JP6251842B2 - Ship operation support system and ship operation support method - Google Patents

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport

Description

本開示は、船舶の運航支援システム及び船舶の運航支援方法に関する。   The present disclosure relates to a ship operation support system and a ship operation support method.

特許文献1には、A港からB港へ到る航路を航行する船舶のための航海計画支援システムが開示されている。かかる航海計画支援システムは、航路に関し座礁の危険海域を回避するように多数の通過点を設定して航路の選択を行う航路選択手段と、航路選択手段により選択された航路における現在の位置および時刻に基づきB港への到着予定時刻に見合うように通過点ごとに船舶の通過予定時刻、航海速度および舵角を順次設定する船速舵角設定手段とを備えている。   Patent Document 1 discloses a voyage planning support system for a ship that navigates a route from port A to port B. Such a voyage planning support system includes a route selection means for selecting a route by setting a large number of passing points so as to avoid a risky area of grounding for the route, and a current position and time in the route selected by the route selection means. And a ship speed rudder angle setting means for sequentially setting the ship passage scheduled time, the nautical speed and the rudder angle for each passing point so as to match the estimated arrival time at port B.

かかる航海計画支援システムによれば、A港からB港へ到る航路が危険海域を回避するように選択されるとともに、航路に沿い予め多数の通過点が選択され、現在の位置および時刻からB港への到着時刻に見合うように海象情報などに配慮して通過点ごとに船舶の通過予定時刻、航海速度および舵角の設定が順次自動的に行われるとされている。   According to such a voyage planning support system, the route from port A to port B is selected so as to avoid the dangerous sea area, and a number of passing points are selected in advance along the route, and B is determined from the current position and time. The ship's scheduled passage time, voyage speed, and rudder angle are set automatically in order for each passing point in consideration of marine state information to match the arrival time at the port.

特許文献2には、定刻運航と省エネ運航を両立させる船舶の運航システムが開示されている。かかる船舶の運航システムは、船速に基づいて船舶の予定到着時刻を計算するETA計算器と、航路上の有限個数の位置点の間の有限個数の区間の制御船速を計算する船速計算器と、制御船速に基づいて主機の物理状態を制御するアクチュエータとを具え、制御船速は地球座標系上で定義され、制御船速は、規定されている規定到着時刻が予定到着時刻に許容範囲内で一致するように計算され、制御船速は一定値である。   Patent Document 2 discloses a ship navigation system that achieves both on-time navigation and energy-saving navigation. Such a ship navigation system includes an ETA calculator that calculates a scheduled arrival time of a ship based on a ship speed, and a ship speed calculation that calculates a control ship speed of a finite number of sections between a finite number of position points on a route. And an actuator that controls the physical state of the main engine based on the control ship speed, the control ship speed is defined on the earth coordinate system, and the control ship speed is set to the scheduled arrival time. It is calculated so as to agree within the allowable range, and the control boat speed is a constant value.

かかる船舶の運航システムによれば、複数の区間又は全区間のうち複数の区間で制御船速が潮流に対して同じ値であることが燃費削減の点で好ましいとされている。   According to such a ship operating system, it is preferable in terms of fuel consumption reduction that the control ship speed is the same value as the tidal current in a plurality of sections or a plurality of sections among all sections.

特開2005−162117号公報JP 2005-162117 A 特開2004−25914号公報JP 2004-25914 A

しかしながら、特許文献1が開示する航海計画支援システムでは、A港からB港に到着するまでの燃料消費量をどのように節減するか明らかではない。   However, in the voyage planning support system disclosed in Patent Document 1, it is not clear how to reduce fuel consumption from arrival at Port A to Port B.

また、特許文献2が開示する船舶の運航システムでは、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに船速が配分されているものではない。   Further, in the ship navigation system disclosed in Patent Document 2, the ship speed is not allocated to each section so that the fuel consumption amount from the first point to the second point is minimized.

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに船速が配分される船舶の運航支援システム及び船舶の運航支援方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present invention is a ship operation in which the ship speed is distributed for each section so that the fuel consumption from the first point to the second point is minimized. An object is to provide a support system and a ship operation support method.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る船舶の運航支援システムは、
第1地点から第2地点までの航路を複数の区間に分割し、該区間ごとの船速を算出する船舶の運航支援システムであって、
前記区間ごとの最大船速を制約条件として設定するための制約条件設定部と、
前記区間ごとの船速を制御変数とし、前記第1地点から前記第2地点に到着するまでの燃料消費量を目的関数とし、前記目的関数を最小とする前記区間ごとの船速を解として得る最適化計算を行うための演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を前記最適化計算の初期条件として用いるように構成される。
(1) A ship operation support system according to at least one embodiment of the present invention includes:
A ship navigation support system that divides a route from a first point to a second point into a plurality of sections and calculates a ship speed for each section,
A constraint condition setting unit for setting the maximum ship speed for each section as a constraint condition;
The ship speed for each section is used as a control variable, the fuel consumption from the first point to the second point is used as an objective function, and the ship speed for each section that minimizes the objective function is obtained as a solution. An arithmetic unit for performing optimization calculation;
With
The calculation unit is configured to use a constant anti-water vessel speed condition where the anti-water vessel speed is constant in at least two of the zones excluding the vessel speed restriction zone where the maximum boat speed is limited as an initial condition for the optimization calculation. Configured to use.

上記(1)の構成によれば、最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を最適化計算の初期条件として用いるので、最適化計算の解の収束性が高まり、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。これにより、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに船速が配分される船舶の運航支援システムを提供することができる。   According to the configuration of (1) above, a constant anti-water vessel speed condition where the anti-water vessel speed is constant in at least two of the zones excluding the vessel speed restriction zone where the maximum vessel speed is restricted is optimized. Since it is used as the initial condition, the convergence of the optimization calculation solution is improved, and the ship speed that minimizes the fuel consumption from the first point to the second point can be obtained for each section. Accordingly, it is possible to provide a ship operation support system in which the ship speed is allocated to each section so that the fuel consumption amount from the first point to the second point is minimized.

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記演算部は、
前記対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて前記最適化計算を行って、各々の前記初期条件について前記解を求め、
前記初期条件ごとに求められた前記解のうち、前記燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力する
ように構成される。
(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The computing unit is
Performing the optimization calculation using a plurality of types of initial conditions including the constant water speed, and obtaining the solution for each of the initial conditions,
Of the solutions obtained for each of the initial conditions, the boat speed at which the fuel consumption is minimized is output as an optimal solution.

上記(2)の構成によれば、対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて最適化計算を行って、各々の初期条件について解を求め、初期条件ごとに求められた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力するので、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる可能性を高めることができる。これにより、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the configuration of (2) above, the optimization calculation is performed using a plurality of types of initial conditions including a constant condition for the speed of the watercraft, and a solution is obtained for each initial condition. Among these, since the boat speed at which the fuel consumption is minimum is output as the optimal solution, the possibility of outputting the optimal solution with the minimum fuel consumption can be increased without falling into the local solution. This makes it possible to optimize the boat speed allocated to each section so that the fuel consumption from the first point to the second point is minimized.

(3)幾つかの実施形態では、上記(2)の構成において、
前記複数種の初期条件は、各区間の対水船速が前記最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件、または、各区間の船速が過去の前記最適化計算の結果に基づく対水船速又は対地船速である最適化計算結果条件の少なくとも一つを含む。
(3) In some embodiments, in the configuration of (2) above,
The plurality of types of initial conditions include a maximum boat speed condition in which the water speed of each section is the maximum ship speed, a minimum ship speed condition in which the water speed of each section is the minimum speed of the section, and each section The actual ship speed condition that the ship speed of each section is based on the past operation results or the ship speed of the ground or the speed of the ground, or the ship speed of each section is based on the result of the previous optimization calculation. Or at least one of the optimization calculation result conditions which are ground speeds is included.

上記(3)の構成によれば、対水船速一定条件と、各区間の対水船速が最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件、または、各区間の船速が過去の前記最適化計算の結果に基づく対水船速又は対地船速である最適化計算結果条件を含む複数種の初期条件を用いることで、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる可能性を効果的に高めることができる。すなわち、たとえ何れかの初期条件を用いた最適化計算で局所解に陥ってしまっても、他の初期条件を用いた最適化計算により補うことができ、最適解に到達できる可能性が高まる。これにより、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the configuration of (3) above, the constant ship speed against water, the maximum ship speed condition where the ship speed for each section is the maximum ship speed, and the ship speed against each section is the minimum ship speed for the section. The minimum ship speed condition, the actual ship speed condition that the ship speed of each section is the water speed or the ship speed of each section based on the past operation record, or the ship speed of each section is the past optimization By using multiple types of initial conditions including the optimization calculation result condition that is the speed of the ship against the water or the speed of the ground based on the calculation result, the optimal solution that minimizes the fuel consumption without falling into a local solution is obtained. The possibility of output can be effectively increased. That is, even if an optimization calculation using any initial condition causes a local solution, it can be compensated by an optimization calculation using another initial condition, and the possibility of reaching the optimal solution is increased. This makes it possible to optimize the boat speed allocated to each section so that the fuel consumption from the first point to the second point is minimized.

(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、
前記演算部は、前記第1地点から前記第2地点までの複数の候補航路のそれぞれについて前記最適化計算を行い、前記複数の候補航路の中から前記目的関数が最小となる最適航路を選定するように構成される。
(4) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (3),
The calculation unit performs the optimization calculation for each of a plurality of candidate routes from the first point to the second point, and selects an optimum route that minimizes the objective function from the plurality of candidate routes. Configured as follows.

上記(4)の構成によれば、複数の候補航路のそれぞれについて上記(1)で述べた最適化計算を行い、目的関数が最小となる最適航路を複数の航路の中から選択することで、航路選択の自由度がある場合に燃料消費量をより一層低減することができる。   According to the configuration of (4) above, the optimization calculation described in (1) above is performed for each of a plurality of candidate routes, and the optimum route with the minimum objective function is selected from the plurality of routes, When there is a degree of freedom in route selection, fuel consumption can be further reduced.

(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れかの構成において、
前記演算部は、
各区間の船速に基づいて、各区間に属する複数のポイントの通過時刻を算出し、
各々の前記ポイントの前記通過時刻における気象海象条件を推定し、
船速及び気象海象条件と推進負荷との相関を示す推進モデルに対して、前記船速及び前記気象海象条件を当てはめて、各々の前記ポイントにおける推進負荷を推定し、
少なくとも前記推進負荷の推定値に基づいて、前記複数の区間全体としての前記燃料消費量を算出する
ように構成される。
なお、燃料消費量を算出する際、推進負荷に加えて、客室電力、空調電力又は補機電力の少なくとも一つを考慮してもよい。
(5) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (4),
The computing unit is
Based on the ship speed of each section, calculate the passing time of multiple points belonging to each section,
Estimating the meteorological conditions at the time of passage of each of the points;
Applying the ship speed and the meteorological sea condition to the propulsion model showing the correlation between the ship speed and the weather and sea conditions and the propulsion load, estimating the propulsion load at each of the points,
The fuel consumption amount as the whole of the plurality of sections is calculated based on at least the estimated value of the propulsion load.
When calculating the fuel consumption, in addition to the propulsion load, at least one of cabin power, air conditioning power, or auxiliary power may be considered.

