Back to search

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2

Simuleringsbasert ruteplanlegging - RuteSim

Alternative title: Simulation based weather routing - RuteSim

Awarded: NOK 4.0 mill.

Project Number:

296659

Project Period:

2019 - 2020

The project RuteSim has contributed to develop a route simulation tool (Rutesim version alpha 1.0) that combines validated ship simulators with detailed weather forecasts and ocean current models. The tool aims at increasing the precision of the calculation of key parameters such as fuel consumption, ship motion, sailing time, and by that give ship operators a better foundation for route assessment and planning. The motivation behind RuteSim has been to identify, based on comparison of routes and visualisation of ship performance, improvement measures to (1) reduce fuel consumption and air emissions, (2) avoid damage of high value cargo, (3) improve the safety and working environment on-board. Today, the outsourcing of analyses and route calculations is a common practice, which limits the possibilities to test alternative routes and post-analyse sailed routes from shore, as part of fleet performance management. The new route simulation tool will enable the simulation, visualisation and comparison of distinct paths, based on ship performance KPIs such as power consumption, deviation from ETA, roll, pitch, speed over ground, speed through water, and see the impact of wind, wave, current on the ship performance along the route. A user test version is made available for the three indsutry peartneres in the project. Rutesim alpha1.0 makes use of 3D-ship models three distinct shiptypes, representative of the partners' own fleet, and historical weather and ocean data (wind, wave, current) from 2016-2020. It enables estimation and and visualisation of the ship and ship performance along the route, given distinct simulation parameters gitt ulike simuleringsparametre: engine policy (constant speed, RPM or power), voluntary speed loss, effect of current, wind and wave on ship motion and power consumption. RuteSim is based on an existing tool for simulation of ship operations developed through several years of cooperation between SINTEF Ocean and the Norwegian maritime sector, and acknowledged as a highly adequate platform for the implementation of high standard voyage planning tool. Thanks to collaboration between research partners (SINTEF Ocean og Nansen Environmental and Remote Sensing Center) and industry partners (project owner Grieg Star, KG Jebsen skipsrederi, Wallenius Wilhelmsen Ocean), knowledge development and fieldwork, the Rutesim project has developed further models and an interface that enable simulation of sailing routes using advanced weather data and advanced ship models. Through technical discussions and workshops, the project has contributed to transfer of expertise from the ship design and ocean oceanography community to operators. For the researchers, the project has led to an increased understanding of challenges and practices related to operation, navigation, route planning and weather routing, which has contributed to the adaptation and further development of the simulation tool.

Prosjektet har bidratt til kunnskapsutveksling mellom næringen og forskningsmiljøer; etablert behov for analyseverktøy, og levert en først versjon av et simuleringsverktøy for uttesting av ruter og estimering av skip yttelse i værforhold langs ruten. Prosjektets forventede virkninger på sektornivå på sikt, og når en fullstendig versjon av verktøyet blir tilgjengeliggjort, er: økt energieffektivitet i sjøtransport, økt sikkerhet og forutsigbarhet, bedre monitorering av drivstoff forbruk og reduksjon av utslipp til luft, reduksjon av usikkerhet og risiko for miljøskader. RuteSim vil dermed bidra til prosessen for forbedring av shipping operasjoner, og design av mer robuste sjøtransportsystemer og fartøy.

Prosjektet RuteSim skal utvikle et RUTEPLANLEGGINGSVERKTØY som vil heve standarden fra tradisjonell vær-ruting gjennom kombinering av validerte skipssimulatorer med detaljerte værvarsler og nyutviklede havstrømmodeller. Verktøyet vil heve presisjonen på beregninger av nøkkelverdier som drivstofforbruk, skipsbevegelser, seiletid, og dermed gi rederiene bedre beslutningsstøtte i ruteplanlegging. Motivasjon for å utvikle bedre verktøy kan oppsummeres i følgende hovedpunkt: 1) Redusere drivstoffforbruk og miljøutslipp 2) Unngå skader på kostbar last 3) Bedre sikkerheten og arbeidsmiljøet ombord I dag benyttes ofte eksterne ressurser for å analysere og beregne ruter, noe som øker terskelen for å gjøre iterasjoner på mulige ruter in-house og etterprøve den valgte ruten. Kvaliteten på disse prognosene er ofte for lav, da skipets hydrodynamiske egenskaper ikke hensyntas tilstrekkelig og vær- og strøm-prognoser ikke er presise nok. Det nye ruteplanleggingsverktøyet vil gjøre det mulig å teste flere ruter, og endre ruten underveis hvis værbilde eller ønsket ankomsttid endrer seg. Verktøyet vil også kunne brukes av mannskap på broa for å evaluere seilingsruten på en daglig basis, basert på deres situasjonsforståelse. Prosjektet vil i tillegg bidra til at detaljert domenekunnskap fra skipsdesignmiljøet kan nyttiggjøres av i operatørenes daglige drift, og bidra til et betydelig kompetanseløft og et vesentlig bedre grunnlag for å drifte skipsflåten. RuteSim bygger på et verktøyet for simulering av skipsoperasjoner, utviklet gjennom mangeårig samarbeid mellom SINTEF Ocean og den norske maritime næringen, og identifisert som en god plattform for utvikling av et høykvalitets ruteplanleggingsverktøy. I tillegg vil state-of-the-art teknologi for prognose av havstrømmer og deres usikkerhetsestimater utviklet av Nansensenteret gi en betydelig forbedring av validiteten til rutevalget og en utvidelse av mulige tjenester med statistisk ekstremverdianalyse.

Publications from Cristin

No publications found

No publications found

No publications found

No publications found

Funding scheme:

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2