Đăng nhập để tải tài liệu không giới hạn
Tham gia 8.000+ người dùng Thư Viện Luận Án
Đang tải tài liệu...
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN HÀNH TRÌNH TÀU THUỶ NHẰM TỐI THIỂU HÓA NHIÊN LIỆU TIÊU THỤ
Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa; mã số: 9520216
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Luận án này tập trung nghiên cứu phát triển thuật toán định tuyến hành trình cho tàu thủy nhằm tối thiểu hóa nhiên liệu tiêu thụ, qua đó nâng cao hiệu quả khai thác và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Xuất phát từ thực trạng gia tăng khí thải nhà kính từ tàu thủy, chi phí nhiên liệu cao và các quy định nghiêm ngặt của Công ước MARPOL, đề tài hướng đến việc tìm kiếm các giải pháp vận hành tối ưu cho tàu chở hàng rời, trọng tải lớn.
Phương pháp nghiên cứu bao gồm ba bước chính: Thứ nhất, xây dựng mô hình động lực học tàu 3D (6 bậc tự do) trong môi trường mô phỏng HIL (Hardware-in-the-Loop) để tạo bộ dữ liệu đa dạng, có tính thực tế cao, thay thế cho dữ liệu vận hành trong quá khứ. Mô hình này tích hợp các yếu tố như hệ lực đẩy, nhiễu môi trường và hệ thống điều khiển quỹ đạo. Thứ hai, phát triển mô hình dự báo nhiên liệu tiêu thụ và thời gian hành trình dựa trên mạng nơ-ron truyền thẳng MLP, được huấn luyện bằng dữ liệu từ mô hình HIL. Mô hình này có khả năng dự báo với sai số thấp.
Thứ ba, đề xuất hai thuật toán: Thuật toán I dựa trên thuật toán tìm kiếm A* để định tuyến hành trình tối thiểu hóa nhiên liệu có ràng buộc thời gian; và Thuật toán II để điều chỉnh tốc độ máy chính, đảm bảo tàu đến đích đúng giờ đồng thời tối ưu hóa nhiên liệu. Các đóng góp mới của luận án bao gồm mô hình tính toán nhiên liệu tin cậy, mô hình dự báo sử dụng mạng nơ-ron và thuật toán định tuyến trên đồ thị di chuyển cong.
Kết quả thử nghiệm cho thấy thuật toán I có thể tiết kiệm nhiên liệu lên đến 4.01% trong một số kịch bản, trong khi thuật toán II có thể giúp tiết kiệm lên đến 11.41% khi thời gian hành trình cho phép lớn hơn. Luận án kiến nghị thử nghiệm trên tàu thực và phát triển công cụ định tuyến trực tuyến tích hợp dữ liệu thời tiết.
Tải không giới hạn tất cả tài liệu, không cần chờ. Chỉ từ 199.000đ/tháng.
Xem gói hội viên