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地球規模に拡大する液体輸送のスロッシング影響を加味した船舶の最適運航システム

研究課題

研究課題/領域番号 16H03135
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関神戸大学

研究代表者

笹 健児  神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (10360330)

研究分担者 柏木 正  大阪大学, 工学研究科, 教授 (00161026)
橋本 博公  神戸大学, 海洋底探査センター, 准教授 (30397731)
佐々木 亘  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球情報基盤センター, 研究技術専任スタッフ (30462500)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード海上輸送 / スロッシング / 荒天航海 / 船速低下 / 船体動揺 / 実海域性能 / 数値シミュレーション / 船体運動 / 気象海象 / 数値解析 / 実船実験 / 船舶性能 / 南半球 / 液体輸送 / 最適運航 / 耐航性理論 / 海上安全 / 船舶工学 / 海洋工学 / 自然現象観測・予測 / モニタリング / ウェザールーティング / 数値計算 / 船舶の最適運航 / 運動性能
研究成果の概要

世界の物流を支える海上輸送は高度化・多様化を迎えており、次世代の海上輸送に対応した技術発展が求められている。特に海上輸送の場合、気象海象の変化が船舶に強く影響し、波浪による船体動揺、船速低下、CO2排出量を最適化するため、本研究では63,000DWTばら積み貨物船による実船実験を計画、準備、実施すると同時に、2010~2016年に実施した28,000DWTばら積み貨物船での荒天航海時のデータ分析を進め、荒天航海時の意識的減速と自然減速の関係を明らかとした。液体貨物の場合、これにスロッシングの影響が加わる状況を再現すべくモデルの構築を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海上輸送は現代社会の大動脈であるが、陸上輸送と異なり気象海象の変化が船舶に強く影響し、波浪による船体動揺、船速低下、CO2排出量を最適化するため、本研究では63,000DWTばら積み貨物船による実船実験を計画、準備、実施することにより実海域での運航実態を明らかとする点に大きな意義がある。さらに2010~2016年に実施した28,000DWTばら積み貨物船での荒天航海時のデータ分析を進め、荒天航海時の意識的減速と自然減速の関係を明らかとしたことにより、船舶の最適運航(ウェザールーティング)の高度化に重要となる部分の構築できた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 7件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [国際共同研究] University of Rijeka/Faculty of Engineering/Naval Architect and Ocean Engineering(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 実海域データをもとにしたウェザールーティングの高度化に関する研究/リエカ大学/工学部(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Energy Efficiency of Ship Under Real Weather Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Prpic-Orsic , J., Sasa, K., Valcic, M., and Faltinsen, O. M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 37th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE2018

      巻: CD ページ: 1-7

    • DOI

      10.1115/omae2018-78514

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Survey and Analysis on Safety of Ship Mooring Operations in Japanese Ports Facing Open Seas2018

    • 著者名/発表者名
      Sasa, K., Mitsui, M., and Tamura, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 37th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE2018

      巻: CD ページ: 1-8

    • DOI

      10.1115/omae2018-77387

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 外洋性港湾における船舶係留の現状分析および緊急安全システムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      笹 健児,三井正雄,青木伸一,田村政彦
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 74 号: 2 ページ: I_1399-I_1404

    • DOI

      10.2208/kaigan.74.I_1399

    • NAID

      130007503974

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 実海域データより見た荒天航海時の船速低下を支配する諸要因に関する基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      竹内海智、笹 健児、O. M. Faltinsen、J. Prpic-Orsic、三輪 誠、橋本博公
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 26 ページ: 369-374

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 像度の違いによる最適運航シミュレーション結果への影響比較2018

    • 著者名/発表者名
      藤松拓也、笹 健児、陳 辰、庄司るり
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 27 ページ: 517-522

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Small Water Channel Network for Designing Wave Fields in Shallow Water2018

    • 著者名/発表者名
      Takahito Iida and Masashi Kashiwagi
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics

      巻: Vol. 849 ページ: 90-110

    • DOI

      10.1017/jfm.2018.355

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydroelastic Analysis of an Annular Flexible Floating Plate2018

    • 著者名/発表者名
      Loukogeorgaki, E., Kashiwagi, M.
    • 雑誌名

      Proc. of 28th International Ocean and Polar Engineering Conference (Sapporo, Japan)

      巻: 3 ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical Investigation of Second-order Hydroelastic Response for the Flexible Floating Body2018

    • 著者名/発表者名
      Heo, K., Kashiwagi, M.
    • 雑誌名

      Proc. of 28th International Ocean and Polar Engineering Conference (Sapporo, Japan)

      巻: 3 ページ: 69-76

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and validation of speed loss for a blunt-shaped ship in two rough sea voyages in the Southern Hemisphere2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sasa, Odd Magnus Faltinsen, Li-Feng Lu, Wataru Sasaki, Jasna Prpic-Orsic, Masashi Kashiwagi, Takuro Ikebuchi
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: Vol.142 ページ: 577-596

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2017.07.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rough Wave Simulation and Validation using Onboard Ship Motion Data in the Southern Hemisphere to Enhance Ship Weather Routing2017

    • 著者名/発表者名
      Lu, L.F., Sasa, K., Sasaki, W., Terada, D., Kano, T., and Mizojiri, T.
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: 144 ページ: 61-77

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2017.08.037

    • NAID

      120006541946

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 国際海上輸送におけるウェザールーティングの高度化に関する基礎的研究I -南半球での荒天航海時における遭遇波浪の特性推定-2017

