undefined

Hierarchical Bayesian propulsion power models — A simplified example with cruise ships

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Solonen, Antti; Maraia, Ramona; Springer, Sebastian; Haario, Heikki; Laine, Marko; Räty, Olle; Jalkanen, Jukka-Pekka; Antola, Matti

Tiivistelmä

Mathematical models for ships’ consumption are in a central role in assessing the CO2 emissions of marine traffic. Moreover, such models are needed when optimizing the ways the vessels are operated (e.g. routing). Nowadays, many ships are equipped with data collection systems, enabling data-based calibration of the models. Typically this calibration is done independently for each ship. In this paper, we demonstrate a hierarchical Bayesian approach, where we fit a single model over many vessels, with the assumption that the parameters of vessels of similar characteristics are likely close to each other. The benefits of such an approach are two-fold; (1) we can borrow information about parameters that are not well informed by the vessel-specific data using data from similar ships, and (2) we can use the hierarchical model to predict the behavior of a vessel from which we have no data, based only on its characteristics. In this paper, we discuss the basic concept and present a simple version of the model using cruise vessels. We apply the Stan modeling tool for the fitting and use real data from 64 ships collected via the commercial Eniram platform. The prediction accuracy of the model is compared to an existing data-free method. We demonstrate that the accuracy of such an approach can improve upon the classical resistance calculation-based methods.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Ilmatieteen laitos

Jalkanen Jukka-Pekka Orcid -palvelun logo

Laine Marko Orcid -palvelun logo

Räty Olle Orcid -palvelun logo

Oulun yliopisto

Springer Sebastian

Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT

Solonen Antti

Haario Heikki

Maraia Ramona

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier

Volyymi

285

Artikkelinumero

115226

Sivut

115226

Julkaisu­foorumi

64350

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Matematiikka; Kone- ja valmistustekniikka; Ympäristötiede

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Kyllä

DOI

10.1016/j.oceaneng.2023.115226

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä