chương 1. 48 CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP THÔNG TIN THỜI TIẾT PHỤC VỤ TÍNH TOÁN TUYẾN ĐƯỜNG VÀ KẾ HOẠCH CHẠY TÀU TỐI ƯU. Việc thu thập thông tin thời tiết ở trên tàu hiện nay. Một số nguồn thông tin thời tiết tiếp cận được trên tàu.
Các nguồn thời tiết dạng số. Thông tin thời tiết phục vụ tính toán kế hoạch chạy tàu tối ưu được nghiên cứu trong đề tài luận án. Bản tin sóng toàn cầu, bản tin gió toàn cầu của Rish. Dữ liệu dòng chảy Oscar.
Khai thác thông tin thời tiết dạng Grib file phục vụ tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu. Thông tin thời tiết có định dạng Grib file. Xây dựng phần mềm trích xuất dữ liệu thời tiết (sóng, gió) định dạng Grib 2 của Rish. Quy trình thu thập thông tin thời tiết (sóng, gió) từ cơ sở dữ liệu của Rish.
Khai thác thông tin dòng chảy từ cơ sở dữ liệu dòng chảy Oscar phục vụ tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu. Tổng quan về cơ sở dữ liệu dòng chảy OSCAR. Xây dựng phần mềm khai thác thông tin từ cơ sở dữ liệu dòng chảy OSCAR. Tạo và Upload file dữ liệu thời tiết tổng hợp phục vụ tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu.
Tạo file dữ liệu thời tiết tổng hợp. Upload file dữ liệu thời tiết tổng hợp. Kết luận chương 2. 76 CHƯƠNG 3: TỔNG HỢP, PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH THAY ĐỔI TỐC ĐỘ VÀ ĐẶC TÍNH TIÊU THỤ NHIÊN LIỆU CỦA TÀU BIỂN TRONG TỪNG ĐIỀU KIỆN HÀNH HẢI CỤ THỂ BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG NHỎ NHẤT PHỤC VỤ TÍNH TOÁN TUYẾN ĐƯỜNG VÀ KẾ HOẠCH CHẠY TÀU TỐI ƯU.
Đặc tính thay đổi tốc độ tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể. Đặc tính tiêu thụ nhiên liệu của tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể. Xác định đặc tính thay đổi tốc độ và tiêu thụ nhiên liệu của tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất. Phương pháp bình phương nhỏ nhất.
Ứng dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất xác định đặc tính tốc độ và đặc tính tiêu thụ nhiên liệu của tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể. Phần mềm và mô hình tổng hợp, phân tích đặc tính thay đổi tốc độ và đặc tính tiêu thụ nhiên liệu của tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể phục vụ tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu. Tổng quan về phần mềm. Quy trình quản lý thông tin về đặc tính thay đổi tốc độ tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể.
Quy trình quản lý thông tin về đặc tính tiêu thụ nhiên liệu của tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể. Một số kết quả tổng hợp, phân tích. Kết luận chương 3. 94 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG THUẬT TOÁN VI KHUẨN CẢI TIẾN ĐỂ TÍNH TOÁN TUYẾN ĐƯỜNG VÀ KẾ HOẠCH CHẠY TÀU TỐI ƯU NHIÊN LIỆU DỰA TRÊN NGUYÊN TẮC JUST IN TIME “TÀU ĐẾN CẢNG KỊP LÚC”.
Tổng quan về thuật toán vi khuẩn. Nguyên lý chung của thuật toán vi khuẩn. Phân loại thuật toán vi khuẩn. Nghiên cứu, xây dựng thuật toán vi khuẩn cải tiến tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu nhiên liệu dựa trên nguyên tắc tàu đến cảng kịp lúc.
Khái niệm về không gian tìm kiếm, đường nút và tuyến hàng hải. Sơ đồ khối nguyên lý tính toán tuyến đường chạy tàu tối ưu nhiên liệu dựa trên nguyên tắc tàu đến cảng kịp lúc ứng dụng thuật toán vi khuẩn cải tiến. Hàm mục tiêu của tuyến đường chạy tàu tối ưu nhiên liệu dựa trên nguyên tắc tàu đến cảng kịp lúc. Thuật toán vi khuẩn tính toán tuyến đường chạy tàu tối ưu nhiên liệu dựa tên nguyên tắc tàu đến cảng kịp lúc.
