丝路海运 · 船舶碳排放监测平台

用户操作手册  |  上海海事大学  |  2026年6月

一、系统概述

本平台基于船舶 AIS 轨迹数据,按 IMO 第四次温室气体研究报告(2020)排放因子标准,自动计算集装箱船舶的四项污染物排放(CO₂、SOₓ、NOₓ、PM),并提供多维度查询、对比分析和可视化功能。

公网地址http://106.54.203.37:8001

二、首页总览

打开系统后,顶部显示 8张统计卡片,汇总当前所选时段内全部船舶的排放总量:

指标说明
船舶总数当前有排放数据的船舶数量
CO₂ 排放二氧化碳排放总量(吨)
燃料消耗(估)基于CO₂排放因子反算的估算值(吨),鼠标悬停查看说明
航线/航段航段总数
SOₓ / NOₓ / PM硫氧化物、氮氧化物、颗粒物排放(吨)
总航程累计航行距离(海里)

卡片下方是数据时段下拉框,可筛选查看特定批次的数据。默认显示"全部时段"。

三、功能标签页

3.1 船舶查询

查看所有船舶的排放排行和详细信息。

操作步骤

  1. 在搜索框输入船名MMSI可快速筛选
  2. 排序下拉框支持按 CO₂、油耗、航程、耗时排序
  3. 时段筛选可只看某一批次的数据
  4. 点击任一行弹出船舶详情弹窗,显示该船的汇总统计和逐航段排放明细

表格字段说明

列名说明
排名按当前排序规则排列
船名船舶名称
MMSI船舶唯一标识码
TEU集装箱装载量(标准箱)
CO₂ (t)二氧化碳排放(吨)
油耗 ~(t)估算燃油消耗(吨),~ 表示基于碳排放反算
航程 (nm)累计航行距离(海里)
g/TEU-nm碳效率指标:每标准箱每海里排放克数,数值越低越高效
耗时 (h)总运行时间(停泊+航行估算)
航段数据记录分段数
时段数据所属批次及时间范围
船舶详情弹窗:顶部显示6项汇总(CO₂、TEU、g/TEU-nm、油耗、航程、耗时),下方为逐航段明细表,含各航段的停泊时长和排放数据。

3.2 跨期对比

对比两批次数据中重合船舶的排放变化。

区域内容
摘要卡片重合船舶数、总变化量、减排/增排船舶数、平均变化率
柱状图TOP15 变化最大的船舶两期 CO₂ 并排对比
散点图绿色=减排、红色=增排,一眼看出整体趋势
明细表所有重合船舶的变化量和变化率

3.3 航线排行

按 CO₂ 排放量降序排列所有航线,含碳效率指标。

3.4 多船对比

  1. 输入 MMSI 搜索,回车或点击"+添加"
  2. 添加 2 艘及以上船舶后自动生成对比柱状图和详情表
  3. 点击清空按钮重置对比列表

3.5 统计图表

3.6 数据导入

方式一:网页上传(推荐)

  1. 点击"📁 选择文件夹",选中包含 AIS CSV 文件的文件夹
  2. 填写时段标签名称(如"第三批次数据(2026年3月)")
  3. 设置年份月份
  4. 截止日期(可选):只导入该日期之前的数据
  5. 点击"🚀 开始导入"
  6. 等待完成,数据自动同步到所有页面

方式二:API 调用

curl -X POST http://106.54.203.37:8001/api/import/run \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"directory":"/data/ais/2026-03",
       "period_label":"第三批次(2026年3月)",
       "year":2026,"month":3}'

数据格式要求

必需字段mmsi + 时间戳 + 航速 + lon + lat
系统自动识别 updatetime/timestampspeed/sog 列名
航速有效范围 0~50 节(超过此范围视为无效数据自动过滤)
船舶技术参数从属性表自动匹配,MMSI 必须能在属性表中找到

Demo 测试数据

点击"⚡ 一键导入Demo"可快速导入2艘示范船舶数据,用于功能测试。

四、常见问题

Q1:TEU 显示为 "-"

船舶属性表中没有该 MMSI 的记录。导入时需要确保属性表包含该船。

Q2:g/TEU-nm 显示为 "-"

船舶无 TEU 数据或航程为 0。正常运营的船都会有数值。

Q3:油耗为什么标 "~"?

油耗是基于 CO₂ 排放因子反算的估算值(燃油 = CO₂ ÷ 3.114 或 3.206),不是直接测量的实际油耗,因此用波浪号表示近似值。

Q4:跨期对比为什么有些船显示 "-"?

该船只在某一批次中有数据,另一批次没有,无法计算变化量。

Q5:如何修改时段名称?

数据导入页面,点击时段名称即可重命名。

Q6:计算精度?

与交付的 Demo 脚本(运行排放计算.py)使用完全相同的算法和排放因子。对于同一份 AIS 数据,CO₂ 总量差异在 1-9% 范围内。

五、技术说明

排放公式

E = P × LF × T × EF / 1000
P发动机功率(kW)
LF负载因子(航行段=(SOG/设计航速)³,停泊段=0.50)
T时间间隔(小时)
EF排放因子(HFO: 720gCO₂/kWh, MDO: 740gCO₂/kWh)

状态分类

SOG 范围状态含义
0 ~ 0.5 knberthed靠泊 — 主机停机,辅机+锅炉运行
0.5 ~ 3.0 knanchored锚泊 — 主机停机,辅机+锅炉运行
3.0 ~ 8.0 knmaneuvering机动操纵 — 主机+辅机+锅炉运行
8.0 ~ 12.0 knsailing航行 — 仅主机运行
> 12.0 kncruise巡航 — 仅主机运行(高负荷)

数据来源