上記(5)の構成によれば、各区間を複数のポイント(ウェイポイント)に細分化し、ポイントごとに気象海象条件を推定して、これを用いて各ポイントの推進負荷を推定するようにしたので、第1地点から第2地点までの全区間における燃料消費量を高精度に算出することができる。これにより、燃料消費量を最小とする船速配分を適切に行うことができる。   According to the configuration of (5) above, each section is subdivided into a plurality of points (waypoints), the weather sea conditions are estimated for each point, and the propulsive load at each point is estimated using this. Therefore, the fuel consumption in all the sections from the first point to the second point can be calculated with high accuracy. Thereby, ship speed distribution which makes fuel consumption the minimum can be performed appropriately.

(6)幾つかの実施形態では、上記(1)から(5)のいずれか一つの構成において、
前記最適化計算の前記初期条件を設定するための初期条件設定部をさらに備え、
前記初期条件設定部は、前記第2地点への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように前記少なくとも二つの区間における一定の前記対水船速を算出し、前記対水船速一定条件を求めるように構成される。
(6) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (5) above,
An initial condition setting unit for setting the initial condition of the optimization calculation;
The initial condition setting unit calculates a constant speed of the watercraft in the at least two sections so that a difference between an estimated arrival time at the second point and an arrival target time is within an allowable range. It is configured to obtain a constant condition of watercraft speed.

上記(6)の構成によれば、第2地点への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように少なくとも二つの区間における一定の対水船速を算出し、対水船速一定条件を求めるので、到着目標時刻から大幅にずれた時刻に第2地点に到着してしまうような事態を回避できる。   According to the configuration of (6) above, a constant water speed in at least two sections is calculated so that the difference between the arrival time at the second point and the arrival time is within an allowable range, Since the constant ship speed condition is obtained, it is possible to avoid a situation where the vehicle arrives at the second point at a time significantly deviating from the arrival time.

(7)幾つかの実施形態では、上記(6)の構成において、
前記初期条件設定部は、
前記船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、
該初期対水船速で航海した場合における前記第2地点への到着予定時刻を求め、
該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように前記初期対水船速を補正して、前記対水船速一定条件を求める
ように構成される。
(7) In some embodiments, in the configuration of (6) above,
The initial condition setting unit includes:
Set the initial anti-ship speed for the sections excluding the speed limit section,
Obtain the estimated time of arrival at the second point when sailing at the initial speed against water,
The initial anti-water vessel speed is corrected so that the difference between the estimated arrival time and the arrival target time is within an allowable range, and the constant anti-water vessel speed condition is obtained.

上記(7)の構成によれば、船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、初期対水船速で航海した場合における第2地点への到着予定時刻を求め、該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように初期対水船速を補正して、対水船速一定条件を求めるので、第2地点への到着時刻から許容範囲内の到着予定時刻に到着するように、初期対水船速を補正して対水船速一定条件を求めることができる。   According to the configuration of (7) above, the initial water speed is set for the sections other than the ship speed limit section, the estimated arrival time at the second point when the ship sails at the initial water speed, and the arrival time is determined. Since the initial anti-ship speed is corrected so that the difference between the scheduled time and the target arrival time is within the allowable range, the constant anti-water speed is obtained, so the arrival at the second point is within the allowable range. It is possible to obtain the constant condition of the speed of the watercraft by correcting the initial speed of the watercraft so as to arrive at the scheduled time.

(8)幾つかの実施形態では、上記(1)から(7)のいずれか一つの構成において、
前記対水船速一定条件は、前記船速制限区間における船速が該船速制限区間の前記最大船速である。
(8) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (7) above,
In the constant water vessel speed condition, the ship speed in the ship speed restricted section is the maximum ship speed in the ship speed restricted section.

上記(8)の構成によれば、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速であるので、船速制限区間を除く区間について対水船速を遅くなり、対水船速一定条件において、船速制限区間とそれ以外の区間との間の船速差を小さくすることができる。   According to the configuration of (8) above, since the ship speed in the ship speed limit section is the maximum ship speed of the ship speed limit section, the water speed is reduced in the sections other than the ship speed limit section. Under a constant speed condition, the difference in ship speed between the ship speed limited section and the other sections can be reduced.

(9)幾つかの実施形態では、上記(1)から(7)のいずれか一つの構成において、
前記対水船速一定条件は、前記船速制限区間における船速が該船速制限区間の前記最大船速と最小船速との平均値である。
(9) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (7) above,
The constant ship speed against water is that the ship speed in the ship speed restriction section is an average value of the maximum ship speed and the minimum ship speed in the ship speed restriction section.

上記(9)の構成によれば、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速と最小船速との平均値であるので、対水船速一定条件において、船速制限区間の船速を適度な値に設定することができる。   According to the configuration of (9) above, the ship speed in the ship speed restriction section is an average value of the maximum ship speed and the minimum ship speed in the ship speed restriction section. The speed of the section can be set to an appropriate value.

(10)幾つかの実施形態では、上記(1)から(9)のいずれか一つの構成において、
前記演算部は、
前記第1地点の通過前において予め前記最適化計算を行って、前記第1地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出するとともに、
前記第1地点を通過後において、前記第1地点と前記第2地点との間に位置する中間地点と前記第2地点との間の区間について前記最適化計算を再び行い、前記中間地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出し直す
ように構成される。
(10) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (9),
The computing unit is
Performing the optimization calculation in advance before passing the first point, calculating the boat speed for each section between the first point and the second point,
After passing through the first point, the optimization calculation is performed again for a section between the intermediate point and the second point located between the first point and the second point. It is comprised so that the said ship speed may be recalculated about each area between 2nd points.

上記(10)の構成によれば、第1地点の通過前において予め前記最適化計算を行って、第1地点と第2地点との間の各区間について前記船速を算出するとともに、第1地点を通過後において、第1地点と前記第2地点との間に位置する中間地点と前記第2地点との間の区間について最適化計算を再び行い、中間地点と第2地点との間の各区間について船速を算出し直すので、第1地点を通過後でも中間地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。   According to the configuration of (10) above, the optimization calculation is performed in advance before the passage of the first point, the ship speed is calculated for each section between the first point and the second point, and the first After passing through the point, the optimization calculation is performed again for the section between the intermediate point located between the first point and the second point and the second point, and between the intermediate point and the second point Since the ship speed is recalculated for each section, the ship speed that minimizes the fuel consumption until it reaches the second point from the intermediate point even after passing through the first point can be obtained for each section.

(11)本発明の少なくとも一実施形態に係る船舶の運航支援方法は、
第1地点から第2地点までの航路を複数の区間に分割し、該区間ごとの船速を算出する船舶の運航支援方法であって、
前記区間ごとの最大船速を制約条件として設定する制約条件設定工程と、
前記区間ごとの船速を制御変数とし、前記第1地点から前記第2地点に到着するまでの燃料消費量を目的関数とし、前記目的関数を最小とする前記区間ごとの船速を解として得る最適化計算を行う演算工程と、
を備え、
前記演算工程は、前記最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を前記最適化計算の初期条件として用いる。
(11) A ship operation support method according to at least one embodiment of the present invention includes:
A ship navigation support method for dividing a route from a first point to a second point into a plurality of sections and calculating a ship speed for each section,
A constraint condition setting step for setting the maximum boat speed for each section as a constraint condition;
The ship speed for each section is used as a control variable, the fuel consumption from the first point to the second point is used as an objective function, and the ship speed for each section that minimizes the objective function is obtained as a solution. A calculation process for performing optimization calculation;
With
The calculation step uses, as an initial condition for the optimization calculation, a constant condition for the speed of the watercraft in which the speed of the watercraft is constant in at least two of the sections excluding the speed limit section where the maximum speed is limited. Use.

上記(11)の方法によれば、最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を最適化計算の初期条件として用いるので、最適化計算の解の収束性が高まり、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。これにより、第1地点から第2地点までの航路に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに船速が配分される船舶の運航支援方法を提供することができる。   According to the method of (11) above, the constant calculation of the anti-water vessel speed condition where the anti-water vessel speed is constant in at least two of the zones excluding the vessel speed restriction zone where the maximum boat speed is restricted is performed. Since it is used as the initial condition, the convergence of the optimization calculation solution is improved, and the ship speed that minimizes the fuel consumption from the first point to the second point can be obtained for each section. Accordingly, it is possible to provide a ship operation support method in which the ship speed is allocated to each section so that the fuel consumption amount until the arrival at the route from the first point to the second point is minimized.

(12)幾つかの実施形態では、上記(11)の方法において、
前記演算工程は、
前記対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて前記最適化計算を行って、各々の前記初期条件について前記解を求め、
前記初期条件ごとに求められた前記解のうち、前記燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力する。
(12) In some embodiments, in the method of (11) above,
The calculation step includes
Performing the optimization calculation using a plurality of types of initial conditions including the constant water speed, and obtaining the solution for each of the initial conditions,
Of the solutions obtained for each initial condition, the boat speed at which the fuel consumption is minimized is output as an optimal solution.

上記(12)の方法によれば、対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて最適化計算を行って、各々の初期条件について解を求め、初期条件ごとに求められた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力するので、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる可能性が高まる。これにより、第1地点から第2地点までの航路に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the method of (12) above, the optimization calculation is performed using a plurality of types of initial conditions including a constant speed for the watercraft, a solution is obtained for each initial condition, and a solution obtained for each initial condition is obtained. Among these, since the boat speed at which the fuel consumption is minimum is output as the optimal solution, the possibility that the optimal solution with the minimum fuel consumption can be output without falling into the local solution is increased. As a result, the boat speed allocated to each section can be optimized so that the fuel consumption until reaching the route from the first point to the second point is minimized.

(13)幾つかの実施形態では、上記(12)の方法において、
前記複数種の初期条件は、各区間の対水船速が前記最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件、または、各区間の船速が過去の前記最適化計算の結果に基づく対水船速又は対地船速である最適化計算結果条件の少なくとも一つを含む。
(13) In some embodiments, in the method of (12) above,
The plurality of types of initial conditions include a maximum boat speed condition in which the water speed of each section is the maximum ship speed, a minimum ship speed condition in which the water speed of each section is the minimum speed of the section, and each section The actual ship speed condition that the ship speed of each section is based on the past operation results or the ship speed of the ground or the speed of the ground, or the ship speed of each section is based on the result of the previous optimization calculation. Or at least one of the optimization calculation result conditions which are ground speeds is included.

上記(13)の方法によれば、対水船速一定条件と、各区間の対水船速が最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件、または、各区間の船速が過去の前記最適化計算の結果に基づく対水船速又は対地船速である最適化計算結果条件を含む複数種の初期条件を用いることで、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる可能性を効果的に高めることができる。これにより、第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the method of (13) above, the constant ship speed against water, the maximum ship speed condition where the ship speed in each section is the maximum ship speed, and the ship speed in each section is the minimum ship speed in that section. The minimum ship speed condition, the actual ship speed condition that the ship speed of each section is the water speed or the ship speed of each section based on the past operation record, or the ship speed of each section is the past optimization By using multiple types of initial conditions including the optimization calculation result condition that is the speed of the ship against the water or the speed of the ground based on the calculation result, the optimal solution that minimizes the fuel consumption without falling into a local solution is obtained. The possibility of output can be effectively increased. This makes it possible to optimize the boat speed allocated to each section so that the fuel consumption from the first point to the second point is minimized.