Một số điều chỉnh để tăng hiệu quả lựa chọn của thuật toán vi khuẩn. Tổng thể thuật toán xác định tuyến đường tối ưu nhiên liệu dựa trên nguyên tắc tàu đến cảng kịp lúc. Xây dựng phần mềm tính toán và mô hình mô phỏng kết quả tính toán tuyến đường chạy tàu tối ưu nhiên liệu dựa trên nguyên tắc tàu đến cảng kịp lúc bằng thuật toán vi khuẩn cải tiến. Kết luận chương 4.
122 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO. 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN. 126 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO. 128 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích Ant Colony Optimization Algorithm ACOA Thuật toán tối ưu đàn kiến Bacterial Foraging Optimization Algorithm BFOA Thuật toán tối ưu dựa trên việc tìm kiếm thức ăn của bầy vi khuẩn BGTVT Bộ giao thông vận tải CSDL Cơ sở dữ liệu DRT Data Representation Template DT Data Template Exhausted Search EC Thuật toán vét cạn Electronic Chart Display and Information System ECDIS Hệ thống thông tin và hiển thị hải đồ điện tử Energy Efficiency Design Index EEDI Chỉ số thiết kế hiệu quả năng lượng Energy Efficiency Operational Indicator EEOI Chỉ số khai thác hiệu quả năng lượng Enhanced Group Call EGC Dịch vụ gọi nhóm tăng cường Fuel Consumption FC Mức tiêu thụ nhiên liệu United Nations Framework Convention On Climate FCCC Change Công ước khung của LHQ về biến đổi khí hậu GA Genetic Algorithm vii Thuật toán di truyền GDT Grid Definition Template Green House Effect GHC Hiệu ứng nhà kính Gridded Binary hay General Regularly distributed GRIB Information in Binary Form Hill Climbing Algorithm HCA Thuật toán leo đồi Intergovermental Maritime Consultative Organization IMCO Tổ chức liên chính phủ giải quyết các vấn đề Hàng hải International Maritime Organization IMO Tổ chức Hàng hải quốc tế Information Maritime Satellite System INMARSAT Hệ thống thông tin vệ tinh hàng hải Intergorvermental Panel On Climate Change IPCC Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu Just in Time JIT "Đến kịp lúc" International Convention for the Prevention of Pollution MARPOL from Ships Công ước quốc tế về phòng ngừa ô nhiễm từ tàu Marine Environment Protection Committee MEPC Ủy ban bảo vệ môi trường biển NCS Nghiên cứu sinh NetCDF Format Network Common Data Form Ocean Surface Current Analyses Real - Time OSCAR Dự án nghiên cứu phân tích dòng chảy đại dương theo thời gian thực viii PDT Product Definition Template QĐ_TTg Quyết định Thủ tướng Research Institute for Sustainable Humanoshere RISH Viện nghiên cứu phát triển bền vững khí quyển nhân loại Revolutions Per Minute RPM Số vòng quay trên phút (đơn vị Vòng/ phút) Ship Energy Efficiency Management Plan SEEMP Kế hoạch quản lí hiệu quả năng lượng trên tàu The International Convention for the Safety of Life at SOLAS Sea Công ước quốc tế về an toàn sinh mạng trên biển Ship Performance Optimization System SPOS Hệ thống tối ưu hóa hoạt động tàu Under Keel Clearance UKC Chân hoa tiêu (độ sâu dưới đáy tàu) United Nations UN Liên Hợp Quốc Visual Basic 2010 VB 2010 Ngôn ngữ lập trình Visual Basic 2010 Volatite Organic Compounds VOC Các chất hữu cơ ở dạng bay hơi Vessel Traffic System VTS Hệ thống quản lý giao thông tàu thuyền World Meteorology Organization WMO Tổ chức khí tượng thế giới World Meteorology Organization WMO Tổ chức khí tượng hải dương thế giới WPT Waypoint ix Điểm nút (hay điểm chuyển hướng) Ocean Surface Current Analyses Real – time OSCAR Dự án nghiên cứu, phân tích dòng chảy đại dương theo thời gian thực CDF Common Data Form European Centre for Medium Range Weather Forecast ECMWF Trung tâm dự báo hạn vừa của Châu Âu International Energy Efficiency IEEC Giấy chứng nhận hiệu quả năng lượng quốc tế Safety Management System SMS Hệ thống quản lý an toàn Sulphur Emission Control Area SECA Khu vực kiểm soát phát thải Sox Bacterial Foraging Optimization BFO Thuật toán tối ưu dựa trên phương pháp tìm kiếm thức ăn của bầy vi khuẩn Visual Basic 2010 VB 10 Ngôn ngữ lập trình Visual Basic 2010 x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Mẫu bảng ghi lại dữ liệu đặc tính thay đổi tốc độ tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể .2 Mẫu bảng ghi lại dữ liệu đặc tính tiêu thụ nhiên liệu của tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể.
