論文・プレプリント

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。

Dimitris Gavalas, Ioannis Katsounis, Maria Lekakou +4

本論文は、ギリシャの沿岸フェリー部門の脱炭素化に向けて、ノルウェーの電動・ハイブリッドフェリー導入経験を基に戦略的ロードマップを提案する。ペラマ-サラミナ航路でのハイブリッド改造とヒオス-オイヌッセス航路での完全電動船のパイロットを中心に、充電インフラ整備や官民連携の重要性を強調。経済的実行可能性を確保しつつ温室効果ガス削減を目指す。

Aniruddha Bora, J. Chalfant, C. Chryssostomidis

国際海運は世界の温室効果ガス排出量の約3%を占めるが、航路計画は依然としてヒューリスティック手法が主流である。本論文では、物理情報を組み込んだオフライン強化学習フレームワークPIERを提案し、メキシコ湾の7航路で検証した結果、大圏航路と比較して平均CO2排出量を10%削減し、極端な燃料消費（中央値の1.5倍超）を9分の1に低減した。PIERは気象予報に依存せず、局所観測のみで性能を維持する。

Ruikai Sun, W. Abouarghoub, Emrah Demir +1

本研究は、2024年の紅海危機による船舶の航路変更が環境・経済に与える影響を分析。AISデータとモデリングを用いて、喜望峰経由の航路ではGHG排出量が46%、コストが51%増加することを示す。LNG燃料や陸上電力などの変革的イノベーションは排出量を最大33%削減できる一方、漸進的対策の効果は限定的である。

Doru Coșofreț, Florin Postolache, Adrian Popa +2

本論文は、海事輸送におけるCO2排出制御のためのハイブリッドデジタル技術を提案する。物理学に基づく適応速度最適化により、燃料消費とCO2排出を約13%削減し、CIIやEU ETSなどの規制遵守を支援する。強化学習（PPO）と厳密最適化手法を統合し、実船データで検証した。固定航路の事前評価ツールとして有用。

Kelsey Pailman

本論文は、EUとIMOの法的・政策的枠組みを分析し、水素ベース燃料の海運への導入に関する規制上の課題を明らかにする。規制の一貫性、リスク軽減、コンプライアンスの3つの観点から評価し、国際的・地域的な措置の調整と実用的なコンプライアンスの必要性を指摘する。

Mamdouh Elmallah, Ernesto Madariaga-Domínguez, M. Saadeldin +3

本研究は、IMOの2050年排出量半減目標に応じて、船舶用代替燃料（天然ガスとメタノール）の経済性を比較。ディーゼルエンジンをデュアルフューエルに転換した場合の排出削減コストを、NOx、SOx、CO2、COのトンあたりで算出。天然ガスはCO2削減コストが低く、メタノールはNOx・SOx削減に優位。両燃料とも従来燃料より大幅な排出削減効果を示した。

Runze Mao, Kai Liu, Jingfeng Liu +4

本レビューは、LNG、バッテリー、水素燃料電池の3つの推進技術を、環境影響、技術成熟度、コスト、導入動向などの観点から比較。2023年時点で計1,053隻の実運航データを分析し、LNGは過渡的解決策、バッテリーは短距離航路で優位、水素燃料電池は成長潜在性が高いがコストと水素供給が課題と結論付けている。IMOの脱炭素目標達成には、各地域・航路に応じた差別化戦略が必要と示唆。

Z. Malakouti, M. Hazrati

本論文は、2024年1月からEU排出権取引制度（EU-ETS）が海運セクターに拡大されたことを批判的に検討する。公正な移行の枠組みを用いて、手続き的、分配的、コスモポリタンな不正義を特定し、気候政策における公正性の重要性を強調する。

Moses Adjei, Judith van Leeuwen, H. Pereira

本論文は、EUの排出権取引制度（ETS）を海運セクターに適用する際のガバナンス上の課題と障壁を検討する。制度設計、執行、国際調整の困難さを分析し、脱炭素化政策の実効性に影響する要因を明らかにする。