(14)幾つかの実施形態では、上記(11)から(13)のいずれか一つの方法において、
前記最適化計算の前記初期条件を設定するための初期条件設定工程をさらに備え、
前記初期条件設定工程は、前記第2地点への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように前記少なくとも二つの区間における一定の前記対水船速を算出し、前記対水船速一定条件を求める。
(14) In some embodiments, in any one of the methods (11) to (13),
Further comprising an initial condition setting step for setting the initial condition of the optimization calculation;
The initial condition setting step calculates a constant speed of the watercraft in the at least two sections so that a difference between an arrival time at the second point and an arrival target time is within an allowable range. Find the condition of constant watercraft speed.

上記(14)の方法によれば、第2地点への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように少なくとも二つの区間における一定の対水船速を算出し、対水船速一定条件を求めるので、到着目標時刻から大幅にずれた時刻に第2地点に到着してしまうような事態を回避できる。   According to the method of (14) above, a constant watercraft speed in at least two sections is calculated so that the difference between the estimated arrival time at the second point and the arrival target time is within the allowable range, Since the constant ship speed condition is obtained, it is possible to avoid a situation where the vehicle arrives at the second point at a time significantly deviating from the arrival time.

(15)幾つかの実施形態では、上記(14)の方法において、
前記初期条件設定工程は、
前記船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、
該初期対水船速で航海した場合における前記第2地点への到着予定時刻を求め、
該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように前記初期対水船速を補正して、前記前記対水船速一定条件を求める。
(15) In some embodiments, in the method of (14) above,
The initial condition setting step includes:
Set the initial anti-ship speed for the sections excluding the speed limit section,
Obtain the estimated time of arrival at the second point when sailing at the initial speed against water,
The initial watercraft speed is corrected so that the difference between the estimated arrival time and the arrival target time is within an allowable range, and the constant watercraft speed condition is obtained.

上記(15)の方法によれば、船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、初期対水船速で航海した場合における第2地点への到着予定時刻を求め、該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように初期対水船速を補正して、対水船速一定条件を求めるので、第2地点への到着時刻から許容範囲内の到着予定時刻に到着するように、初期対水船速を補正して対水船速一定条件を求めることができる。   According to the method of (15), the initial water speed is set for the sections other than the speed limit section, the estimated arrival time at the second point when the ship sails at the initial water speed, and the arrival time is determined. Since the initial anti-ship speed is corrected so that the difference between the scheduled time and the target arrival time is within the allowable range, the constant anti-water speed is obtained, so the arrival at the second point is within the allowable range. It is possible to obtain the constant condition of the speed of the watercraft by correcting the initial speed of the watercraft so as to arrive at the scheduled time.

(16)幾つかの実施形態では、上記(11)から(15)のいずれか一つの方法において、
前記演算工程は、
前記第1地点の通過前において予め前記最適化計算を行って、前記第1地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出するとともに、
前記第1地点を通過後において、前記第1地点と前記第2地点との間に位置する中間地点と前記第2地点との間の区間について前記最適化計算を再び行い、前記中間地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出し直す。
(16) In some embodiments, in any one of the methods (11) to (15),
The calculation step includes
Performing the optimization calculation in advance before passing the first point, calculating the boat speed for each section between the first point and the second point,
After passing through the first point, the optimization calculation is performed again for a section between the intermediate point and the second point located between the first point and the second point. The ship speed is recalculated for each section between the second point.

上記(16)の方法によれば、第1地点の通過前において予め前記最適化計算を行って、第1地点と第2地点との間の各区間について前記船速を算出するとともに、第1地点を通過後において、第1地点と前記第2地点との間に位置する中間地点と前記第2地点との間の区間について最適化計算を再び行い、中間地点と第2地点との間の各区間について船速を算出し直すので、第1地点を通過後でも中間地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。   According to the method of (16) above, the optimization calculation is performed in advance before the passage of the first point, and the boat speed is calculated for each section between the first point and the second point. After passing through the point, the optimization calculation is performed again for the section between the intermediate point located between the first point and the second point and the second point, and between the intermediate point and the second point Since the ship speed is recalculated for each section, the ship speed that minimizes the fuel consumption until it reaches the second point from the intermediate point even after passing through the first point can be obtained for each section.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、第1地点から第2地点までの航路に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに船速が配分される船舶の運航支援システム及び船舶の運航支援方法が提供される。   According to at least one embodiment of the present invention, a ship operation support system in which ship speed is allocated to each section so that fuel consumption is minimized until arrival on the route from the first point to the second point. And a ship operation support method.

本発明の一実施形態に係る船舶の運航支援システムの概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the ship operation assistance system which concerns on one Embodiment of this invention. 第1地点から第2地点に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分された船速を示す図である。It is a figure which shows the ship speed allocated for every area so that the fuel consumption until it arrives at the 2nd point from the 1st point may become the minimum. 区間ごとに配分された船速で航海したときの区間と船速との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the area when navigating with the ship speed allocated for every area, and a ship speed. 一実施形態に係る最適化計算を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the optimization calculation which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る初期条件設定を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the initial condition setting which concerns on one Embodiment. 第1地点通過前に最適化計算を行う区間と第1地点通過後に最適化計算を行う区間を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the area which performs optimization calculation before 1st point passage, and the area which performs optimization calculation after 1st point passage. 一実施形態に係る船舶の運航支援方法の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the ship operation assistance method which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る船舶の運航支援方法の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the ship operation assistance method which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る複数の候補航路を示す図である。It is a figure showing a plurality of candidate courses concerning one embodiment. 一実施形態に係る最適航路の選定手法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the selection method of the optimal route which concerns on one Embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained.
In addition, for example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes not only represent shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes in a strict geometric sense, but also within the range where the same effect can be obtained. A shape including a chamfered portion or the like is also expressed.
On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.

図1は、本発明の一実施形態に係る船舶の運航支援システムの概要を示すブロック図である。図2は、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分された船速を示す図である。図3は、区間ごとに配分された船速で航海したときの区間と船速との関係を示す図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a ship operation support system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the ship speed allocated to each section so that the fuel consumption amount from the first point P1 to the second point P2 is minimized. FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a section and a ship speed when sailing at a ship speed allocated to each section.

図1に例示するように、船舶の運航支援システムは、航海計画、気象・海象予報情報、及び初期条件(例えば、船速配分)に基づいて船舶の運航を支援するものである。   As illustrated in FIG. 1, the ship operation support system supports ship operation based on a voyage plan, weather / sea state forecast information, and initial conditions (for example, ship speed distribution).

本発明の少なくとも一実施形態に係る船舶の運航支援システム1は、第1地点P1から第2地点P2までの航路を複数の区間に分割し、該区間ごとの船速(図2参照)を算出するものである。   The ship operation support system 1 according to at least one embodiment of the present invention divides the route from the first point P1 to the second point P2 into a plurality of sections, and calculates the ship speed (see FIG. 2) for each section. To do.

図1に示すように、船舶の運航支援システム1は、制約条件設定部4と演算部5とを備えている。   As shown in FIG. 1, the ship operation support system 1 includes a constraint condition setting unit 4 and a calculation unit 5.

制約条件設定部4は、区間ごとの最大船速を制約条件として設定するためのものである。制約条件設定部4には、制約条件として区間ごとの最大船速が図示せぬ操作入力部等を介して設定される。   The constraint condition setting unit 4 is for setting the maximum ship speed for each section as a constraint condition. In the constraint condition setting unit 4, the maximum boat speed for each section is set as a constraint condition via an operation input unit or the like (not shown).

図1に例示する形態では、航海計画、気象・海象予報情報、及び初期条件(例えば、船速配分)が図示せぬ操作入力部等から制約条件設定部4に入力される。   In the form illustrated in FIG. 1, the navigation plan, weather / sea state forecast information, and initial conditions (for example, ship speed distribution) are input to the constraint condition setting unit 4 from an operation input unit (not shown).

航海計画は、出航時刻、到着時刻、船速制限区画、喫水、トリム、又は水深の少なくとも一つの情報を含み、気象・海象予報情報は、風向、風速、潮流(流速及び方向)、波高又は波向の少なくとも一つの情報を含んでいる。尚、気象・海象予報情報は、航路上の各ポイントの出航時刻から次のポイント到着時刻までのものであり、航路全域にわたり入手されてもよい。   The voyage plan includes at least one information of departure time, arrival time, ship speed limit section, draft, trim, or depth, and meteorological / sea state forecast information includes wind direction, wind speed, tidal current (velocity and direction), wave height or wave Contains at least one piece of information. The weather / sea state forecast information is from the departure time of each point on the route to the next point arrival time, and may be obtained over the entire route.

演算部5は、区間ごとの船速を制御変数とし、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量を目的関数とし、目的関数を最小とする区間ごとの船速を解として得る最適化計算を行うためのものである。   The calculation unit 5 uses the ship speed for each section as a control variable, sets the fuel consumption from the first point P1 to the second point P2 as an objective function, and calculates the ship speed for each section that minimizes the objective function. Is to perform the optimization calculation obtained as

演算部5は、最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を最適化計算の初期条件として用いるように構成される。   The calculation unit 5 uses the constant condition of the speed of the watercraft as the initial condition for the optimization calculation in which the speed of the watercraft is constant in at least two of the sections excluding the speed limit section where the maximum speed is restricted. Configured.

図1に例示する形態では、航海計画、気象・海象予報情報、及び初期条件に基づいて計算条件を決定し、燃料消費計算モデルを作成し、燃料消費量が算出される。   In the form illustrated in FIG. 1, calculation conditions are determined based on the navigation plan, weather / sea state forecast information, and initial conditions, a fuel consumption calculation model is created, and fuel consumption is calculated.

計算条件は、例えば、各ポイント(図3に示すウェイポイントWP)の通過時刻、各ポイント通過時の経度及び緯度、並びに各ポイントの通過時の気象・海象情報(気象海象条件)である。
尚、各ポイント通過時の気象・海象情報は、船速配分により変動する。このため、演算部5は、各区間の船速に基づいて、各区間に属する複数のポイント(図3に示すウェイポイントWP)の通過時刻を算出し、各々の前記ポイント(ウェイポイントWP)の位置(経度及び緯度)および当該ポイント(ウェイポイントWP)の通過時刻における気象海象条件を推定してもよい。
The calculation conditions are, for example, the passing time of each point (way point WP shown in FIG. 3), the longitude and latitude when each point passes, and the weather / sea state information (meteorological sea state condition) when each point passes.
In addition, the weather / sea state information at the time of passing each point varies depending on the ship speed distribution. For this reason, the calculation unit 5 calculates the passing time of a plurality of points (way points WP shown in FIG. 3) belonging to each section based on the boat speed of each section, and each of the points (way points WP) is calculated. You may estimate the meteorological conditions at the passing time of the position (longitude and latitude) and the point (waypoint WP).

