基于GERT網絡模型的EEDI驗證評估效率評價

俞斌 吳建波 冷文浩

[摘 要] 從我國進行新船EEDI驗證評估的標準化流程出發，基于多參量GERT網絡模型構建EEDI驗證評估效率模型，分析各種運算方式所需消耗的系統資源情況，提出較優的評估模式及評估效率的優化策略。

[關鍵詞] GERT；EEDI；驗證評估；效率評價

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

[中圖分類號] U66 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）22- 0055- 03

1 引 言

2009年，應國務院領導的指示，我國成立了應對船舶能效指數（EEDI）專項工作組，大量地對我國目前設計的各類船型的EEDI值進行了驗證評估，以數據事實為依據，在IMO環保會上代表中國政府立場提出了一系列中國提案。

近5年，通過船舶工業界的共同努力及扎實工作，形成了一系列的研究成果：魏錦芳、陳京普、周偉新針對EEDI指數計算公式中的船舶失速系數fw進行了研究，提出了一個系統的fw計算方法并形成軟件[1]；李百齊、程紅蓉通過對EEDI的本質和影響因素進行了詳細的分析，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和生成EEDI衡準基線的方法[2]；李路、芮曉松從政治、經濟及技術等方面對船舶能效設計指數推出的合理性進行了全面的闡述[3]；代磊、鄭衛剛分析了船舶溫室氣體的排放現狀，同時結合船舶能效指數（EEDI）公式的內涵提出創新性建議方案[4]；另外，徐華、王分良、彭傳圣，李慶祥、柳衛東， 陳兵、劉雅玲、王志芳等分別對EEDI提出的背景、內涵，對我國船舶設計、制造方面的影響及對策進行了相關研究[5-10]。

本文從我國進行新船EEDI驗證評估的標準化流程出發，基于多參量GERT網絡模型構建EEDI驗證評估效率模型，分析各種運算方式所需消耗的系統資源情況，提出較優的評估模式及評估效率的優化策略。

2 新船EEDI驗證評估方法

EEDI驗證評估技術用于新船設計、模型試驗、試航不同階段的EEDI與船舶失速系數fw的定量評估和驗證，在設計預驗證階段，通過對船模快速性試驗原始數據（敞水試驗數據、阻力試驗數據及自航試驗數據）的分析進行航速預報來獲得基準航速Vref及船舶在真實海況中的失速系數fw。

目前，專項工作組已經完成EEDI設計預驗證理論預報的標準化流程的研究，同時形成了預報驗證模板、計算導則及驗證計算軟件。其中，EEDI設計預驗證計算軟件包括航速預報、fw試驗計算、EEDI計算和新設計船EEDI評估報告輸出等組成。結構框圖如圖1所示。

3 基于多參量GERT網絡模型的EEDI設計預驗證流程模型

多參量GERT網絡模型方法適用于不確定情況下系統資源使用情況評估[11-12]，由于GERT網絡就是這種僅含“異或”型節點的隨機網絡，因此需要將運算流程中的“與”型節點通過網絡邏輯變換，使之轉化為“異或”型節點，從而使用多參量GERT網絡模型的解析算法進行模型求解。轉換后的EEDI設計預驗證標準流程GERT網絡圖如圖2所示。

各活動的參數分布見表1。

4 基于GERT網絡模型的EEDI驗證評估效率評價

根據信號流圖梅森公式求解EEDI驗證評估流程間等價傳遞函數，化簡后得到EEDI驗證評估方法從開始到結束的等價傳遞函數為：

由結果可知，完成一次新船EEDI驗證評估所需要的平均執行時間為[14.73，23.495]分鐘，其中通過文件導入參數方式平均執行時間為5.06分鐘，方差為16.32，頁面輸入參數方式平均執行時間為13.825分鐘，方差為125.72，參數計算平均執行時間為9.67分鐘，方差為57.96。

通過專項工作組完成的EEDI設計預驗證理論預報標準化流程及驗證計算軟件，每臺驗證服務器每天平均能夠進行148次新船EEDI驗證評估，相比以往通過人工進行1次EEDI驗證評估需要兩天的時間來看，較好地滿足目前國內新船EEDI驗證評估的需求，更好地為新船的設計、生產提供有效的定量支持。

5 結 語

EEDI驗證評估方法需要研究并提供一種高效、穩定的模式來將建立用于新船設計、模型試驗、試航不同階段的EEDI與船舶失速系數fw的定量評估和驗證的體系，為新船EEDI指標的數值評估和兩步驗證（設計預驗證和試航驗證）提供可靠的方法、技術，為新船EEDI和船舶失速指標提供量化的評估驗證手段，對促進我國船舶的節能減排、增強我國造船業的國際競爭力和加快我國造船業的發展步伐有著十分重要的意義。

主要參考文獻

[1]魏錦芳，陳京普，周偉新.EEDI中船舶失速系數fw的計算方法與軟件開發[J].中國造船，2010，51（3）：77-82.

[2]李百齊，程紅蓉.關于EEDI衡準基線的研究[J].中國造船，2010，51（4）：51-57.

[3]李路，芮曉松.論能效設計指數（EEDI）現階段強制實施的合理性[J].船舶設計通訊，2010（12）：11-14

[4]代磊，鄭衛剛.EEDI發展及應對船舶溫室氣體節制排放對策[J].節能，2011（2）：9-11.

[5]彭傳圣，李慶祥.船舶能效設計指數與我國船舶的關系[J].水運管理，2010，32（6）：13-15.

[6]柳衛東，陳兵.新造船能效設計指數及其對船舶設計的影響[J].船舶工程，2010，32（2）：17-21.

[7]徐華.CO2設計指數變身EEDI[J].中國船檢，2009（9） ：46-48.

[8]王志芳.內河船舶減少CO2排放的策略研究[J].船海工程，2010，39（6）：145-147.

[9]張麗瑛.船舶能效設計指數及其未來對船舶業的影響[J].中國水運：下半月，2011，11（1）：1-3.

[10]劉雅玲.新造船能效設計指數介紹及分析[J].中國造船，2009，50（4）：165-170.

[11]俞斌，方志耕，劉思峰.一種新的價值流動GERT網絡模型及其應用研究[J].系統工程，2009（7）：43-48.

[12]俞斌，方志耕，劉思峰.價值流動GERT網絡組合C標記模型及其應用研究[J].系統工程，2009（11）：91-95.