    • 著者名/発表者名
      笹 健児、盧 麗鋒、佐々木亘、寺田大介、加納敏幸、溝尻貴明
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会

      巻: 25 ページ: 157-173

    • NAID

      130006068480

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 波浪データを用いた係留限界の二段階予測による短距離フェリーの最適運航2017

    • 著者名/発表者名
      笹 健児、竹内海智、田村政彦、三井正雄
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: Vol.73, No.2

    • NAID

      130006171809

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Routing of Short-Distance Ferry from the Evaluation of Mooring Criteria2017

    • 著者名/発表者名
      Sasa, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 36th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: CD ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ウェザールーティングにおける荒天航海時の風波再現性に関する比較検証2017

    • 著者名/発表者名
      米村太志、笹 健児、盧 麗鋒、大澤輝夫
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 25 ページ: 589-594

    • NAID

      40021621799

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 国際海上輸送におけるウェザールーティングの高度化に関する基礎的研究I -南半球での荒天航海時における遭遇波浪の特性推定-2017

    • 著者名/発表者名
      笹健児、盧麗鋒、佐々木亘、寺田大介、加納敏幸、溝尻貴明
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 25

    • NAID

      130006068480

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Basic Study on Ship Speed Loss from the Viewpoint of Geographic Conditions and Ship Performance2016

    • 著者名/発表者名
      Sasa, K., Lu, L. and Chen, C.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE2016

      巻: 1 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Starting System for Darrieus Water Turbine of Tidal Stream Electricity Generation2016

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, S., Fujii, M., Sumida, T., Sasa, K., Kimura, Y., Koga, E. and Motogi, H
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE2016

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of oil overflow due to sloshing from oil storage tanks subjected to a possible Nankai Trough earthquake in Osaka bay area2016

    • 著者名/発表者名
      Hirotada Hashimoto, Yoshiya Hata and Kouki Kawamura
    • 雑誌名

      Journal of Loss Prevention in the Process Industries

      巻: 30 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.jlp.2016.10.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SPH simulation of ship behaviour in severe water-shipping situations2016

    • 著者名/発表者名
      Kouki Kawamura, Hirotada Hashimoto, Akihiko Matsuda, and Daisuke Terada
    • 雑誌名

      J. Ocean Engineering

      巻: 120 ページ: 220-229

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2016.04.026

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] グローバル気象データベースおよび大気モデルの計算精度が波浪推定に与える影響について2019

    • 著者名/発表者名
      陳 辰 、笹 健児
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第77回実海域性能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実海域における荒天時の意識的減速に関する実態調査およびデータ分析2019

    • 著者名/発表者名
      笹 健児、 陳 辰
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第77回実海域性能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェリー航海時における船体運動および係留力の動的影 響を考慮した車両貨物の安全性評価について2019

    • 著者名/発表者名
      高垣 暢、 笹 健児
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会・第12回推進・運動性能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 荒天航海時に遭遇する風波特性の再現性に関する比較検 証-大気計算の境界条件およびデータ同化が再現精度に 及ぼす影響-2019

    • 著者名/発表者名
      米村 太志、陳 辰、笹 健児、大澤 輝夫
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第12回推進・運動性能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 荒天航海時における風波の再現性を支配するパラメータ ーについての一考察‐気象データベースおよび力学モデ ルごとの再現性比較-2018

    • 著者名/発表者名
      陳 辰、笹 健児、米村 太志、大澤 輝夫
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第11 回 推進・運動性能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実海域データから見た荒天航海時の意識的減速について -アンケート調査および減速パターンの評価モデルにつ いて-2018

    • 著者名/発表者名
      竹内 海智、笹 健児、陳 辰
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第11 回 推進・運動性能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実海域データから見た荒天航海時の意識的減速について-加速度および主機関係のパラメーターから見た考察-2018

    • 著者名/発表者名
      笹 健児、竹内 海智、陳 辰、三輪 誠
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第10 回 推進・運動性能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 20,000DWTばら積み貨物船の南半球航海時における船速低下の再現性について2016

    • 著者名/発表者名
      笹健児、盧麗鋒、Odd Faltinsen、佐々木亘
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会第5回推進・運動性能研究会
    • 発表場所
      海上技術安全研究所(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 南半球の荒天航海時におけるオンボードデータおよびEUTによる沖合波浪の推定について(第二報)―タスマン海および大西洋における波浪特性を含めた考察―2016

    • 著者名/発表者名
      盧麗鋒、笹健児、佐々木亘
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会第5回推進・運動性能研究会
    • 発表場所
      海上技術安全研究所(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 南半球の荒天航海時におけるオンボードデータおよびEUTによる沖合波浪の推定について2016

    • 著者名/発表者名
      笹健児、盧麗鋒、佐々木亘、Odd Faltinsen
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会第4回推進・運動性能研究会
    • 発表場所
      神戸大学海事科学研究科(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ばら積み貨物船による荒天航海に関する諸特性について -海域・季節ごとの比較-2016

    • 著者名/発表者名
      笹健児
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会第72回実海域推進性能研究会
    • 発表場所
      東京海洋大学越中島キャンパス(東京都江東区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Wind Waves in Rough Seas using Different Wind Inputs -Comparison and Verification-2016

    • 著者名/発表者名
      盧麗鋒、笹健児、佐々木亘
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会第72回実海域推進性能研究会
    • 発表場所
      東京海洋大学越中島キャンパス(東京都江東区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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