幾つかの実施形態では、演算部5は、燃料消費量計算モデルを用いて燃料消費量を算出するに際し、船速及び気象海象条件と推進負荷との相関を示す推進モデルに対して、各々のポイント(ウェイポイントWP)における船速及び前記気象海象条件を当てはめて、各々のポイント(ウェイポイントWP)における推進負荷を推定する。
また、燃料消費量計算モデルは、推進負荷に加えて、客室電力、空調電力又は補機電力の少なくとも一つを考慮して燃料消費量を推定するように構成されていてもよい。推進モデルに基づいて求められる推進負荷は、船速、気象及び海象条件により変動する。これに対し、客室電力及び空調電力は固定され、補機電力は、主機負荷条件によりオンとオフが切り換わる。
In some embodiments, when calculating the fuel consumption using the fuel consumption calculation model, the calculation unit 5 performs each of the propulsion models that indicate the correlation between the ship speed and the weather condition and the propulsion load. The propulsive load at each point (way point WP) is estimated by applying the ship speed at the point (way point WP) and the weather and sea conditions.
The fuel consumption calculation model may be configured to estimate the fuel consumption in consideration of at least one of cabin power, air conditioning power, or auxiliary power in addition to the propulsion load. The propulsion load required based on the propulsion model varies depending on the ship speed, weather and sea conditions. On the other hand, the cabin power and the air conditioning power are fixed, and the auxiliary power is switched on and off depending on the main engine load condition.

演算部5は、上述した手法により、初期条件によって規定される各区間の船速(船速初期値)について全区間における燃料消費量を算出し、船速配分を変更して燃料消費量の算出を繰り返し行うことで、制約条件(例えば、第2地点への目標到着時刻(目標航海時間)や各区間の最大船速制限および最小船速制限等)を満たし且つ燃料消費量が最小となる船速配分を算出する。
最適化計算のアルゴリズムは、内点法、逐次二次計画法等の公知のアルゴリズムが採用される。
The calculation unit 5 calculates the fuel consumption amount in all the sections for the ship speed (ship speed initial value) defined in the initial conditions by the above-described method, and changes the ship speed distribution to calculate the fuel consumption amount. By repeating the above, a ship that satisfies the constraints (for example, the target arrival time (target voyage time) at the second point, the maximum ship speed limit and the minimum ship speed limit for each section, etc.) and the fuel consumption is minimized. Calculate the speed distribution.
As the optimization calculation algorithm, a known algorithm such as an interior point method or a sequential quadratic programming method is employed.

例えば、図2に示す例では、最大船速が制限される第4区間及び第7区間を除く第1区間から第3区間、第5区間及び第6区間、並びに第8区間から第10区間において対水船速が一定である対水船速一定条件が最適化計算の初期条件として用いられる。   For example, in the example shown in FIG. 2, in the first section to the third section, the fifth section and the sixth section, and the eighth section to the tenth section excluding the fourth section and the seventh section where the maximum boat speed is limited. The constant ship speed condition, where the ship speed is constant, is used as the initial condition for the optimization calculation.

このようにすれば、最適化計算の解の収束性が高まり、第1地点P1から第2地点P2までの燃料消費量が最小となる船速を区間ごとに求めることができる。
なお、図3には、対水船速一定条件の例を示しており、最大船速が制限される第4区間及び第7区間を除く第1区間から第3区間、第5区間及び第6区間、並びに第8区間から第10区間において一定である。尚、対水船速が一定で航海する場合であっても各区間において潮流の影響を受けるので、大部分において対地船速は一定にはならない。
In this way, the convergence of the optimization calculation solution is improved, and the boat speed at which the fuel consumption from the first point P1 to the second point P2 is minimized can be obtained for each section.
FIG. 3 shows an example of a condition for a constant ship speed, and the first section, the third section, the fifth section, and the sixth section excluding the fourth section and the seventh section where the maximum ship speed is limited. It is constant in the section and in the eighth section to the tenth section. Even when sailing at a constant water speed, the ship speed is affected by the tidal current in each section, so the ground speed is not constant in most cases.

上記の構成によれば、最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を最適化計算の初期条件として用いるので、最適化計算の解の収束性が高まり、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。これにより、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに船速が配分される船舶の運航支援システム1を提供することができる。   According to the above configuration, the constant condition of the speed of the watercraft in which the speed of the watercraft is constant in at least two of the sections other than the speed limit section where the maximum speed is restricted is set as the initial condition for the optimization calculation. Therefore, the convergence of the optimization calculation solution is improved, and the ship speed that minimizes the fuel consumption amount from the first point P1 to the second point P2 can be obtained for each section. Accordingly, it is possible to provide the ship operation support system 1 in which the boat speed is distributed for each section so that the fuel consumption amount from the first point P1 to the second point P2 is minimized.

図4は、一実施形態に係る最適化計算を説明するためのフローチャートである。
図4に示すように、幾つかの実施形態では、演算部5は、対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて最適化計算を行って、各々の初期条件について解を求め、初期条件ごとに求められた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力するように構成される。
FIG. 4 is a flowchart for explaining optimization calculation according to an embodiment.
As shown in FIG. 4, in some embodiments, the calculation unit 5 performs optimization calculation using a plurality of types of initial conditions including a constant ship speed versus water condition to obtain a solution for each initial condition. Of the solutions obtained for each initial condition, the boat speed at which the fuel consumption is minimum is output as the optimum solution.

上記の構成によれば、対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて最適化計算を行って、各々の初期条件について解を求め、初期条件ごとに求められた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力するので、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる。これにより、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the above configuration, optimization calculation is performed using a plurality of types of initial conditions including a constant speed for watercraft, and a solution is obtained for each initial condition, and among the solutions obtained for each initial condition, Since the ship speed at which the fuel consumption is minimized is output as an optimal solution, the optimal solution with the minimum fuel consumption can be output without falling into a local solution. This makes it possible to optimize the boat speed allocated to each section so that the fuel consumption amount from the first point P1 to the second point P2 is minimized.

図4に示すように、幾つかの実施形態では、複数種の初期条件は、最大船速条件、最小船速条件、実績船速条件、または、最適化計算結果条件の少なくとも一つを含む。   As shown in FIG. 4, in some embodiments, the plurality of types of initial conditions include at least one of a maximum ship speed condition, a minimum ship speed condition, an actual ship speed condition, or an optimization calculation result condition.

最大船速条件は、各区間の対水船速が最大船速であることを条件とするものであり、最小船速条件は、各区間の対水船速が該区間の最小船速であることを条件とするものである。また、実績船速条件は、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速であることを条件とするものである。最適化計算結果条件は、各区間の船速が過去の最適化計算の結果に基づく対水船速又は対地船速であることを条件とするものである。   The maximum ship speed condition is that the speed of water in each section is the maximum ship speed, and the minimum ship speed condition is that the speed of water in each section is the minimum speed of the section. This is a condition. In addition, the actual ship speed condition is that the ship speed of each section is a water speed or a ground speed of each section based on the past operation results. The optimization calculation result condition is that the ship speed in each section is a water speed or a ground speed based on the results of past optimization calculations.

図2に示す例において、初期条件が最大船速条件の場合には、第1区間及び第2区間において初期値が25ノットとなり、第3区間、第5区間及び第6区間、第8区間から第10区間において初期値が24.5ノットとなる。また、第4区間で初期値が12,5ノット、第7区間で初期値が10ノットとなる。   In the example shown in FIG. 2, when the initial condition is the maximum boat speed condition, the initial value is 25 knots in the first section and the second section, and from the third section, the fifth section, the sixth section, and the eighth section. The initial value in the 10th section is 24.5 knots. The initial value is 12.5 knots in the fourth interval, and the initial value is 10 knots in the seventh interval.

図2に示す例において、初期条件が最小船速条件の場合には、第1区間から第3区間、第5区間及び第6区間、並びに第8区間において初期値が20ノットとなり、第4区間で初期値が7.5ノット、第7区間で初期値が5ノット、第9区間及び第10区間で初期値が15ノットとなる。   In the example shown in FIG. 2, when the initial condition is the minimum boat speed condition, the initial value is 20 knots from the first section to the third section, the fifth section, the sixth section, and the eighth section, and the fourth section The initial value is 7.5 knots, the initial value is 5 knots in the seventh zone, and the initial value is 15 knots in the ninth and 10th zones.

図には例示しないが、初期条件が実績船速条件の場合には、実績船速が初期値となる。尚、実績船速条件は、気象・海象の変化が小さく、各航海で船速配分に大きな変化が生じない場合には有効である。   Although not illustrated in the figure, when the initial condition is the actual ship speed condition, the actual ship speed is an initial value. The actual ship speed condition is effective when there is little change in weather and sea conditions and there is no significant change in ship speed distribution in each voyage.

また、初期条件が最適化計算結果条件の場合には、演算部5が過去に行った最適化計算の結果のうち、計算条件(例えば、航行時間、船速制限区間、喫水、トリム又は水深の少なくとも一つを含む運航条件や、風向、風速、潮流速度、潮流方向、波高又は波向の少なくとも一つを含む気象・海象条件等)が今回の航海と最も近い過去の航海に関する最適化計算結果に従って各区間の船速の初期値を決定してもよい。あるいは、今回の航海と全体又は一部が共通する航路について演算部5が過去に行った最適化計算結果に従って各区間の船速の初期値を決定してもよい。
最適化計算結果条件は、過去に最適化計算実行時に比べて計算条件の変化が少ない場合において有効な初期値である。
In addition, when the initial condition is the optimization calculation result condition, the calculation condition (for example, navigation time, ship speed limit section, draft, trim, or water depth) among the results of the optimization calculation performed by the calculation unit 5 in the past. Operational conditions including at least one, wind direction, wind speed, tidal velocity, tidal current direction, weather / sea conditions including at least one of wave height or direction), etc. Accordingly, the initial value of the boat speed of each section may be determined. Or you may determine the initial value of the boat speed of each area according to the optimization calculation result which the calculating part 5 performed in the past about the route which shares the whole or a part with this voyage.
The optimization calculation result condition is an effective initial value when the change in the calculation condition is small compared to the time when the optimization calculation is executed in the past.

上記の構成によれば、対水船速一定条件と、各区間の対水船速が最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、または、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件の少なくとも一つとにより求めた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力するので、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる。これにより、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the above configuration, the water speed constant condition, the maximum water speed condition where the water speed of each section is the maximum speed, the minimum speed where the water speed of each section is the minimum speed of the section Of the solutions obtained from the ship speed condition or at least one of the actual ship speed conditions in which the ship speed of each section is the water speed of each section or the speed of the ground based on the past operation results, the fuel consumption is Since the minimum ship speed is output as an optimal solution, the optimal solution with the minimum fuel consumption can be output without falling into a local solution. This makes it possible to optimize the boat speed allocated to each section so that the fuel consumption amount from the first point P1 to the second point P2 is minimized.

図1に示すように、幾つかの実施形態では、初期条件設定部6をさらに備えている。
初期条件設定部6は、最適化計算の初期条件を設定するためのものである。
As shown in FIG. 1, some embodiments further include an initial condition setting unit 6.
The initial condition setting unit 6 is for setting initial conditions for optimization calculation.

図5は、一実施形態に係る初期条件設定を説明するためのフローチャートである。
図5に示すように、初期条件設定部6は、第2地点P2への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように少なくとも二つの区間における一定の対水船速を算出し、対水船速一定条件を求めるように構成される。
FIG. 5 is a flowchart for explaining initial condition setting according to an embodiment.
As shown in FIG. 5, the initial condition setting unit 6 sets a constant anti-watercraft speed in at least two sections so that the difference between the estimated arrival time at the second point P2 and the arrival target time is within an allowable range. It is configured to calculate and obtain a condition for a constant ship speed.

