船舶燃油監控及輔助分析研究

董亞男

（中遠海運散貨運輸有限公司，天津 300010）

化石燃料是船舶運輸過程中最主要的原料，燃油費用在船舶運輸成本費用中所占的比例很大,一般情況下，航運企業成本中燃油成本大約占20%至40%，當油價高企時,燃油成本高達50%以上[1]。2020 年,隨著硫化物排放限制區域的繼續擴大，低硫油的使用更加頻繁，國際船舶燃油價格不斷攀升，2022 年的俄烏戰爭更是將油價推向歷史高位，航運企業燃油成本飆升，因此加強對船舶燃油情況監控及成本控制對航運企業精益管理意義重大。

1 航運企業傳統燃油管理的問題及解決方案

一般的航運企業中，負責船舶運營調度的燃油計劃制定人員和燃油采購人員分屬不同的部門，各個港口的市場參考價格和供油商報價等數據通過不同渠道獲取，存在信息不對稱的問題。而對于船舶的船存油監控通常處于粗放型管理中，僅通過船舶報文大致了解船舶的存油情況，對于船舶的存油能支持船舶跑多遠、船舶未來航行軌跡會經過哪些加油港口、船舶的船存油占船舶油倉的比例是多少等問題，沒有一個有效的途徑能將這些信息直觀的共享給各部門航運企業經營人員，無法為船舶調度人員制定加油計劃提供科學合理的依據。本文針對這些問題，結合筆者所在公司的實際情況，提出一系列解決方案，以企業業務系統為載體，在地圖上以圖表、趨勢圖的形式展示各個港口的燃油市場參考價格及供應商報價等信息，同時還可以查詢在每個港口上的歷史航次實際加油成交記錄，以此來實現燃油采購部門、船舶運營調度部門及船舶管理部門的信息協同共享。同時，增加可視化展示船舶存油情況功能，根據船舶存油量及船舶的燃油倉容量在岸端模擬船舶油量表，實現船舶油量不足預警功能，結合船舶航行軌跡，根據船舶油量及油耗計算并展示船舶可以到達的區域雷達圖，通過將這些信息可視化的展示于地圖集成界面，幫助業務人員實時了解船舶燃油情況，輔助業務人員科學合理的制定加油計劃，從而實現燃油成本控制。

2 世界主要港口燃油價格信息共享

在世界范圍內劃分燃油區域，每個區域設置一個基準港，當基準港口的市場參考價格維護完成之后，根據一定的計算公式，這個區域所有港口都可以根據公式展示出相應的參考價格。公司燃油采購部門制定固定格式的基準港口油價報送文件，由供油商填寫完成后，郵件發送給航運公司郵箱，公司業務系統通過解析供油商油價報送郵件將世界主要基準港口的油價信息自動導入到系統，基準港所在區域的其他港口油價根據公式計算出來，其他港口油價的計算主要是以基準港的油價為基礎，加上升貼水，其公式可表達為:P=A+D，其中P 為目標港油價，A 為基準港油價，D 為升貼水。經過業務系統長時間的油價的積累，可以在每個港口之上繪制出油價的漲跌趨勢圖。

公司所經營的船舶歷史上在每個港口的加油安排主要是由調度人員操作，加油申請和實際加油情況都會在業務系統中存檔，因此各個港口的歷史航次加油實際成交記錄也可以通過地圖的港口視圖展示出來，并計算出實際加油價格和當時供油商報價之間的差值，非常直觀的為用戶展現公司歷史航次的實際加油情況，不同部門維護的信息在統一的界面展示，為公司未來航次的加油計劃給出輔助參考依據。

3 船舶存油情況自動預警

當船舶存油量不足，不能支撐船舶到達下一個加油港時，岸基人員要及時制定加油計劃為船舶安排加油，避免船舶缺油的情況發生，這個過程需要船岸一體化操作，岸基人員需要及時了解船端的存油情況。岸基人員的存油數據來源于船舶報文，船端通過海事衛星將船端的位置、存油及日耗油等信息經過打包加密后以報文形式發送給岸端服務器，岸端系統接收到船舶報文后，經過解壓縮、格式化等處理將船舶位置、存油情況等信息自動同步到系統中，及時更新每艘船的存油比例，如果存油比例低于預警閾值時，通過郵件和短信等方式提醒岸基人員，全程無須人工操作。

