THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên đề tài: “Nghiên cứu xây dựng thuật toán ngẫu nhiên tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu trên cơ sở ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết”
Chuyên ngành: Khoa học hàng hải
Mã số: 9840106
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Nguyễn Viết Thành
2. PGS. TS. Nguyễn Minh Đức
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Hàng hải Việt Nam
TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN
1. Mục đích, đối tượng và nội dung nghiên cứu
– Mục đích của luận án là nghiên cứu, xây dựng thuật toán ngẫu nhiên 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” nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính từ tàu biển góp phần bảo vệ môi trường biển một cách hiệu quả.
– Đối tượng nghiên cứu của luận án gồm: Thông tin thời tiết (sóng, gió, dòng chảy); đặc tính thay đổi tốc độ tàu biển và đặc tính tiêu thụ nhiên liệu tâu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể; hàm mục tiêu tối ưu nhiên liệu dựa trên nguyên tắc just in time “tàu đến cảng kịp lúc” và thuật toán ngẫu nhiên.
– Nội dung nghiên cứu của luận án gồm: Thông tin thời tiết phục vụ tỉnh toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu; Xác định đặc tính thay đổi tốc độ tàu biển và đặc tính tiêu thụ nhiên liệu tàu biển trong từng điều kiện hành hải cụ thể bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất; Hàm mục tiêu tối ưu nhiên liệu dựa trên nguyên tắc just in time “tàu đến cảng kịp lúc”; Thuật toán vi khuẩn cải tiến 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”.
2. Phương pháp nghiên cứu
– Phương pháp Chuyên gia: Xác định các yếu tố cần thiết, xây dựng hàm mục tiêu cho bài toán tính toán tuyến đường chạy tàu tối ưu nhiên liệu;
– Phương pháp tổng hợp: Tổng hợp các thông tin an toàn Hàng hải và thông tin thời tiết từ nhiều nguồn khác nhau;
– Phương pháp phân tích: Phân tích đánh giá độ chính xác của các bản tin tổng hợp được;
– Phương pháp mô phòng: Đề việc đánh giá đạt hiệu quả cao, tác giả xây dựng các mô hình mô phỏng chạy thử trên máy tính.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học:
– Đề tài là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho tất cả các bạn độc giả quan
Sản phẩm nghiên cứu của đề tài luận án giải quyết được một số hạn chế của các phương pháp tính toán tuyến đường tối ưu nhiên liệu khác hiện đang được ứng dụng.
Ý nghĩa thực tiễn:
Sản phẩm nghiên cứu của đề tài luận án là một giải pháp hữu hiệu góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính từ tàu biển, đặc biệt trong bối cảnh yêu cầu IMO về việc giảm phát thải khí nhả kính từ tàu biển đang ngày càng trở nên bức thiết;
Ngoài ra, sản phẩm nghiên cứu của đề tài luận án khi được kiểm duyệt và đăng kiểm có thể sử dụng cho các đội tàu biển Việt Nam, cho các công ty khai thác tàu và cho các Cảng vụ hàng hải (VTS).
4. Kết quả nghiên cứu và đóng góp của luận án
– Làm chủ được bản tin sóng toàn cầu, bản tin gió toàn cầu được mã hóa theo định dạng Grib 2 từ cơ sở dữ liệu của Viện nghiên cứu phát triển bền vững khi quyền nhân loại thuộc Đại học Kyoto, Nhật Bản (Rish – Research Institute for Sustainable Humanoshere);
– Làm chủ được dữ liệu dòng chảy toàn cầu được mã hóa theo định dạng netCDF (Format Network Common Data Form) từ cơ sở dã liệu của Dự án nghiên cứu, phân tích dòng chảy đại dương theo thời gian thực (Oscar – Ocean Surface Current Analysis Real Time) thuộc phòng thí nghiệm sức đầy phản lực (Jet Propulsion Laboratory Physical Oceanography), Viện công nghệ California (Viện quản lý các dự án của cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ);
Trên cơ sở đó tạo được các File dữ liệu thời tiết tổng hợp phục vụ tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu nhiên liệu.
– Ứng dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu đặc tính thay đổi tốc độ tàu biển, đặc tính tiêu thụ nhiên liệu tàu biển trong từng điều kiện hành hãi cụ thể phục vụ tính toán tuyến đường và kế hoạch chạy tàu tối ưu;
– Xây dựng thuật toán vì khuẩn cải tiến 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”.