上記の構成によれば、第2地点P2への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように少なくとも二つの区間における一定の対水船速を算出し、対水船速一定条件を求めるので、第2地点P2への到着目標時刻から許容範囲内の到着予定時刻に第2地点P2に到着することができる。   According to the above configuration, the constant anti-watercraft speed in at least two sections is calculated so that the difference between the scheduled arrival time and the target arrival time at the second point P2 is within the allowable range, Since a certain condition is obtained, it is possible to arrive at the second point P2 from the target arrival time at the second point P2 to the scheduled arrival time within the allowable range.

図5に示すように、幾つかの実施形態では、初期条件設定部6は、船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、該初期対水船速で航海した場合における第2地点P2への到着予定時刻を求め、該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように初期対水船速を補正して、対水船速一定条件を求めるように構成される。   As shown in FIG. 5, in some embodiments, the initial condition setting unit 6 sets an initial water speed for a section other than the speed limit section, and sets the initial speed when the ship sails at the initial water speed. The estimated arrival time at the two points P2 is obtained, the initial anti-ship speed is corrected so that the difference between the estimated arrival time and the arrival target time is within an allowable range, and the constant anti-water ship speed condition is obtained. Composed.

上記の構成によれば、船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、初期対水船速で航海した場合における第2地点P2への到着予定時刻を求め、該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように初期対水船速を補正して、対水船速一定条件を求めるので、第2地点P2への到着時刻から許容範囲内の到着予定時刻に到着するように、初期対水船速を補正して対水船速一定条件を求めることができる。   According to the above configuration, the initial water speed is set for the sections other than the speed limit section, and the estimated arrival time at the second point P2 when the ship sails at the initial water speed is obtained. The initial watercraft speed is corrected so that the difference between the target arrival time and the target arrival time is within the allowable range, and the constant watercraft speed is determined, so the arrival schedule within the allowable range from the arrival time at the second point P2 It is possible to obtain the constant condition of the speed of the watercraft by correcting the initial speed of the watercraft so as to arrive at the time.

幾つかの実施形態では、対水船速一定条件は、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速である。   In some embodiments, the constant ship speed against water is that the ship speed in the ship speed limit section is the maximum ship speed in the ship speed limit section.

図2に例示する対水船速一定条件では、最大船速が制限された第4区間における船速が12.5ノットであり、第7区間における船速が10ノットである。   In the condition of the constant watercraft speed illustrated in FIG. 2, the ship speed in the fourth section where the maximum ship speed is limited is 12.5 knots, and the ship speed in the seventh section is 10 knots.

上記の構成によれば、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速であるので、船速制限区間を除く区間について対水船速を遅くすることができる。   According to said structure, since the ship speed in a ship speed restriction | limiting area is the maximum ship speed of this ship speed restriction | limiting area, the ship speed to water can be made slow about the area except a ship speed restriction | limiting area.

幾つかの実施形態では、対水船速一定条件は、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速と最小船速との平均値である。   In some embodiments, the constant ship speed against water condition is that the ship speed in the ship speed limit section is an average value of the maximum ship speed and the minimum ship speed in the ship speed limit section.

図2に例示する対水船速一定条件では、最大船速が制限された第4区間における船速が10ノットであり、第7区間における船速が7.5ノットである。   Under the condition of constant ship speed against water illustrated in FIG. 2, the ship speed in the fourth section where the maximum ship speed is limited is 10 knots, and the ship speed in the seventh section is 7.5 knots.

上記の構成によれば、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速と最小船速との平均値であるので、船速制限区間において早すぎず、かつ遅すぎずに航行することができる。   According to the above configuration, since the ship speed in the ship speed limit section is an average value of the maximum ship speed and the minimum ship speed in the ship speed limit section, it is not too early and not too late in the ship speed limit section. Can sail.

図6は、第1地点P1通過前に最適化計算を行う区間と第1地点P1通過後に最適化計算を行う区間を示す概念図である。   FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a section in which optimization calculation is performed before passing through the first point P1 and a section in which optimization calculation is performed after passing through the first point P1.

図6に示すように、幾つかの実施形態では、演算部5は、第1地点P1の通過前において予め最適化計算を行って、第1地点P1と第2地点P2との間の各区間について船速を算出するとともに(図6(a)参照)、第1地点P1を通過後において、第1地点P1と第2地点P2との間に位置する中間地点P3と第2地点P2との間の区間について最適化計算を再び行い、中間地点P3と第2地点P2との間の各区間について船速を算出し直すように構成される(図6(b)参照)。   As shown in FIG. 6, in some embodiments, the calculation unit 5 performs optimization calculation in advance before passing through the first point P1, and each section between the first point P1 and the second point P2. (See FIG. 6A), and after passing through the first point P1, the intermediate point P3 and the second point P2 located between the first point P1 and the second point P2 The optimization calculation is performed again for the section between, and the boat speed is calculated again for each section between the intermediate point P3 and the second point P2 (see FIG. 6B).

上記の構成によれば、第1地点P1の通過前において予め最適化計算を行って、第1地点P1と第2地点P2との間の各区間について船速を算出するとともに、第1地点P1を通過後において、第1地点P1と第2地点P2との間に位置する中間地点P3と第2地点P2との間の区間について最適化計算を再び行い、中間地点P3と第2地点P2との間の各区間について船速を算出し直すので、第1地点P1を通過後でも中間地点P3から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。   According to the above configuration, optimization calculation is performed in advance before the passage of the first point P1, the ship speed is calculated for each section between the first point P1 and the second point P2, and the first point P1. After passing, the optimization calculation is performed again for the section between the intermediate point P3 and the second point P2 located between the first point P1 and the second point P2, and the intermediate point P3 and the second point P2 Since the ship speed is recalculated for each section between, the ship speed that minimizes the fuel consumption until it reaches the second point P2 from the intermediate point P3 even after passing the first point P1 is obtained for each section. Can do.

図7及び図8は、一実施形態に係る船舶の運航支援方法の概要を示すフローチャートである。
本発明の少なくとも一実施形態に係る船舶の運航支援方法は、第1地点P1から第2地点P2までの航路を複数の区間に分割し、該区間ごとの船速を算出する船舶の運航支援方法である。
FIG.7 and FIG.8 is a flowchart which shows the outline | summary of the ship operation assistance method which concerns on one Embodiment.
A ship operation support method according to at least one embodiment of the present invention divides a route from a first point P1 to a second point P2 into a plurality of sections and calculates a ship speed for each section. It is.

図7及び図8に示すように、幾つかの実施形態に係る船舶の運航支援方法は、制約条件設定工程(ステップS2)と演算工程(ステップS3)とを備えている。
制約条件設定工程(ステップS2)は、区間ごとの最大船速を制約条件として設定するものである。
演算工程(ステップS3)は、区間ごとの船速を制御変数とし、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量を目的関数とし、目的関数を最小とする区間ごとの船速を解として得る最適化計算を行うものである。
演算工程(ステップS3)は、最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を最適化計算の初期条件として用いる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the ship operation support methods according to some embodiments include a constraint condition setting step (step S2) and a calculation step (step S3).
In the constraint condition setting step (step S2), the maximum ship speed for each section is set as a constraint condition.
The calculation step (step S3) uses the ship speed for each section as a control variable, the fuel consumption amount from the first point P1 to the second point P2 as an objective function, and the ship for each section that minimizes the objective function. It is an optimization calculation that obtains the speed as a solution.
In the calculation step (step S3), the initial condition for the optimization calculation is the constant condition for anti-water ship speed in which the anti-water ship speed is constant in at least two of the sections excluding the ship speed limit section where the maximum ship speed is limited. Used as

上記の方法によれば、最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を最適化計算の初期条件として用いるので、解の収束性が高まり、第1地点P1から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。これにより、第1地点P1から第2地点P2までの航路に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに船速が配分される船舶の運航支援方法を提供することができる。   According to the above method, the constant condition of the speed of the watercraft in which the speed of the watercraft is constant in at least two of the sections other than the speed limit section where the maximum speed is restricted is set as the initial condition for the optimization calculation. Therefore, the convergence of the solution is improved, and the boat speed that minimizes the fuel consumption amount from the first point P1 to the second point P2 can be obtained for each section. Thereby, it is possible to provide a ship operation support method in which the ship speed is allocated to each section so that the fuel consumption amount until the arrival at the route from the first point P1 to the second point P2 is minimized. .

図4に示すように、幾つかの実施形態では、演算工程(ステップS3)は、対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて最適化計算を行って、各々の初期条件について解を求め、初期条件ごとに求められた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力する。   As shown in FIG. 4, in some embodiments, the calculation step (step S <b> 3) performs an optimization calculation using a plurality of types of initial conditions including a constant ship speed condition, and for each initial condition. A solution is obtained, and among the solutions obtained for each initial condition, the ship speed at which the fuel consumption is minimized is output as the optimum solution.

上記の方法によれば、対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて最適化計算を行って、各々の初期条件について解を求め、初期条件ごとに求められた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力するので、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる。これにより、第1地点P1から第2地点P2までの航路に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the above method, optimization calculation is performed using a plurality of types of initial conditions including a constant speed for watercraft, and a solution is obtained for each initial condition. Among the solutions obtained for each initial condition, Since the ship speed at which the fuel consumption is minimized is output as an optimal solution, the optimal solution with the minimum fuel consumption can be output without falling into a local solution. As a result, the boat speed allocated to each section can be optimized so that the fuel consumption amount until reaching the route from the first point P1 to the second point P2 is minimized.

図4に示すように、幾つかの実施形態では、複数種の初期条件は、各区間の対水船速が最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、または、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件の少なくとも一つを含む。   As shown in FIG. 4, in some embodiments, the plurality of types of initial conditions are the maximum ship speed condition in which the speed of water in each section is the maximum ship speed, and the speed of water in each section is in the section. It includes at least one of a minimum ship speed condition that is the minimum ship speed, or an actual ship speed condition in which the ship speed of each section is a water speed or a ground speed of each section based on the past operation results.

上記の方法によれば、対水船速一定条件と、各区間の対水船速が最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、または、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件の少なくとも一つとにより求めた解のうち、燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力するので、局所解に陥ることがなく、燃料消費量が最小となる最適解を出力できる。これにより、第1地点P1から第2地点P2までの航路に到着するまでの燃料消費量が最小となるように、区間ごとに配分される船速を最適なものにすることができる。   According to the above method, the water speed constant condition, the maximum ship speed condition where the water speed of each section is the maximum ship speed, the minimum speed where the water speed of each section is the minimum ship speed of the section Of the solutions obtained from the ship speed condition or at least one of the actual ship speed conditions in which the ship speed of each section is the water speed of each section or the speed of the ground based on the past operation results, the fuel consumption is Since the minimum ship speed is output as an optimal solution, the optimal solution with the minimum fuel consumption can be output without falling into a local solution. As a result, the boat speed allocated to each section can be optimized so that the fuel consumption amount until reaching the route from the first point P1 to the second point P2 is minimized.

