Det nuvarande farledsavgifterna infördes 2018, det uppstod sedermera en debatt angående den nya modellen, dess utformning och vilka ekonomiska och miljömässiga incitament den ger upphov till. I syfte att utröna vilka förändringar i miljöstyrning tanksjöfarten erhållit, genomfördes en fallstudie som utgår ifrån ett antal modellfartyg som representerar ett genomsnitt av den svenska tankfartygsflottan. Utifrån modellfartygen byggdes sedan upp ett enkelt analysverktyg för att beräkna farledsavgiften enligt de nya reglerna såväl som de tidigare. Personer med bred kunskap om de svenska farledsavgifterna intervjuades. Därefter jämfördes åsikterna med resultatet av fallstudien. En del av den problematik som nämndes av respondenterna kunde bekräftas av fallstudien, till exempel den snedfördelning av kostnader som den nya dräktighetsindelningen gett upphov till. Andra resultat av fallstudien gick emot vissa av respondenternas tankar, exempelvis att den nya frekvensrabatten för antal anlöp medför en högre kostnad för rederierna. / The current fairway dues were introduced in 2018. Since its introduction there has been an ongoing debate regarding the new model, its design and the economic and environmental incentives it generates. In order to find out what changes in environmental incentives the tanker shipping segment has received, a case study was carried out which is based on a number of model vessels representing an average of the Swedish tanker fleet. Based on the model vessels, a simple analysis tool was then created to calculate the fairway fee according to the new rules as well as the previous ones. People with knowledge concerning the Swedish fairway fees were interviewed. Their opinions were compared with the results of the case study. Some of the problems mentioned by the respondents could be confirmed by the case study, for example the distortion of costs that the new tonnage classification gave rise to. Other results of the case study contradicted some of the respondents' thoughts, for example that the new frequency discount for number of calls entails a higher cost for the shipping companies.

Tanker water markets (TWM) supply water services in many urban areas, including those unconnected to public infrastructures. Notwithstanding, they have been associated with outcomes in conflict with sustainability goals of water policy, e.g., through inequitable and unaffordable supply or by contributing to groundwater overexploitation. So far, the literature dedicated to TWM has primarily conducted case studies embedded in diverse local contexts, which impedes the comparison and transfer of insights. In this article, we systematically summarize existing empirical knowledge on TWM and assess to what extent normative claims about the impacts of TWM on sustainability goals are supported by evidence. We use the concept of sustainable access, which combines notions of what constitutes access to water and what characterizes sustainable supply of services. The available evidence suggests that TWM have two key functions in urban water systems: (1) They provide services at otherwise unavailable levels, particularly with respect to the temporal availability and spatial accessibility of the service, and (2) they extend access to areas without or with low-quality network supply, typically low-income communities on the fringe of cities. From the perspective of sustainable access, we find that TWM can provide high service levels and thus fill a specific gap in the landscape of urban water services. Due to comparatively high prices, however, it is unlikely that these services are affordable for all. The combination of heterogeneous access to cheaper (subsidized) piped water and marginal pricing in TWM results in allocation outcomes that are not coherent with existing notions of equitable access to water. However, there is little convincing evidence that TWM necessarily result in unsustainable water use. The literature indicates that urban water governance in the studied areas is frequently characterized by a lack of effective institutions, which impedes the regulation or formalization of TWM.

Master of Agribusiness / Department of Agricultural Economics / Arlo Biere / The objective of this thesis is to examine the factors that a producer will want to consider when choosing the milk cooling and storage system for the dairy farm. The two systems studied are the traditional, on-farm, bulk tank system and the more recently developed, direct tanker loading system that uses glycol chilling plates. As a long-term investment, the choice of the refrigeration and storage system will have an impact on at least four dimensions of the dairy business. The capital cost of the milk cooling/storage system can range from 2% to 5% of the total capital investment in the farm. Milk cooling costs can also account for as much as 25% of the farm’s total electric costs. The system selected can also have an impact on the hauling charges and the hauling charges can account for as much as 10% of the dairy’s gross revenue. Lastly, the storage system selected may influence the range of markets available to the producer as not all processors accept milk from farms using direct tanker loading. Using an economic engineering approach, three hypothetical farm sizes were considered: milking 700, milking 1,400, and milking 2,100 cows. Capital and operating cost data were collected from three major dairy equipment manufacturers that service the Upper Midwest. Capital expenses for each size farm were priced for conventional bulk tanks and then also priced for glycol plate chiller systems that load directly into tanker trailers. The comparison of annualized costs of ownership for all three farm sizes shows only minor differences in the two systems. For the 700 cow farm, a direct tanker loading system saved 0.24% over the total capital investment; for the 1,400 cow farm, a direct tanker loading system saved 0.97%; and for the 2,100 cow farm, a direct tanker loading system saved 1.19%. Thus, differences in hauling charges, which will vary with each situation, become critical to the choice. Because the overall cost of the two systems are so close, one can expect that the peripheral and non-economic issues may be much more influential on each producer’s decision. Given the known differences in hauling charges, one can conclude that for the 700 cow farm, conventional tanks would be the preferred choice. For the 1,400 cow farm and the 2,100 cow farm, the determining factors come down to the differences in hauling charges and long-term goals for the farm business.