根據船舶存油量與油艙總艙容展示出船舶存油情況，在岸基地圖的船舶視圖模擬船舶油量表，比如船舶重油存油800 噸，總艙容1200 噸，則顯示存油比為67%，在地圖上以進度條的方式直觀的展示船舶燃油存量信息，一般船舶上的存油分為兩種，輕油和重油，則船舶的油表分為上下兩個進度條，上側進度條展示重油的油量信息，下側進度條展示輕油油量信息，如圖1 所示。當輕油或者重油任何一種油量不足時，設定固定的閾值（這個閾值在系統中配置），當存油低于這個閾值時，岸基系統的船舶模型變為紅色閃爍狀態，提示船舶調度人員和燃油采購人員盡早為該輪制定加油計劃，如圖2 所示。

圖1 船舶燃油航行雷達圖

圖2 船舶存油情況預警示意圖

另外根據船舶存油的情況及報送時間間隔，業務系統可以自動計算出船舶的日耗油情況，在一定航行區域中日耗油信息基本沒有大的波動，如果出現大的波動，船舶油耗高于平均油耗達到一定閾值，則也會向岸基的船舶管理人員發送短信或者郵件報警，提醒岸基人員及時跟蹤船舶運行情況，向船舶提供必要的指導和幫助。

4 船舶航跡及區域雷達圖

航跡是指船舶在海上航行時的動態軌跡，船舶航行過程中，會受到多種因素的影響和干擾而產生航行誤差，所以航跡一般不會是直線，常將相鄰推算船位的連線稱為推算航跡，相鄰觀測船位的連線稱為實際航跡，目前公司運營的船舶均安裝了船舶自動識別設備，它和岸基（基站）共同構成AIS 系統 (Automatic Identification System)，是一種新型的集網絡技術、現代通訊技術、計算機技術、電子信息顯示技術為一體的數字助航系統，配合GPS 定位系統實時地將船位、航向、航速及吃水等船舶動態信息向附件水域船舶或岸臺基站進行廣播，使得采集船舶動態信息非常容易[2]。

本文中通過AIS 數據在地圖上描繪船舶的實際航行航跡，通過船舶歷史航跡及船舶的目的港可以在地圖上直觀展示出船舶的航行情況及船舶未來的航行軌跡。根據船舶的存油情況、船舶載貨情況及船舶的空載或滿載航速耗油情況計算出船舶所能到達的最遠距離。在地圖上以船舶為中心，以船舶存油所能到達的最遠距離為半徑畫圓，以此作為船舶航行的雷達圖，如圖1 所示。通過航行軌跡和船舶雷達圖為業務人員對船舶的加油計劃提供輔助指導，船舶雷達可以展示出船舶的航次航行軌跡、油量、存油航行范圍等信息。在雷達范圍之內列出可供加油的港口，并將對應港口的油價信息由低到高排序列出，以此提示岸基人員在當前的船位下船舶可以選擇哪些港口安排加油，并給出油價指導信息，輔助岸基人員制定科學合理的加油計劃。

5 結語

本文介紹了航運公司岸基人員對船舶燃油監控及輔助分析的一系列措施，為公司岸基人員提供了統一數據集成操作平臺，在地圖上可視化展示各個加油港的市場參考價格和歷史實際成交記錄等信息，展現方式更直觀，助力公司多部門間信息協同共享，提升管理水平及工作效率。根據現代船舶管理理念與信息技術、船岸通訊技術相結合，實現船岸一體化燃油遠程監控，以地圖為視圖展現船舶存油情況，燃油不足時能夠自動預警，并提供了船舶存油航行雷達圖功能，輔助業務人員及時合理制定加油計劃，提高工作效率。使岸基燃油監控更加便捷、高效，有效規避了傳統管理上漏洞，增強了航運企業的成本控制能力，也進一步提升了公司的管理水平。