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基于PSO的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化
1
作者
王宁
李志强
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第3期211-222,共12页
[目的]针对复杂航行环境下难以获取最优航速而导致燃料电池船舶的能效提升有限的问题,提出基于粒子群算法的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化方法。[方法]采用K-means对气象环境数据进行空间网格聚类分析并作为航线分段的依据,...
[目的]针对复杂航行环境下难以获取最优航速而导致燃料电池船舶的能效提升有限的问题,提出基于粒子群算法的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化方法。[方法]采用K-means对气象环境数据进行空间网格聚类分析并作为航线分段的依据,进而通过船舶航行阻力分析和等效氢耗思想构建燃料电池船舶的航速-氢耗模型。同时,以加速度为优化参数设计航速优化值在航段之间传承-链接的优化方式,进而运用粒子群算法对船舶全航程航速和燃料电池输出功率进行优化。[结果]仿真验证结果表明,相较于原航速和传统航速分段优化方法,航速与功率分配策略协同优化方法分别降低了3.85%和1.99%的氢气消耗。[结论]该方法有效提高了短程船舶航行能效,并改善了传统分段优化的航速阶梯分布缺陷问题,可为燃料电池船舶的推广应用提供参考。
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关键词
氢燃料电池船舶
航线划分
航速
优化
动力-航行协同优化
粒子群算法
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职称材料
题名
基于PSO的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化
1
作者
王宁
李志强
机构
大连海事大学轮机工程学院
大连市智能船舶绿色动力控制与测试重点实验室
水路交通控制全国重点实验室
大连海事大学船舶电气工程学院
出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第3期211-222,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(U23A20680,52271306)
国家高层次人才支持计划项目(SQ2022QB00329)
+3 种基金
国防基础科研计划一般项目(JCKY2022410C013)
辽宁省“兴辽英才计划”领军人才项目(XLYC2202005)
大连市科技创新基金重大基础研究项目(2023JJ11CG009)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(3132023501)。
文摘
[目的]针对复杂航行环境下难以获取最优航速而导致燃料电池船舶的能效提升有限的问题,提出基于粒子群算法的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化方法。[方法]采用K-means对气象环境数据进行空间网格聚类分析并作为航线分段的依据,进而通过船舶航行阻力分析和等效氢耗思想构建燃料电池船舶的航速-氢耗模型。同时,以加速度为优化参数设计航速优化值在航段之间传承-链接的优化方式,进而运用粒子群算法对船舶全航程航速和燃料电池输出功率进行优化。[结果]仿真验证结果表明,相较于原航速和传统航速分段优化方法,航速与功率分配策略协同优化方法分别降低了3.85%和1.99%的氢气消耗。[结论]该方法有效提高了短程船舶航行能效,并改善了传统分段优化的航速阶梯分布缺陷问题,可为燃料电池船舶的推广应用提供参考。
关键词
氢燃料电池船舶
航线划分
航速
优化
动力-航行协同优化
粒子群算法
Keywords
hydrogen fuel cell ships
route division
speed optimization
power
-
navigation collaborative optimization
particle swarm optimization(PSO)
分类号
U674.925 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于PSO的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化
王宁
李志强
《中国舰船研究》
北大核心
2025
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