view in publisher's site

A Three-Dimensional Dijkstra's algorithm for multi-objective ship voyage optimization

Highlights•A new voyage optimization method is proposed for improving ship's energy efficiency and safety.•The ship speed-power performance model is partly validated by the full-scale measurements of the case study containership.•The proposed method generates a three-dimensional weighted graph and employ Dijkstra's algorithm for optimization.•The proposed method demonstrates good performance for saving fuel consumption compared with the actual measured data.•The proposed method is capable of multi-objective optimization and fast course regeneration.AbstractIn this paper, a Three-Dimensional Dijkstra's optimization algorithm is proposed to allow a ship to plan her waypoints and sailing speeds along each waypoint. It is expected to generate global optimum solutions for ship routes. Its capability of fuel saving as objectives is demonstrated by comparing its results with those obtained from other conventional voyage optimization algorithms, and the actual fuel consumption of a container ship with full-scale measurements. The proposed Three-Dimensional Dijkstra's algorithm can generate global optimum ship routing encountering less harsh sea environment, leading to at least 5% reduction of fuel consumption within the analysed cases. Furthermore, it can perform multi-objective voyage optimization, such as minimum fuel, minimum damage accumulation, lowest crack propagation, etc., with accurate ETA in the planning process.

یک الگوریتم سه‌بعدی دیجچسترا برای بهینه‌سازی سفر دریایی چند منظوره کشتی

نکات برجسته * یک روش جدید بهینه‌سازی سفر دریایی برای بهبود بهره‌وری انرژی و ایمنی کشتی پیشنهاد شده‌است. * مدل عملکرد سرعت - توان کشتی تا حدی توسط اندازه‌گیری‌های تمام مقیاس مطالعه موردی کانتینری تایید می‌شود. * روش پیشنهادی یک گراف وزن دار سه‌بعدی تولید می‌کند و از الگوریتم دیچسترا برای بهینه‌سازی استفاده می‌کند. * روش پیشنهادی عملکرد خوبی را برای صرفه‌جویی در مصرف سوخت در مقایسه با داده‌های واقعی اندازه‌گیری شده نشان می‌دهد. * روش پیشنهادی قادر به بهینه‌سازی چند منظوره و تعمیم سریع مسیر می‌باشد. در این مقاله، یک الگوریتم بهینه‌سازی سه‌بعدی دیجچسترا پیشنهاد شده‌است که به یک کشتی اجازه می‌دهد تا نقاط سیر و سرعت قایق رانی خود را در طول هر نقطه سیر برنامه‌ریزی کند. انتظار می‌رود که راه‌حل‌های بهینه جهانی برای مسیرهای کشتی ایجاد شود. قابلیت آن در صرفه‌جویی سوخت به عنوان اهداف با مقایسه نتایج آن با نتایج به‌دست‌آمده از دیگر الگوریتم های بهینه‌سازی سفر معمولی و مصرف سوخت واقعی یک کشتی کانتینری با اندازه‌گیری‌های تمام مقیاس نشان‌داده شده‌است. الگوریتم پیشنهادی سه‌بعدی دیجکسرا می‌تواند مسیریابی بهینه جهانی کشتی را با مواجهه با محیط دریایی با شدت کم‌تر تولید کند، که منجر به حداقل ۵ % کاهش مصرف سوخت در موارد تجزیه و تحلیل شده‌است. علاوه بر این، می‌تواند بهینه‌سازی سفر چند منظوره را انجام دهد، مانند حداقل سوخت، حداقل تجمع آسیب، کم‌ترین گسترش ترک و غیره، با ETA دقیق در فرآیند برنامه‌ریزی.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Ocean Engineering
  • ترجمه مقاله Ocean Engineering
  • مقاله مهندسی اقیانوس
  • ترجمه مقاله مهندسی اقیانوس
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.