随着航运业的迅速发展，船舶温室气体减排越来越引起世界各国的重视。近年来，船舶节能减排的研究主要集中于新造船舶，包括新能源的利用、节能装置与型线优化等方面，对于数量庞大的在航船舶，主要通过营运优化措施，利用能效管理手段降低船舶的能耗，以提高船舶的营运能效，这些方面的理论研究和工程实践具有重要的研究意义和实用价值。

根据IMO相关规则，国际航行船舶营运能效水平利用EEOI指数进行评价。EEOI为监测船舶温室气体排放、评价船舶能效提供了重要的参考依据，这种方法对内河船舶同样具有重要的参考意义。文中以EEOI为切入点，以内河船舶为研究对象，考虑通航环境要素对内河船舶营运能效的影响，分析了内河船舶营运能效水平，建立了内河船舶的营运能效模型，并基于此研究了船舶的排放状况，提出了营运能效提升策略。具体的研究内容和创新包括以下几点：

（1） 在分析内河船舶的船-机-桨特性和内河通航环境要素的基础上，开展了船舶营运能效数据采集系统的设计、设备选型与实船安装，构建了内河船舶的营运能效数据采集系统。

（2） 基于船舶能效数据库开展了数据分析，包括通航环境的基本特征、船-机-桨工作特性，以及内河船舶营运能效水平，数据分析表明了在内河船舶的营运能效问题的研究中，考虑通航环境要素的必要性。

（3） 基于BP人工神经网络，建立了营运能效预测模型。验证结果表明：该模型不仅可以反映特定船舶工况与通航环境下的船舶能效水平映射关系，而且能够预测新的环境条件输入下的能效水平。并基于所构建的神经网络层间的连接权重，进行了EEOI对环境特征输入参数的敏感性分析。

（4） 根据主要因素相互作用关系，通过基本理论推导得到表示与营运能效各有关变量之间的物理数学关系，建立了船舶营运能效机理模型，主要包括船舶阻力（包括静水阻力与通航环境要素引起的附加阻力）、螺旋桨、船舶运动与主推进装置等子模块。

（5） 对2种方法建立的模型进行了对比与分析。两种模型仿真结果与实测数据的对比表明，这2种模型都能够反应出通航环境影响下的内河船舶营运能效规律，并讨论了内河船舶营运能效模型在船舶排放和能效提升方面的应用。

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