俞斌 吳建波 冷文浩

[摘 要] 從我國(guó)進(jìn)行新船EEDI驗(yàn)證評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)化流程出發(fā)，基于多參量GERT網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建EEDI驗(yàn)證評(píng)估效率模型，分析各種運(yùn)算方式所需消耗的系統(tǒng)資源情況，提出較優(yōu)的評(píng)估模式及評(píng)估效率的優(yōu)化策略。

[關(guān)鍵詞] GERT；EEDI；驗(yàn)證評(píng)估；效率評(píng)價(jià)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 22. 034

[中圖分類號(hào)] U66 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）22- 0055- 03

1 引 言

2009年，應(yīng)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的指示，我國(guó)成立了應(yīng)對(duì)船舶能效指數(shù)（EEDI）專項(xiàng)工作組，大量地對(duì)我國(guó)目前設(shè)計(jì)的各類船型的EEDI值進(jìn)行了驗(yàn)證評(píng)估，以數(shù)據(jù)事實(shí)為依據(jù)，在IMO環(huán)保會(huì)上代表中國(guó)政府立場(chǎng)提出了一系列中國(guó)提案。

近5年，通過(guò)船舶工業(yè)界的共同努力及扎實(shí)工作，形成了一系列的研究成果：魏錦芳、陳京普、周偉新針對(duì)EEDI指數(shù)計(jì)算公式中的船舶失速系數(shù)fw進(jìn)行了研究，提出了一個(gè)系統(tǒng)的fw計(jì)算方法并形成軟件[1]；李百齊、程紅蓉通過(guò)對(duì)EEDI的本質(zhì)和影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了以裝載量為自變量、以船速為參變量、按不同船舶類別表達(dá)和生成EEDI衡準(zhǔn)基線的方法[2]；李路、芮曉松從政治、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)等方面對(duì)船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)推出的合理性進(jìn)行了全面的闡述[3]；代磊、鄭衛(wèi)剛分析了船舶溫室氣體的排放現(xiàn)狀，同時(shí)結(jié)合船舶能效指數(shù)（EEDI）公式的內(nèi)涵提出創(chuàng)新性建議方案[4]；另外，徐華、王分良、彭傳圣，李慶祥、柳衛(wèi)東， 陳兵、劉雅玲、王志芳等分別對(duì)EEDI提出的背景、內(nèi)涵，對(duì)我國(guó)船舶設(shè)計(jì)、制造方面的影響及對(duì)策進(jìn)行了相關(guān)研究[5-10]。

本文從我國(guó)進(jìn)行新船EEDI驗(yàn)證評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)化流程出發(fā)，基于多參量GERT網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建EEDI驗(yàn)證評(píng)估效率模型，分析各種運(yùn)算方式所需消耗的系統(tǒng)資源情況，提出較優(yōu)的評(píng)估模式及評(píng)估效率的優(yōu)化策略。

2 新船EEDI驗(yàn)證評(píng)估方法

EEDI驗(yàn)證評(píng)估技術(shù)用于新船設(shè)計(jì)、模型試驗(yàn)、試航不同階段的EEDI與船舶失速系數(shù)fw的定量評(píng)估和驗(yàn)證，在設(shè)計(jì)預(yù)驗(yàn)證階段，通過(guò)對(duì)船模快速性試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)（敞水試驗(yàn)數(shù)據(jù)、阻力試驗(yàn)數(shù)據(jù)及自航試驗(yàn)數(shù)據(jù)）的分析進(jìn)行航速預(yù)報(bào)來(lái)獲得基準(zhǔn)航速Vref及船舶在真實(shí)海況中的失速系數(shù)fw。

目前，專項(xiàng)工作組已經(jīng)完成EEDI設(shè)計(jì)預(yù)驗(yàn)證理論預(yù)報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)化流程的研究，同時(shí)形成了預(yù)報(bào)驗(yàn)證模板、計(jì)算導(dǎo)則及驗(yàn)證計(jì)算軟件。其中，EEDI設(shè)計(jì)預(yù)驗(yàn)證計(jì)算軟件包括航速預(yù)報(bào)、fw試驗(yàn)計(jì)算、EEDI計(jì)算和新設(shè)計(jì)船EEDI評(píng)估報(bào)告輸出等組成。結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

3 基于多參量GERT網(wǎng)絡(luò)模型的EEDI設(shè)計(jì)預(yù)驗(yàn)證流程模型

多參量GERT網(wǎng)絡(luò)模型方法適用于不確定情況下系統(tǒng)資源使用情況評(píng)估[11-12]，由于GERT網(wǎng)絡(luò)就是這種僅含“異或”型節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，因此需要將運(yùn)算流程中的“與”型節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)邏輯變換，使之轉(zhuǎn)化為“異或”型節(jié)點(diǎn)，從而使用多參量GERT網(wǎng)絡(luò)模型的解析算法進(jìn)行模型求解。轉(zhuǎn)換后的EEDI設(shè)計(jì)預(yù)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)流程GERT網(wǎng)絡(luò)圖如圖2所示。

各活動(dòng)的參數(shù)分布見(jiàn)表1。

4 基于GERT網(wǎng)絡(luò)模型的EEDI驗(yàn)證評(píng)估效率評(píng)價(jià)

根據(jù)信號(hào)流圖梅森公式求解EEDI驗(yàn)證評(píng)估流程間等價(jià)傳遞函數(shù)，化簡(jiǎn)后得到EEDI驗(yàn)證評(píng)估方法從開(kāi)始到結(jié)束的等價(jià)傳遞函數(shù)為：

由結(jié)果可知，完成一次新船EEDI驗(yàn)證評(píng)估所需要的平均執(zhí)行時(shí)間為[14.73，23.495]分鐘，其中通過(guò)文件導(dǎo)入?yún)?shù)方式平均執(zhí)行時(shí)間為5.06分鐘，方差為16.32，頁(yè)面輸入?yún)?shù)方式平均執(zhí)行時(shí)間為13.825分鐘，方差為125.72，參數(shù)計(jì)算平均執(zhí)行時(shí)間為9.67分鐘，方差為57.96。

通過(guò)專項(xiàng)工作組完成的EEDI設(shè)計(jì)預(yù)驗(yàn)證理論預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)化流程及驗(yàn)證計(jì)算軟件，每臺(tái)驗(yàn)證服務(wù)器每天平均能夠進(jìn)行148次新船EEDI驗(yàn)證評(píng)估，相比以往通過(guò)人工進(jìn)行1次EEDI驗(yàn)證評(píng)估需要兩天的時(shí)間來(lái)看，較好地滿足目前國(guó)內(nèi)新船EEDI驗(yàn)證評(píng)估的需求，更好地為新船的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)提供有效的定量支持。

5 結(jié) 語(yǔ)

EEDI驗(yàn)證評(píng)估方法需要研究并提供一種高效、穩(wěn)定的模式來(lái)將建立用于新船設(shè)計(jì)、模型試驗(yàn)、試航不同階段的EEDI與船舶失速系數(shù)fw的定量評(píng)估和驗(yàn)證的體系，為新船EEDI指標(biāo)的數(shù)值評(píng)估和兩步驗(yàn)證（設(shè)計(jì)預(yù)驗(yàn)證和試航驗(yàn)證）提供可靠的方法、技術(shù)，為新船EEDI和船舶失速指標(biāo)提供量化的評(píng)估驗(yàn)證手段，對(duì)促進(jìn)我國(guó)船舶的節(jié)能減排、增強(qiáng)我國(guó)造船業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和加快我國(guó)造船業(yè)的發(fā)展步伐有著十分重要的意義。

主要參考文獻(xiàn)

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