79 Với cách làm như trên, NCS hướng tới mục tiêu áp dụng được cho bất kỳ một con tàu nào.3 Mẫu bảng ghi lại tốc độ tàu trong từng điều kiện hành hải cụ thể .4 Mẫu bảng ghi lại kết mức tiêu thụ nhiên liệu của tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể. 82 xi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ khối mô tả nội dung nghiên cứu của đề tài luận án .2 Ví dụ về 1 tuyến đường chạy tàu tối ưu với điểm xuất phát, các điểm chuyển hướng và điểm đến.3 Hình vẽ mô tả kết quả thực nghiệm ảnh hưởng của sóng tới tốc độ tàu trong các trường hợp tàu đi xuôi sóng, ngang sóng và ngược sóng.1 Sơ đồ nguyên lý thu thập thông tin thời tiết phục vụ tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu được thực hiện trong đề tài luận án .2 Dữ liệu dòng chảy OSCAR .3 Ví dụ bản tin dự báo gió toàn cầu ngày 12/12/2020 .4 Ví dụ bản tin dự báo sóng toàn cầu ngày 12/12/2020.5 Giao diện chương trình quản lý cơ sở dữ liệu .6 Giao diện đăng nhập vào hệ thống .7 Dữ liệu thời tiết được lưu trữ theo từng năm .8 Dữ liệu thời tiết từ 01/2020 đến 12/2020 .9 Dữ liệu thời tiết từ ngày 01/12/2020 đến 08/12/2020 .10 Dữ liệu thời tiết ngày 08/12/2020 được mã hóa bằng định dạng Grib 2 .11 Dữ liệu dự báo gió toàn cầu của Rish từ ngày 16/11/2020 đến 06/12/2020 .12 Dữ liệu dự báo sóng toàn cầu của Rish từ ngày 16/11/2020 đến 06/12/2020 .13 Giao diện chương trình khi chọn Module Quản lý thời tiết.14 Giao diện hệ thống sau khi chọn DECODE RISH-OSCAR DATA .15 Thư mục GSM .16 Thư mục GWM .17 Kết quả giải mã bản tin dự báo sóng của Rish ngày 16/11/2020.18 Kết quả giải mã bản tin dự báo gió của Rish từ ngày 16/11/2020 đến 22/11/2020 .19 Hiển thị hình ảnh gió toàn cầu ngày 06/12/2020 .20 Hiển thị hình ánh sóng toàn cầu ngày 06/12/2020 .21 Ví dụ dữ liệu dòng chảy Oscar .22 Địa chỉ truy cập để lấy dữ liệu dòng chảy Oscar .23 Giao diện chương trình quản lý cơ sở dữ liệu thời tiết .24 Giao diện đăng nhập vào hệ thống .25 Dữ liệu dòng chảy OSCAR .26 Kết quả giải mã dữ liệu dòng chảy OSCAR từ ngày 16/11/2020 đến ngày 06/12/2020 .27 Ví dụ hiển thị dữ liệu dòng chảy OSCAR ngày 26/06/2020 .28 Lựa chọn dữ liệu gió, sóng, dòng chảy đã được giải mã để tạo file thời tiết tổng hợp.29 File thời tiết tổng hợp của từng ngày từ 20/11/2020 đến 06/12/2020 73 Hình 2.