図4に例示する形態では、演算工程(ステップS3)において、まず、最大船速条件、最小船速条件、実測船速条件、及び対水船速条件の中から条件が設定される(ステップS31)。条件が設定されると、区間ごとに初期値が算出され、区間ごとに初期値が設定される(ステップS41,S51,S61,S71)。次に、条件ごとに最適化計算が実行され(ステップS42、S52,S62,S72)、条件ごとに燃料消費量が最小となる解が算出される(ステップS43,S53,S63,S73)。次に、燃料消費量が最小となる条件を抽出し(ステップS34)、抽出された計算条件で求められた解(区間ごとの船速)を最適解とする(ステップS35)。   In the embodiment illustrated in FIG. 4, in the calculation step (step S3), first, conditions are set from the maximum ship speed condition, the minimum ship speed condition, the measured ship speed condition, and the anti-water ship speed condition (step S31). ). When the condition is set, an initial value is calculated for each section, and an initial value is set for each section (steps S41, S51, S61, S71). Next, optimization calculation is executed for each condition (steps S42, S52, S62, S72), and a solution that minimizes the fuel consumption is calculated for each condition (steps S43, S53, S63, S73). Next, a condition that minimizes the fuel consumption is extracted (step S34), and a solution (ship speed for each section) obtained under the extracted calculation condition is set as an optimum solution (step S35).

図8に示すように、幾つかの実施形態では、初期条件設定工程(ステップS1)を更に備えている。
初期条件設定工程(ステップS1)は、最適化計算の初期条件を設定するためのものである。
図5に示すように、初期条件設定工程(ステップS1)は、第2地点P2への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように少なくとも二つの区間における一定の対水船速を算出し、対水船速一定条件を求める。
As shown in FIG. 8, some embodiments further include an initial condition setting step (step S1).
The initial condition setting step (step S1) is for setting initial conditions for optimization calculation.
As shown in FIG. 5, in the initial condition setting step (step S1), the constant water resistance in at least two sections is set so that the difference between the scheduled arrival time and the target arrival time at the second point P2 is within the allowable range. Calculate the ship speed and obtain the constant condition of the ship speed against water.

上記の方法によれば、第2地点P2への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように少なくとも二つの区間における一定の対水船速を算出し、対水船速一定条件を求めるので、第2地点P2への到着目標時刻から許容範囲内の到着予定時刻に第2地点P2に到着することができる。   According to the above method, the constant watercraft speed in at least two sections is calculated so that the difference between the scheduled arrival time and the target arrival time at the second point P2 is within the allowable range, Since a certain condition is obtained, it is possible to arrive at the second point P2 from the target arrival time at the second point P2 to the scheduled arrival time within the allowable range.

図5に示すように、幾つかの実施形態では、初期条件設定工程(ステップS1)は、船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、該初期対水船速で航海した場合における第2地点P2への到着予定時刻を求め、該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように初期対水船速を補正して、対水船速一定条件を求める。   As shown in FIG. 5, in some embodiments, in the initial condition setting step (step S1), the initial water speed is set for the sections other than the speed limit section, and the voyage is performed at the initial water speed. In this case, the estimated arrival time at the second point P2 is obtained, and the initial anti-water vessel speed is corrected so that the difference between the estimated arrival time and the arrival target time is within the allowable range. Ask.

上記の方法によれば、船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、初期対水船速で航海した場合における第2地点P2への到着予定時刻を求め、該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように初期対水船速を補正して、対水船速一定条件を求めるので、第2地点P2への到着時刻から許容範囲内の到着予定時刻に到着するように、初期対水船速を補正して対水船速一定条件を求めることができる。   According to the above method, the initial water speed is set for the sections other than the speed limit section, the estimated arrival time at the second point P2 when the ship sails at the initial water speed, the estimated arrival time The initial watercraft speed is corrected so that the difference between the target arrival time and the target arrival time is within the allowable range, and the constant watercraft speed is determined, so the arrival schedule within the allowable range from the arrival time at the second point P2 It is possible to obtain the constant condition of the speed of the watercraft by correcting the initial speed of the watercraft so as to arrive at the time.

図5に例示する形態では、初期条件設定工程(ステップS1)において、まず、船速制限区画を除く区間について初期対水船速を設定する(ステップS11)。つぎに、設定された初期対水船速で航海した場合における第2地点P2への到着時刻を求める(ステップS12)。求めた到着予定時刻と目標到達時刻との差が許容範囲内の場合(ステップS13:YES)には設定された初期対水船速を対水船速とする(ステップS14)。一方、求めた到着予定時刻と目標到達時刻との差が許容範囲内でない場合(ステップS13:NO)には許容範囲内に収まるように初期対水船速を補正する(ステップS15)。そして、補正した初期対水船速で航海した場合における第2地点P2への到着予定時刻と目標到達時刻との差が許容範囲内となった場合に補正した初期対水船速を対水船速とする(ステップS14)。   In the form illustrated in FIG. 5, in the initial condition setting step (step S <b> 1), first, an initial water speed is set for a section excluding the ship speed restriction section (step S <b> 11). Next, the arrival time at the second point P2 when the ship sails at the set initial water speed is obtained (step S12). If the difference between the calculated estimated arrival time and the target arrival time is within the allowable range (step S13: YES), the set initial watercraft speed is set as the watercraft speed (step S14). On the other hand, when the difference between the calculated estimated arrival time and the target arrival time is not within the allowable range (step S13: NO), the initial anti-watercraft speed is corrected so as to be within the allowable range (step S15). Then, when the difference between the estimated arrival time at the second point P2 and the target arrival time is within an allowable range when sailing at the corrected initial anti-watercraft speed, the corrected initial anti-watercraft speed is set to the anti-watercraft Speed (step S14).

幾つかの実施形態では、対水船速一定条件は、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速である。   In some embodiments, the constant ship speed against water is that the ship speed in the ship speed limit section is the maximum ship speed in the ship speed limit section.

上記の方法によれば、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速であるので、船速制限区間を除く区間について対水船速を遅くすることができる。   According to the above method, since the boat speed in the boat speed limiting section is the maximum boat speed in the boat speed limiting section, it is possible to reduce the speed against water in the sections other than the boat speed limiting section.

幾つかの実施形態では、対水船速一定条件は、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速と最小船速との平均値である。   In some embodiments, the constant ship speed against water condition is that the ship speed in the ship speed limit section is an average value of the maximum ship speed and the minimum ship speed in the ship speed limit section.

上記の方法によれば、船速制限区間における船速が該船速制限区間の最大船速と最小船速との平均値であるので、船速制限区間において早すぎず、かつ遅すぎずに航行することができる。   According to the above method, since the ship speed in the speed limit section is an average value of the maximum speed and the minimum speed in the speed limit section, it is not too early and not too late in the speed limit section. Can sail.

図6に示すように、幾つかの実施形態では、演算工程(ステップS3)は、第1地点P1の通過前において予め最適化計算を行って、第1地点P1と第2地点P2との間の各区間について船速を算出するとともに、第1地点P1を通過後において、第1地点P1と第2地点P2との間に位置する中間地点P3と第2地点P2との間の区間について最適化計算を再び行い、中間地点P3と第2地点P2との間の各区間について船速を算出し直す。   As shown in FIG. 6, in some embodiments, the calculation step (step S3) performs an optimization calculation in advance before passing the first point P1, and between the first point P1 and the second point P2. The boat speed is calculated for each of the sections, and after passing through the first point P1, the section between the intermediate point P3 and the second point P2 located between the first point P1 and the second point P2 is optimal. Calculation is performed again, and the boat speed is recalculated for each section between the intermediate point P3 and the second point P2.

上記の方法によれば、第1地点P1の通過前において予め最適化計算を行って、第1地点P1と第2地点P2との間の各区間について船速を算出するとともに、第1地点P1を通過後において、第1地点P1と第2地点P2との間に位置する中間地点P3と第2地点P2との間の区間について最適化計算を再び行い、中間地点P3と第2地点P2との間の各区間について船速を算出し直すので、第1地点P1を通過後でも中間地点P3から第2地点P2に到着するまでの燃料消費量を最小にする船速を区間ごとに求めることができる。   According to the above method, the optimization calculation is performed in advance before the passage of the first point P1, the ship speed is calculated for each section between the first point P1 and the second point P2, and the first point P1. After passing, the optimization calculation is performed again for the section between the intermediate point P3 and the second point P2 located between the first point P1 and the second point P2, and the intermediate point P3 and the second point P2 Since the ship speed is recalculated for each section between, the ship speed that minimizes the fuel consumption until it reaches the second point P2 from the intermediate point P3 even after passing the first point P1 is obtained for each section. Can do.

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes forms obtained by modifying the above-described embodiments and forms obtained by appropriately combining these forms.

例えば、上述の実施形態では、予め定められた航路の各区間への船速配分を最適化するものであったが、航路選択の自由度が比較的高い場合、演算部5は、複数の候補航路の中から燃料消費量が最小となる最適航路を選定するようになっていてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the ship speed distribution to each section of a predetermined route is optimized, but when the degree of freedom of route selection is relatively high, the calculation unit 5 includes a plurality of candidates. An optimum route that minimizes fuel consumption may be selected from the route.

複数の候補航路A〜Cは、船舶の渋滞予測結果、季節的要因、または、突発的要因(台風、事故等)を考慮して設定されてもよい。候補航路の設定は、演算部5によって行われてもよいし、外部機器において設定された候補航路が任意のインターフェースを介して演算部5に入力されてもよい。   The plurality of candidate routes A to C may be set in consideration of the predicted traffic jam of the ship, seasonal factors, or sudden factors (typhoons, accidents, etc.). The setting of the candidate route may be performed by the calculation unit 5, or the candidate route set in the external device may be input to the calculation unit 5 via an arbitrary interface.

図9は、複数の候補航路の例を示す図である。図9に示すように、複数の候補航路A〜Cは、それぞれ、複数の区間10に区分され、各区分10内には複数のウェイポイントWPが設定されている。一実施形態では、ウェイポイントWPは、各区間10内にウェイポイントWP間の距離が一定となるように均等に割り当てられる。他の実施形態では、ウェイポイントWPは、各区間10内において、気象海象データを取得可能な地点に設定される。ウェイポイントWPの設定は、演算部5によって行われてもよいし、外部機器において設定されたウェイポイントWPが任意のインターフェースを介して演算部5に入力されてもよい。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a plurality of candidate routes. As shown in FIG. 9, the plurality of candidate routes A to C are each divided into a plurality of sections 10, and a plurality of waypoints WP are set in each section 10. In one embodiment, the waypoints WP are equally allocated within each section 10 such that the distance between the waypoints WP is constant. In another embodiment, the waypoint WP is set to a point where meteorological sea state data can be acquired in each section 10. The setting of the waypoint WP may be performed by the calculation unit 5, or the waypoint WP set in the external device may be input to the calculation unit 5 via an arbitrary interface.

