2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an energy-saving support system for ship operation
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26420822
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
井関 俊夫 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70212959)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 省エネルギー / 燃料消費量 / 地球温暖化ガス排出削減 / ベイズ波浪推定 / 離散ウェーブレット変換 / 多重解像度解析 / 小型トルク計測システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、船舶の省エネルギー運航を実現する操船支援システムの開発を目的とし、３つの具体的研究を行っている。最終年度の研究実績は以下の通りである。
(1)船体動揺から波浪状況を推定する簡易計算法の確立：離散ウェーブレット変換の多重解像度解析法を非定常に変動する船舶主機関出力時系列に適用し、その原因となる船体動揺を推定することを試みた。その結果、多重解像度解析法による船体動揺の長周期成分の組み合わせによって、主機関負荷変動を近似することが可能であることを示した。また、主要な高周波成分に対して、多次元自己回帰モデルのパワー寄与率解析手法を適用した結果、波との出会い角変化によって主機関出力変化に影響を及ぼす船体動揺が変化することを明らかにした。この結果を論文にまとめ、国際会議PRADS2016において発表した。
(2)燃料消費量データベース構築のための模型実験法の開発：独自に開発したトルク計測システムを用いて、模型船内で完結したエネルギー消費量計測システムと自航システムを完成させることができた。波浪中水槽実験を行った結果、波との出会い角によるトルク変化をとらえることができた。この結果を論文にまとめ、日本航海学会第134回講演会で発表した。
(3)実船実験による燃料消費量データベースの有効性の検証：デンマーク工科大学のニールセン准教授との共同研究により、波浪中船体運動応答関数の不確定モデルについての研究を行った。通常は、理論的に船体応答関数を正確に求めることができるが、船速、吃水、相対波向き等の実運航データの不確定性のために、船体動揺の推定精度は劣化される傾向がある。そこで、不確定モデリングを導入して、大量の実船計測データを用いて、不確定モデリングの有効性を示すことができた。この結果を論文にまとめ、日本航海学会第134回講演会で発表した。
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