論文・プレプリント

S. Ren, Min Chen

本研究は、船舶統合エネルギーシステム（SIES）のためのデータ駆動型スケジューリング戦略を提案。LSTMによる燃料消費予測とNSGA-IIを用いた多目的最適化により、CO2排出量とコストの削減を同時に実現。中国の79,970DWTばら積み貨物船を対象としたケーススタディでは、太陽光発電と蓄電池の連携で23.6～40.0%の排出削減が可能で、再エネ投資は約6年で回収できることを示した。

Lei Bai, Ming Shang, Chenxiao Shi +4

本研究は1979年から2018年までの長江水路沿いの地上風速の長期変化を高解像度データで解析した。2000年を境に風速が回復に転じ、上流部では風速強化、中流部では複雑地形での弱化、下流部では強い強化が観測された。風速変動は大気循環パターンに支配され、船舶脱炭素化や風力発電の可能性評価に貢献する。

Aniq Luthfi, Y. Budhi

本研究では、アンモニア分解による水素を利用した2×1200HP燃料電池ベースの船舶推進システムを設計し、Aspen Plusでシミュレーションを行った。最適な反応器寸法（長さ0.5m、直径0.1m、管数30）を特定し、燃料構成の異なる2つのシステムを比較。システムA（水素44%、アンモニア56%）はGHG排出量が低い（15.63 ppm）が、システムB（ディーゼル比率高）の方がピーク効率が高い（40.62%）。水素比率を上げるとNOx排…

B. L. Pereira, Caio Teixeira de Carvalho, L. F. Assis +3

本研究は、船舶用排熱回収システムの技術的・経済的・環境的ポテンシャルを評価。異なるエンジン出力（25,000 kW以上／未満）の船舶を対象に、熱力学解析とシミュレーションを実施。大型船では発電比率10%超、CO2大幅削減、投資回収期間も現実的だが、小型船では熱的・空間的制約から効率が低下する。それでも環境面では有意義な効果が確認された。

Suleiman Ibrahim Mohammad, Sultan Alaswad Alenazi, Badrea Al Oraini +5

本研究は、沿岸貨物輸送における水素燃料船舶の技術的・経済的実現可能性を評価。炭素税が1トン当たり90ドル超、グリーン水素価格が1kg当たり4ドル未満で経済的 viability が示され、ライフサイクルCO2・NOxを75～90%削減可能。ただし、港湾インフラの整備が課題。

Mengru Yuan, Xin Xu, Bingjie Yang +1

本論文は、政府、港湾運営者、海運会社の三者の戦略的相互作用を進化ゲームモデルで分析。陸上電力導入に必要な補助金、炭素価格、風力発電の不均一性が意思決定に与える影響をシミュレーションで検証。各国のエネルギー構成の違いを考慮した政策設計の重要性を示す。

Maudlyn I. Victor-Ikoh, Victor Ikoh

本論文は、グローバルなLNG貿易の持続可能性をPESTLE分析を用いて質的に検討する。地政学的緊張、市場変動、社会的公平性、環境圧力が持続可能な海運と貿易に影響を与える一方、技術革新が脱炭素化へのコミットメントを示している。LNGは石炭や石油よりクリーンだが、依然として化石燃料であり、将来世代の持続可能性とのバランスが課題である。

Aiman Albatayneh, Mohammad Khwaileh

本研究は5大LNG輸出国（米国、カタール、アルジェリア、ロシア、オーストラリア）から欧州市場およびアジア市場へのLNG発電経路のライフサイクルアセスメントを実施。GWP20を用い、メタン漏洩率（0.2%～4.5%）の違いが排出量に大きな影響を与えることを示した。高漏洩条件下の米国LNGは石炭と同等以上の排出量となる。

Zhihan Qiu

船舶のエネルギー効率管理は、IMOのCII規制等により重要性が増している。本論文は、IoT、ビッグデータ、AIなどのデジタル技術を船舶の燃料消費監視、航路最適化、動力システム制御に適用する実践と課題を分析し、データ相互運用性の低さ、中小造船所の投資コスト、乗組員のデジタルスキル不足などの課題を指摘する。

K. Abhiroop, Shameem Basheer Mohammed

本論文は、IMOのエネルギー効率設計指標（EEDI）を内陸水路貨物船に適用するための基準線を提案する。インドの441隻の内航船データを分析し、実際の運航データと設計値の乖離を明らかにした。また、船体汚損がエネルギー効率に与える影響を評価し、内陸水路向けの排出削減対策を検討した。