演算部5は、各々の候補航路A〜Cについて、船速配分の最適化計算を行い、候補航路A〜Cの中から目的関数(燃料消費量)が最小となる最適航路を選定するように構成される。
すなわち、演算部5は、候補航路A〜Cのそれぞれについて、初期条件によって規定される各区間10の船速(船速初期値)について全区間10における燃料消費量を算出し、船速配分を変更して燃料消費量の算出を繰り返し行うことで、制約条件(例えば、第2地点への目標到着時刻(目標航海時間)や各区間の最大船速制限および最小船速制限等)を満たし且つ燃料消費量が最小となる船速配分を候補航路A〜C毎に算出する。こうした最適化計算によって候補航路A〜C毎に得られた燃料消費量の最小値を比較し、燃料消費量が最小となるものを最適航路として選定するのである。
The calculation unit 5 performs optimization calculation of ship speed distribution for each candidate route A to C, and selects an optimum route that minimizes the objective function (fuel consumption) from the candidate routes A to C. Composed.
That is, for each of the candidate routes A to C, the calculation unit 5 calculates the fuel consumption in all the sections 10 for the ship speed (ship speed initial value) of each section 10 defined by the initial conditions, and distributes the ship speed. By changing and repeatedly calculating the fuel consumption, the constraint conditions (for example, target arrival time (target voyage time) to the second point, maximum ship speed limit and minimum ship speed limit of each section, etc.) are satisfied and The ship speed distribution that minimizes the fuel consumption is calculated for each of the candidate routes A to C. The minimum value of the fuel consumption obtained for each of the candidate routes A to C by such optimization calculation is compared, and the one with the smallest fuel consumption is selected as the optimum route.

なお、演算部5において、各候補航路A〜Cについて行われる船速配分の最適化計算は上述したとおりであるが、図9を参照しながら簡単に説明する。
演算部5は、各ウェイポイントWPの通過時刻、各ウェイポイントの経度及び緯度、並びに各ウェイポイントの通過時における気象・海象情報を算出する。具体的には、演算部5は、各区間の船速に基づいて、各区間に属する複数のポイント(図9に示すウェイポイントWP)の通過時刻を算出し、各々の前記ポイント(ウェイポイントWP)の位置(経度及び緯度)および当該ポイント(ウェイポイントWP)の通過時刻における気象海象条件を推定する。
演算部5は、船速及び気象海象条件と推進負荷との相関を示す推進モデルに対して、各々のウェイポイントWPにおける船速及び前記気象海象条件を当てはめて、各ウェイポイントWPにおける推進負荷を推定し、少なくとも各ウェイポイントWPの推進負荷の推定値に基づいて、各候補航路全体の燃料消費量を算出する(図1参照)。なお、燃料消費量を算出するための燃料消費量計算モデル(図1参照)が、推進負荷に加えて、客室電力、空調電力、補機電力等の他の因子も含む場合、演算部5は、これら他の因子も考慮して、各候補航路の燃料消費量を算出する。
また、各候補航路A〜Cについての最適化計算を行うに際して、上述したように、対水船速一定条件を含む複数種の初期条件(例えば、対水船速一定条件に加えて、最大船速条件、最小船速条件、実績船速条件または最適化計算結果条件の少なくとも一つを含む他の初期条件との組合せ)を用いてもよい。
In addition, although the calculation calculation of the ship speed distribution performed about each candidate course A-C in the calculating part 5 is as above-mentioned, it demonstrates easily, referring FIG.
The calculation unit 5 calculates the passage time of each waypoint WP, the longitude and latitude of each waypoint, and the weather / sea state information at the time of passage of each waypoint. Specifically, the calculation unit 5 calculates the passage time of a plurality of points (way points WP shown in FIG. 9) belonging to each section based on the ship speed of each section, and each point (way point WP) ) Position (longitude and latitude) and meteorological sea conditions at the passing time of the point (waypoint WP).
The computing unit 5 applies the ship speed and the weather sea condition at each waypoint WP to the propulsion model showing the correlation between the ship speed and the weather sea condition and the propulsion load, and calculates the propulsion load at each waypoint WP. Based on at least the estimated value of the propulsion load of each waypoint WP, the fuel consumption of each candidate route is calculated (see FIG. 1). When the fuel consumption calculation model (see FIG. 1) for calculating the fuel consumption includes other factors such as cabin power, air conditioning power, auxiliary power, etc. in addition to the propulsion load, the calculation unit 5 Considering these other factors, the fuel consumption of each candidate route is calculated.
In addition, when performing the optimization calculation for each candidate route A to C, as described above, a plurality of initial conditions including a constant condition for the speed of the watercraft (for example, the maximum ship (A combination with other initial conditions including at least one of speed condition, minimum ship speed condition, actual ship speed condition or optimization calculation result condition) may be used.

図10は、複数の候補航路の中から最適航路を選定するための処理フローを示す図である。
図10に示すように、初めに、ステップS100において複数の候補航路A〜Cを設定する。この際、候補航路は、船舶の渋滞予測結果、季節的要因、または、突発的要因(台風、事故等)を考慮して設定してもよい。
FIG. 10 is a diagram showing a processing flow for selecting an optimum route from a plurality of candidate routes.
As shown in FIG. 10, first, a plurality of candidate routes A to C are set in step S100. At this time, the candidate route may be set in consideration of the predicted result of traffic jam of the ship, seasonal factors, or sudden factors (typhoon, accident, etc.).

続いて、各候補航路A〜Cについて船速配分の最適化計算を実施し、制約条件(例えば、第2地点への目標到着時刻(目標航海時間)や各区間の最大船速制限および最小船速制限等)を満たし且つ燃料消費量が最小となる船速配分を候補航路A〜C毎に算出する。
具体的には、各区間の船速に基づいて、各区間に属する複数のポイント(図9に示すウェイポイントWP)の通過時刻を算出し、各々の前記ポイント(ウェイポイントWP)の位置(経度及び緯度)および当該ポイント(ウェイポイントWP)の通過時刻における気象海象条件を推定する。そして、船速及び気象海象条件と推進負荷との相関を示す推進モデルに対して、各々のウェイポイントWPにおける船速及び前記気象海象条件を当てはめて、各ウェイポイントWPにおける推進負荷を推定する。こうして得られた推進負荷の推定結果に基づいて、燃料消費量計算モデルを用いて燃料消費量を計算する。なお、燃料消費量計算モデルが、推進負荷だけでなく、客室電力、空調電力、補機電力等の他の因子も含む場合、これら他の因子も考慮して燃料消費量を算出する。こうして、初期条件によって規定される各区間の船速(船速初期値)について全区間における燃料消費量を算出した後、船速配分を変更して燃料消費量の算出を繰り返し行って、燃料消費量が最小となる船速配分(最適値)を算出する。なお、初期条件が複数種存在する場合、各々の初期条件について最適化計算を行って、燃料消費量が最小となる船速配分(最適値)を初期条件ごとに算出し、初期条件ごとに得た最適値を比較して燃料消費量が最も小さいものを選択する。こうして、各候補航路A〜Cについて、制約条件(例えば、第2地点への目標到着時刻(目標航海時間)や各区間の最大船速制限および最小船速制限等)を満たし且つ燃料消費量が最小となる船速配分が算出される。
Subsequently, optimization calculation of ship speed distribution is performed for each candidate route A to C, and constraints (for example, target arrival time (target voyage time) to the second point, maximum ship speed limit for each section, and minimum ship) The ship speed distribution that satisfies the speed limit and the like and that minimizes the fuel consumption is calculated for each of the candidate routes A to C.
Specifically, the passage time of a plurality of points (way points WP shown in FIG. 9) belonging to each section is calculated based on the boat speed of each section, and the position (longitude) of each point (way point WP) is calculated. And latitude) and the meteorological conditions at the passing time of the point (way point WP). Then, the propulsion load at each waypoint WP is estimated by applying the ship speed at each waypoint WP to the propulsion model showing the correlation between the ship speed and meteorological sea condition and the propulsion load. Based on the estimation result of the propulsion load obtained in this way, the fuel consumption is calculated using the fuel consumption calculation model. When the fuel consumption calculation model includes not only the propulsion load but also other factors such as cabin power, air conditioning power, and auxiliary power, the fuel consumption is calculated in consideration of these other factors. Thus, after calculating the fuel consumption in all sections for the ship speed (ship speed initial value) of each section specified by the initial conditions, the fuel consumption is calculated repeatedly by changing the ship speed distribution. Calculate the ship speed distribution (optimum value) that minimizes the quantity. If there are multiple types of initial conditions, optimization calculation is performed for each initial condition, and the ship speed distribution (optimum value) that minimizes fuel consumption is calculated for each initial condition. The optimum value is compared and the one with the smallest fuel consumption is selected. Thus, for each candidate route A to C, the constraint conditions (for example, the target arrival time (target voyage time) to the second point, the maximum ship speed limit and the minimum ship speed limit of each section, etc.) are satisfied and the fuel consumption is The minimum ship speed distribution is calculated.

次に、各候補航路A〜Cについて行った最適計算結果を比較し、燃料消費量が最小となる航路を最適航路として選定する(ステップS130)。こうして、複数の候補航路の中から、燃料消費量を最小とする航路(最適航路)と、該最適航路のための船速配分の最適化計算結果と、が得られる。   Next, the optimum calculation results performed for each candidate route A to C are compared, and the route with the smallest fuel consumption is selected as the optimum route (step S130). In this way, a route that minimizes fuel consumption (optimum route) and a result of optimization calculation of ship speed distribution for the optimum route are obtained from the plurality of candidate routes.

なお、幾つかの実施形態では、図10を用いて説明した手法により選定された最適航路で航行中において、図6(b)に示すように、第1地点P1と第2地点P2との間に位置する中間地点P3と第2地点P2との間の区間について最適化計算を再び行い、中間地点P3と第2地点P2との間の各区間について船速を算出し直すように構成される。
例えば、出港直前において、その時点で最新の気象・海象予測データを用いて複数の候補航路A〜Cのそれぞれについて図10のステップS121〜S123で述べた最適化計算を行って、続くステップS130にて最適航路を選定し、最適航路およびこれに対応した船速配分結果に従って第1地点P1から出港し、最適航路上の中間地点P3において、最適航路のうち中間地点P3と第2地点P2との間の残りの区間について最適化計算を再び行うようにしてもよい。
In some embodiments, during navigation on the optimum route selected by the method described with reference to FIG. 10, as shown in FIG. 6B, between the first point P1 and the second point P2. It is configured to perform optimization calculation again for the section between the intermediate point P3 and the second point P2, and to recalculate the boat speed for each section between the intermediate point P3 and the second point P2. .
For example, immediately before the departure from the port, the optimization calculation described in steps S121 to S123 of FIG. 10 is performed for each of the plurality of candidate routes A to C using the latest weather and sea state prediction data at that time, and the subsequent step S130 is performed. The optimum route is selected, and the port departs from the first point P1 according to the optimum route and the ship speed distribution result corresponding to the optimum route. At the intermediate point P3 on the optimum route, the intermediate point P3 and the second point P2 of the optimum route are The optimization calculation may be performed again for the remaining interval.

1 船舶の運航支援システム
4 制約条件設定部
5 演算部
6 初期条件設定部
P1 第1地点
P2 第2地点
P3 中間地点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ship operation support system 4 Restriction condition setting part 5 Calculation part 6 Initial condition setting part P1 1st point P2 2nd point P3 Intermediate point

Claims (16)

第1地点から第2地点までの航路を複数の区間に分割し、該区間ごとの船速を算出する船舶の運航支援システムであって、
前記区間ごとの最大船速を制約条件として設定するための制約条件設定部と、
前記区間ごとの船速を制御変数とし、前記第1地点から前記第2地点に到着するまでの燃料消費量を目的関数とし、前記目的関数を最小とする前記区間ごとの船速を解として得る最適化計算を行うための演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を前記最適化計算の初期条件として用いるように構成されたこと
を特徴とする船舶の運航支援システム。
A ship navigation support system that divides a route from a first point to a second point into a plurality of sections and calculates a ship speed for each section,
A constraint condition setting unit for setting the maximum ship speed for each section as a constraint condition;
The ship speed for each section is used as a control variable, the fuel consumption from the first point to the second point is used as an objective function, and the ship speed for each section that minimizes the objective function is obtained as a solution. An arithmetic unit for performing optimization calculation;
With
The calculation unit is configured to use a constant anti-water vessel speed condition where the anti-water vessel speed is constant in at least two of the zones excluding the vessel speed restriction zone where the maximum boat speed is limited as an initial condition for the optimization calculation. A ship operation support system characterized by being configured to be used.
前記演算部は、
前記対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて前記最適化計算を行って、各々の前記初期条件について前記解を求め、
前記初期条件ごとに求められた前記解のうち、前記燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力する
ように構成されたこと
を特徴とする請求項1に記載の船舶の運航支援システム。
The computing unit is
Performing the optimization calculation using a plurality of types of initial conditions including the constant water speed, and obtaining the solution for each of the initial conditions,
The ship operation support system according to claim 1, wherein among the solutions obtained for each of the initial conditions, a ship speed at which the fuel consumption is minimum is output as an optimal solution. .
前記複数種の初期条件は、各区間の対水船速が前記最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件、または、各区間の船速が過去の前記最適化計算の結果に基づく対水船速又は対地船速である最適化計算結果条件の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項2に記載の船舶の運航支援システム。   The plurality of types of initial conditions include a maximum boat speed condition in which the water speed of each section is the maximum ship speed, a minimum ship speed condition in which the water speed of each section is the minimum speed of the section, and each section The actual ship speed condition that the ship speed of each section is based on the past operation results or the ship speed of the ground or the speed of the ground, or the ship speed of each section is based on the result of the previous optimization calculation. The ship operation support system according to claim 2, further comprising at least one of optimization calculation result conditions that are ground speeds. 前記演算部は、前記第1地点から前記第2地点までの複数の候補航路のそれぞれについて前記最適化計算を行い、前記複数の候補航路の中から前記目的関数が最小となる最適航路を選定するように構成されたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の船舶の運航支援システム。   The calculation unit performs the optimization calculation for each of a plurality of candidate routes from the first point to the second point, and selects an optimum route that minimizes the objective function from the plurality of candidate routes. The ship operation support system according to any one of claims 1 to 3, wherein the ship operation support system is configured as described above. 前記演算部は、
各区間の船速に基づいて、各区間に属する複数のポイントの通過時刻を算出し、
各々の前記ポイントの前記通過時刻における気象海象条件を推定し、
船速及び気象海象条件と推進負荷との相関を示す推進モデルに対して、前記船速及び前記気象海象条件を当てはめて、各々の前記ポイントにおける推進負荷を推定し、
少なくとも前記推進負荷の推定値に基づいて、前記複数の区間全体としての前記燃料消費量を算出する
ように構成されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の船舶の運航支援システム。
The computing unit is
Based on the ship speed of each section, calculate the passing time of multiple points belonging to each section,
Estimating the meteorological conditions at the time of passage of each of the points;
Applying the ship speed and the meteorological sea condition to the propulsion model showing the correlation between the ship speed and the weather and sea conditions and the propulsion load, estimating the propulsion load at each of the points,
5. The ship according to claim 1, wherein the fuel consumption is calculated as the whole of the plurality of sections based on at least the estimated value of the propulsion load. Flight support system.
前記最適化計算の前記初期条件を設定するための初期条件設定部をさらに備え、
前記初期条件設定部は、前記第2地点への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように前記少なくとも二つの区間における一定の前記対水船速を算出し、前記対水船速一定条件を求めるように構成されたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の船舶の運航支援システム。
An initial condition setting unit for setting the initial condition of the optimization calculation;
The initial condition setting unit calculates a constant speed of the watercraft in the at least two sections so that a difference between an estimated arrival time at the second point and an arrival target time is within an allowable range. The ship operation support system according to any one of claims 1 to 5, wherein the ship operation support system is configured to obtain a constant condition of water vessel speed.
前記初期条件設定部は、
前記船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、
該初期対水船速で航海した場合における前記第2地点への到着予定時刻を求め、
該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように前記初期対水船速を補正して、前記対水船速一定条件を求める
ように構成されたことを特徴とする請求項6に記載の船舶の運航支援システム。
The initial condition setting unit includes:
Set the initial anti-ship speed for the sections excluding the speed limit section,
Obtain the estimated time of arrival at the second point when sailing at the initial speed against water,
The initial watercraft speed is corrected so that the difference between the estimated arrival time and the target arrival time is within an allowable range, and the constant condition of the watercraft speed is obtained. Item 7. The ship operation support system according to Item 6.
前記対水船速一定条件は、前記船速制限区間における船速が該船速制限区間の前記最大船速であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の船舶の運航支援システム。   The ship speed according to any one of claims 1 to 7, wherein the constant ship speed against water is that the ship speed in the ship speed restricted section is the maximum ship speed in the ship speed restricted section. Flight support system. 前記対水船速一定条件は、前記船速制限区間における船速が該船速制限区間の前記最大船速と最小船速との平均値であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の船舶の運航支援システム。   8. The constant water vessel speed condition is characterized in that the ship speed in the ship speed restricted section is an average value of the maximum ship speed and the minimum ship speed in the ship speed restricted section. The ship operation support system according to claim 1. 前記演算部は、
前記第1地点の通過前において予め前記最適化計算を行って、前記第1地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出するとともに、
前記第1地点を通過後において、前記第1地点と前記第2地点との間に位置する中間地点と前記第2地点との間の区間について前記最適化計算を再び行い、前記中間地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出し直す
ように構成されたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の船舶の運航支援システム。
The computing unit is
Performing the optimization calculation in advance before passing the first point, calculating the boat speed for each section between the first point and the second point,
After passing through the first point, the optimization calculation is performed again for a section between the intermediate point and the second point located between the first point and the second point. The ship operation support system according to any one of claims 1 to 9, wherein the ship speed is recalculated for each section between the second point and the second point.
第1地点から第2地点までの航路を複数の区間に分割し、該区間ごとの船速を算出する船舶の運航支援方法であって、
前記区間ごとの最大船速を制約条件として設定する制約条件設定工程と、
前記区間ごとの船速を制御変数とし、前記第1地点から前記第2地点に到着するまでの燃料消費量を目的関数とし、前記目的関数を最小とする前記区間ごとの船速を解として得る最適化計算を行う演算工程と、
を備え、
前記演算工程は、前記最大船速が制限される船速制限区間を除く区間のうち少なくとも二つの区間において対水船速が一定である対水船速一定条件を前記最適化計算の初期条件として用いること
を特徴とする船舶の運航支援方法。
A ship navigation support method for dividing a route from a first point to a second point into a plurality of sections and calculating a ship speed for each section,
A constraint condition setting step for setting the maximum boat speed for each section as a constraint condition;
The ship speed for each section is used as a control variable, the fuel consumption from the first point to the second point is used as an objective function, and the ship speed for each section that minimizes the objective function is obtained as a solution. A calculation process for performing optimization calculation;
With
The calculation step uses, as an initial condition for the optimization calculation, a constant condition for the speed of the watercraft in which the speed of the watercraft is constant in at least two of the sections excluding the speed limit section where the maximum speed is limited. A ship operation support method characterized by being used.
前記演算工程は、
前記対水船速一定条件を含む複数種の初期条件を用いて前記最適化計算を行って、各々の前記初期条件について前記解を求め、
前記初期条件ごとに求められた前記解のうち、前記燃料消費量が最小となる船速を最適解として出力すること
を特徴とする請求項11に記載の船舶の運航支援方法。
The calculation step includes
Performing the optimization calculation using a plurality of types of initial conditions including the constant water speed, and obtaining the solution for each of the initial conditions,
The ship operation support method according to claim 11, wherein, among the solutions obtained for each initial condition, a ship speed at which the fuel consumption is minimum is output as an optimal solution.
前記複数種の初期条件は、各区間の対水船速が前記最大船速である最大船速条件、各区間の対水船速が該区間の最小船速である最小船速条件、各区間の船速が過去の運航実績に基づく各区間の対水船速又は対地船速である実績船速条件、または、各区間の船速が過去の前記最適化計算の結果に基づく対水船速又は対地船速である最適化計算結果条件の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項12に記載の船舶の運航支援方法。   The plurality of types of initial conditions include a maximum boat speed condition in which the water speed of each section is the maximum ship speed, a minimum ship speed condition in which the water speed of each section is the minimum speed of the section, and each section The actual ship speed condition that the ship speed of each section is based on the past operation results or the ship speed of the ground or the speed of the ground, or the ship speed of each section is based on the result of the previous optimization calculation. The ship operation support method according to claim 12, further comprising at least one of optimization calculation result conditions that are ground speeds. 前記最適化計算の前記初期条件を設定するための初期条件設定工程をさらに備え、
前記初期条件設定工程では、前記第2地点への到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内となるように前記少なくとも二つの区間における一定の前記対水船速を算出し、前記対水船速一定条件を求めることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の船舶の運航支援方法。
Further comprising an initial condition setting step for setting the initial condition of the optimization calculation;
In the initial condition setting step, a constant speed of the watercraft in the at least two sections is calculated so that a difference between an estimated arrival time at the second point and an arrival target time is within an allowable range, The ship operation support method according to any one of claims 11 to 13, wherein a constant condition of watercraft speed is obtained.
前記初期条件設定工程は、
前記船速制限区間を除く区間について初期対水船速を設定し、
該初期対水船速で航海した場合における前記第2地点への到着予定時刻を求め、
該到着予定時刻と到着目標時刻との差が許容範囲内に収まるように前記初期対水船速を補正して、前記前記対水船速一定条件を求める
ことを特徴とする請求項14に記載の船舶の運航支援方法。
The initial condition setting step includes:
Set the initial anti-ship speed for the sections excluding the speed limit section,
Obtain the estimated time of arrival at the second point when sailing at the initial speed against water,
15. The constant condition for the speed of the watercraft is determined by correcting the initial speed of the watercraft so that a difference between the estimated arrival time and the arrival time is within an allowable range. Ship navigation support method.
前記演算工程は、
前記第1地点の通過前において予め前記最適化計算を行って、前記第1地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出するとともに、
前記第1地点を通過後において、前記第1地点と前記第2地点との間に位置する中間地点と前記第2地点との間の区間について前記最適化計算を再び行い、前記中間地点と前記第2地点との間の各区間について前記船速を算出し直す
ことを特徴とする請求項11乃至15の何れか一項に記載の船舶の運航支援方法。
The calculation step includes
Performing the optimization calculation in advance before passing the first point, calculating the boat speed for each section between the first point and the second point,
After passing through the first point, the optimization calculation is performed again for a section between the intermediate point and the second point located between the first point and the second point. The ship operation support method according to any one of claims 11 to 15, wherein the ship speed is recalculated for each section between the second point and the second point.
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