Geminin taşıdığı yük miktarına göre en uygun gemi hızının ve yakıt tüketiminin belirlenmesi: Ro-Ro gemileri üzerine bir uygulama

Abstract

Gemilerin yakıt tüketimi, ticari gemileri ekonomik ve çevresel boyutta etkilemektedir. Operasyon maliyetlerinin yarısından fazlasını oluşturan yakıt giderlerinin azaltılması gemi işletmecileri için büyük önem arz etmektedir. Çevresel açıdan bakıldığında ise, günümüzde ticari gemilerin büyük bir çoğunluğu gemi sevkinde ağır yakıt (HFO) kullanmaktadır. Dolayısıyla gemi yakıtlarından kaynaklı emisyon değerlerinin çevreye verdiği zararlar da fazladır. Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün (IMO) gemi yakıtlarından kaynaklı emisyonlar için yaptığı düzenlemeler de küresel denizcilik sektöründe dikkat edilmesi gereken bir konudur. Bu düzenlemelere uyulmaması durumunda da gemi işletmecilerini ciddi para cezaları beklemektedir. Gemi yakıtlarının ekonomik ve çevresel handikaplarını ortadan kaldırmak için, yakıt tüketimine etki eden en önemli faktör olan gemi hızının optimum seviyede tutulması gerekmektedir. Bu çalışmada, düzenli denizyolu taşımacılığı yapan bir denizcilik şirketine ait iki kardeş (sister) Ro-Ro gemisinin 2015 yılı günlük sefer verileri incelenmiştir. Toplamda 236 adet olan bu veriler; geminin günlük hızı, yakıt tüketimi, balast miktarı, taşıdığı yük miktarı, deniz ve hava şiddetleri gibi hıza etki eden parametreleri içermektedir. Bu veriler incelenerek yapay zeka optimizasyon tekniklerinden Genetik Algoritmalar tekniği vasıtasıyla, geminin taşıdığı yük miktarına göre optimum hızlar bulunmuştur. Bulunan hız değerleri incelenerek, gemi üzerinde uygulanabilirliği yorumlanmıştır.

Fuel consumption effects merchant ships both economic and environmental ways. As known, fuel cost contributes more than half of seaway transport costs. Therefore, reducing fuel cost is the very essence of shipping companies. On the other hand, due to ships' fuel consumption there are serious enviromental consequences to handle by shipping companies. Nowadays, most of merchant ships use heavy fuel oil (HFO) as propulsion fuel which causes greenhouse emissions due to its high carbon content. For this reason, International Maritime Organization (IMO) has issued some strict regulations to mitigate harmful gas emissions taken its source from merchant ships. In case of not to comply with these regulations, shipping companies have to face serious monetary penalties by authorities. At the present time ship speed is the main affecting factor of fuel consumption. Consequently, in order to eliminate both environmental and economic disadvantages of fuel consumption, shipping companies should perform optimal speed onboard. In this study; two sister ships voyage data, belonged to the year of 2015, was used. These ships are Ro-Ro cargo ships and belong to a liner shipping company. Firstly, total 236 days voyage data, including ship daily speed, daily fuel consumption amount, ballast water amount, total ship cargo amount, sea state and wind state, were examined. An optimization method, named Genetic Algorithm (GA), was used to determine variety optimal speeds depending on current ship load and wind-sea states. In conclusion, those optimal speed values were evaluated and interpreted on applicability on model ships.