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作者：金海天;陈坤华;王宇澄;高迪驹;
单位：上海海事大学航运技术与控制工程交通运输行业重点实验室;
摘要：【目的】针对全球日益增多的排放控制区（ECA）所导致船舶运行成本增加问题，提出一种考虑排放控制区的能源管理策略，旨在降低船舶运行成本的同时，也能满足实时性。【方法】基于强化学习和模型预测相结合的能源管理策略，使用不同时间尺度、两阶段优化的方法，使得策略在长时间尺度优化下，也能满足实时性。在即将抵达ECA时，摒弃传统优化策略中降低柴油机输出功率的思路，提高柴油机输出功率，在完全满足船舶运行功率需求的情况下，额外为电池充电，从而提前为船舶在ECA内的航行做好能量储备，降低船舶在ECA内的运行成本。【结果与结论】仿真结果表明，相比于传统的模型预测控制（MPC）策略，在考虑排放控制区的背景下，所提出的策略将运行成本降低6.8%，同时平均计算时间比传统MPC策略缩短30%。因此，在未来ECA逐渐增多的情况下，所提出的策略将有效降低柴油-电池混合动力船舶的运行成本。
关键词：船舶;;能源管理;;排放控制区;;模型预测控制;;强化学习;;阶段优化
基金资助：国家重点研发计划（2022YFB4301400）