Patrick Fitz, Felix Fellner, Raphael Rößlhuemer +2

本論文は、メタノールとエタノールの輸送用燃料としての可能性を評価。生産量、コスト、エンジン性能、排出特性を検討し、EU、米国、ブラジル、中国、日本、インドの規制枠組みを比較。現状は乗用車でのエタノール混合が主流だが、海事・航空への拡大には技術・規制の課題がある。脱炭素化には政策支援と技術革新が不可欠と結論。

Rosemary Oluchi Paul-Okore, Moses Adondua Abah, Micheal Abimbola Oladosu +5

本レビューは、船舶の設計段階（船体最適化、推進効率向上）と運航段階（速度最適化、気象ルーティング）におけるエネルギー効率改善策を体系的に整理する。IMOのEEDI、EEXI、CII規制への対応として、デジタル技術（リアルタイムモニタリング、デジタルツイン）の活用も含めた総合的アプローチの重要性を論じる。設計・運航・デジタル化の相乗効果が、ライフサイクル全体のエネルギー節約に寄与することを示す。

G. Finger, M. Gluch, M. Baldauf +3

本論文は、複雑な旅客船の操船時のエネルギー需要を最適化するシミュレーションフレームワークを提案する。リアルタイムシミュレーション、エンジンモデリング、FMU/FMIによるデータ連携を統合し、航海と機関の結合シミュレーションを実現。バーチャルクルーズ船シナリオで検証し、乗組員訓練や自動化への応用を示す。

Dan Zhuge, Jingwen Wu, Lu Zhen +2

本研究は、硫黄規制とEU ETSの下で、スクラバー、LNG、メタノールなど複数の排出削減技術を搭載した船舶の配船と速度最適化問題を扱う。混合整数非線形計画モデルを提案し、ベンダーズ分解アルゴリズムにより高速に求解する手法を開発した。数値実験では、CPLEX比で約90倍の高速化を達成した。

Bin Xu, Luyang Wang, Tingting Xiang +1

本研究は、機械学習を活用した三者目的最適化フレームワークを提案し、鉄鋼製品の船舶積載計画問題を解決する。積載効率の最大化と炭素排出量の最小化を同時に達成し、実データで99.88%の積載率と95.5%のCO2削減を実証した。DNNサロゲートにより計算速度を3.57倍向上させた。

Kazi Khaled Mahmud, Mohammed Mojahid Hossain Chowdhury, M. Shaheen +2

本研究は、907TEUおよび3000TEUのフィーダーコンテナ船を対象に、スクラバー設置と超低硫黄油（VLSFO）への切り替えという2つの硫黄低減対策の正味現在価値（NPV）を比較した。燃料価格や積載率などの変動下での感度分析も実施。その結果、907TEU船ではスクラバーが経済的寿命9.5年以上で有利であり、3000TEU船ではVLSFOが全期間で有利であることが示された。地中海排出規制海域の施行を前に、船主への実践的示唆を提供する。

Han-Seon Park, Young-Gyun Ahn, Min-Kyu Lee

本研究はIMOの中期的な海運脱炭素化対策が韓国経済に与えるマクロ経済的影響を定量的に評価する。韓国の貿易の99%以上を海運が担うため、規制による物流コスト上昇が輸出産業全体に波及する。既存研究は規制解釈に留まり、産業連関効果を定量分析したものは少ない。本分析は政策立案のためのエビデンスを提供する。

Giovanni Briguglio, Y. Garbatov, Vincenzo Crupi

メタノール燃料電池、バッテリー、太陽光パネルを搭載したハイブリッド小型電動船の航路計画とエネルギー管理を検討。エオリア諸島での実証ルートを対象に、高時間分解能でのエネルギー消費分析を実施。複数の運転戦略を評価し、脱炭素航行の実現可能性を示した。

Chybyung Park

本研究は、韓国船社が運航する大型コンテナ船2隻を対象に、従来のディーゼルから電気推進への転換が温室効果ガス排出に与える影響を、LCAとシミュレーションを組み合わせたLive-LCAフレームワークで分析。ディーゼル・電気方式では排出が26%増加する一方、陸上電力によるバッテリー推進では40%削減可能だが、電力系統の炭素強度に大きく依存することを示した。

Achilleas Grigoriadis, Theofanis D. Chountalas, E. Fragkou +2

本研究は、船舶からの排出係数（EF）をエンジン負荷に応じて更新し、代替燃料（LNG、メタノール、アンモニア、バイオ燃料）や排出制御技術の影響を組み込んだ。文献レビューと実船計測データを統計解析し、二ストローク主機と四ストローク補機を含む包括的なEFを提供する。結果は持続可能な海運の政策策定と業界の脱炭素化を支援する。