率の推定値を算出するステップと、
前記排出効率の推定値が前記排出効率の目標値である目標排出効率と同じ又はより良い効率である航海計画における実際の前記排出効率を取得するステップと、
前記同じ又はより良い効率である航海計画についての前記排出効率の推定値及び前記実際の排出効率を出力するステップと、
を実行させるためのプログラム。
a voyage plan creation unit that creates a voyage plan that includes at least a route between the departure and arrival points of the ship;
The environment for the created voyage plan based on the amount of environmentally hazardous substances emitted from the ship per work rate when transporting objects in the created voyage plan, which is a factor of environmental load. a step of calculating an estimated value of emission efficiency of the load substance;
obtaining the actual emission efficiency in the voyage plan, where the estimated value of the emission efficiency is the same as or better than the target emission efficiency, which is the target value of the emission efficiency;
outputting the estimated emission efficiency and the actual emission efficiency for the voyage plan with the same or better efficiency;
A program to run.
航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得する取得部と、
前記目標排出効率に基づいて前記船舶を推進させる推進機構を制御する推進制御部と、
を備える、
制御装置。
This is the target value for the emission efficiency of environmentally hazardous substances, which indicates the amount of environmentally hazardous substances that are emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage. an acquisition unit that acquires target emission efficiency;
a propulsion control unit that controls a propulsion mechanism that propels the vessel based on the target emission efficiency;
Equipped with
Control device.
航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、
前記目標排出効率に基づいて前記船舶を推進させる推進機構を制御するステップと、
を備える、
方法。
This is the target value for the emission efficiency of environmentally hazardous substances, which indicates the amount of environmentally hazardous substances that are emitted from a ship per work rate when transporting objects during a voyage. a step of obtaining a target emission efficiency;
controlling a propulsion mechanism that propels the vessel based on the target emission efficiency;
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Method.
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航海において船舶が輸送対象物を輸送する際の仕事率当たりに船舶から排出される環境負荷の要因となる環境負荷物質の排出量を示す環境負荷物質の排出効率の目標値である環境負荷物質の目標排出効率を取得するステップと、
前記目標排出効率に基づいて前記船舶を推進させる推進機構を制御するステップと、
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