search query: @keyword steam / total: 6
reference: 4 / 6
« previous | next »
Author:Johansson, Lasse
Title:Emission estimation of marine traffic using vessel characteristics and AIS-data
Laivapäästöjen mallinnus AIS-dataan ja aluskohtaisiin tietoihin perustuen
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:81      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan laitos
Main subject:Sovellettu matematiikka   (Mat-2)
Supervisor:Ehtamo, Harri
Instructor:Jalkanen, Jukka-Pekka ; Kukkonen, Jaakko
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201207022735
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  15   | Archive
Keywords:emission estimation
STEAM
AIS
marine traffic
particle matter emissions
Abstract (eng): Based on the STEAM model at the Finnish Meteorological Institute, an extended method is presented for the evaluation of the exhaust emissions of marine traffic.
The model uses detailed technical data of each individual vessel and also messages provided by the Automatic Identification System (AIS), which enable the positioning of ship emissions with a high spatial resolution (typically a few meters).
The presented Ship Traffic Emissions Assessment Model (STEAM2) allows for the influences of accurate travel routes and ship speed, engine load, fuel sulfur content, multiengine setups, abatement methods and waves.

The previously developed model was applicable for evaluating the emissions of NOx, SOx and CO2.
The extended version addresses also the mass-based emissions of particulate matter (PM) and carbon monoxide (CO).
Compared to the previous version, a more detailed power and fuel consumption estimation process is introduced and the model?s performance is evaluated against available experimental data on engine power, fuel consumption and the composition-resolved emissions of PM.

Several ways for improving the model further are also presented.
This includes the addition of kinetic energy of the individual ships, the addition of sea currents and a sub program to process AIS data before it is used for modeling.

Finally, the model is used for estimating emissions and shipping statistics from marine traffic in the Baltic Sea during 2006 and 2009 and based on these results, the most contributing flag states and ship types are identified.
The geographical shifts in the marine traffic are visualized with a difference map and the effect of a sulfur reducing legislation is quantified.
Abstract (fin): Tässä työssä esitellään laajennettu ja paranneltu versio laivojen pakokaasupäästöjen mallintamiseen perustuen Ilmatieteen laitoksen laivapäästömalliin (STEAM).
Suurille laivoille pakollisen automaattisen viestijärjestelmän (AIS) ja kattavan laivatietokannan avulla laivojen paikka- ja nopeustiedoista voidaan laivoille estimoida päämoottorien kuormitusasteet ja polttoaineen kulutus.
Ottaen huomioon mm. käytetyn polttoaineen laadun, mahdolliset asennetut päästövähennyslaitteistot ja laivaa ympäröivän aallokon, voidaan mallilla estimoida laivojen pakokaasupäästöjen maantieteellistä jakautumista ja kokonaispäästömääriä Itämerellä.

Mallin aikaisemmin julkaistu versio sisälsi hiilidioksidipäästöjen lisäksi ihmisille haitallisten rikin ja typen oksidien mallintamisen.
Työssä esiteltävä laajennettu päästömalli estimoi näiden lisäksi myös laivojen partikkeli- ja hiilimonoksidipäästöt.
Lisäksi, laajennetussa mallissa käytetään paranneltua tehon ja polttoaineen kulutuksen estimointitapaa, joka ottaa huomioon laivan fyysiset mitat.
Laajennetun mallin ennustustarkkuutta verrataan kokeellisesti mitattuja teholukemia vastaan.
Tämän lisäksi laivayhtiöiden antamia vuosittaisia polttoaineen kulutusarvoja verrataan mallin tuottamiin ennusteisiin.

Mallin tuottamia Itämeren laivapäästötuloksia vuosille 2006 - 2009 esitellään työssä yksityiskohtaisesti.
Vuosina 2008 ja 2009 Euroopan taloutta ravisutelleen laskusuhdanteen vaikutukset laivaliikenteeseen arvioidaan sekä Itämeren maat järjestetään niiden laivastojen päästömäärien mukaiseen järjestykseen.
Lisäksi, laivaliikenteen maantieteellisiä muutoksia tutkitulla aikavälillä havainnollistetaan sekä vuonna 2006 voimaan tulleen merkittävän rikkidirektiivin vaikutuksia esitellään.

Työssä esitetään lukuisia tapoja joilla laajennettua mallia voidaan jatkokehittää, kuten merkittävien merivirtojen sisällyttämisen malliin, AIS-datan esikäsittelyn sekä laivojen kiihdytysvaiheen tarkemman mallinnuksen.
ED:2011-12-21
INSSI record number: 43641
+ add basket
« previous | next »
INSSI