Hoje em dia com o crescente aumento da exploração de petróleo e gás em águas profundas, há um aumento na demanda por operações offshore envolvendo a cooperação entre unidades flutuantes. Tais operações requerem um alto nível de planejamento e coordenação, o que na maioria dos casos é feito com a troca de informação no nível de operação, com cada unidade flutuante comandada independentemente. Exemplos de operações deste tipo vão desde operações de alívio passando por operações de instalação de equipamento submarino, até operações de pesquisa envolvendo múltiplas unidades flutuantes dotadas de sistema de posicionamento dinâmico (DP). As vantagens do controle cooperativo surgem com a redução do erro da distância relativa durante a manutenção do posicionamento ou durante a execução de manobras de posicionamento conjuntas. No presente trabalho, os conceitos de controle de consenso são aplicados de forma combinada com o sistema DP de cada navio. A influência dos ganhos do controlador cooperativo no sistema como um todo será discutida, utilizando-se técnicas de análise da resposta em frequência. Simulações completas no domínio do tempo e experimentos usando modelos em escala serão utilizados para se demonstrar o funcionamento do controle cooperativo. Todas as simulações serão conduzidas no simulador Dynasim e os ensaios experimentais no tanque de provas da Engenharia Naval da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Além disso, serão feitas comparações entre os experimentos em tanque de provas e simulações numéricas equivalentes, demonstrando-se a validade dos ensaios numéricos. Será também demonstrado que os requisitos de projetos adotados são atendidos pelos ensaios em tanque de provas. . / With the increasing of deep water oil & gas exploration, there is also an increase in the demand by offshore operations involving muti-vessels. Such operations require a high level of planning and coordination, which in most of the cases is made by information exchange at the operation level, being each vessel commanded independently. Examples of such operations are offloading, subsea equipment installation and subsea research operation; all of them involving multiples dynamically positioned (DP) vessels. The advantage of the cooperative control arises with the reduction of the relative positioning error during station keeping or transient maneuvers. In this work, the consensus control concepts are applied combined with the DP System of each ship. The cooperative DP controller will be investigated with the analysis of the coupled dynamics of the vessels. The influence of the cooperative control gains on the whole system will be discussed, using the frequency response of the open loop system. Fully nonlinear time-domain simulations and experimental results will be used to demonstrate the operation of the cooperative control. Besides that, comparisons between the small-scale experiments and equivalent numerical simulations will be carried out, validating the experimental results. It will also be demonstrated that the adopted design requirements are met. All tests will be carried out using the Dynasim numerical simulator and the small-scale experiments will be carried on the academic towing tank in the Naval Architecture and Ocean Engineering Department, Polytechnic School of University de São Paulo.

This thesis defines and applies a methodology for analyzing the possibility of extending the operating sector of DP shuttle tankers for offloading operations in Spread Moored FPSO Platforms. Extending the operating sector is beneficial to increase operations\' availability and to reduce DP power demand under certain environmental conditions. This study is important, since several emergency disconnections have occurred during offloading in Santos Basin because the shuttle tanker was pushed out of the green sector by environmental resultants that pointed to the West. However, this proposal has to be carefully analyzed in order to guarantee the operations\' safety and not to increase the risks of collision between FPSO and shuttle tanker, of oil pollution and of personnel safety. The methodology consists in five basic steps: Preliminary Risk Analysis to assess the potential hazards associated with the new sector; evaluation of the uptime gain through static analysis; evaluation of DP power demand inside the original and extended sector; real time simulations to evaluate the operation in a realistic environment; and, finally, field tests to validate the proposal. This thesis presents the contextualization of the problem, a bibliographical research, theoretical concepts, the detailed methodology and results of each step. The results show that the average uptime gain is significant both in Campos and Santos Basins - up to 9% and 13% respectively - and that the additional risks created by the sector extension are well mitigated if some recommendations are put into place. The conclusion of this thesis is that extending the operating sector is not only beneficial but also safe. / Esta dissertação define e aplica uma metodologia para analisar a possibilidade de extensão do setor operacional de navios aliviadores DP para operações de offloading em plataformas FPSO ancoradas em Spread-Mooring. Esta proposta apresenta como vantagens o aumento da disponibilidade das operações e redução na demanda de energia do navio DP em certas condições ambientais. O estudo é importante tendo em vista que várias desconexões de emergência já ocorreram durante operações de alívio na Bacia de Santos, porque o navio-tanque foi empurrado para fora do setor verde por resultantes ambientais que apontavam para oeste. No entanto, a proposta deve ser cuidadosamente analisada para garantir que o novo setor não aumenta os riscos de colisão, de poluição ambiental e de segurança às pessoas. A metodologia consiste em cinco etapas básicas: Análise Preliminar de Riscos (APR); avaliação do ganho de disponibilidade da operação; avaliação da demanda de energia do sistema DP nos setores original e estendido; simulações de manobra em tempo real; e, finalmente, testes em campo para validação da proposta. Esta dissertação apresenta a contextualização do problema, pesquisa bibliográfica, conceitos teóricos, a metodologia detalhada e os resultados de cada etapa. Os resultados mostram que o ganho médio de disponibilidade é significativo nas bacias de Campos e de Santos - até 9% e 13%, respectivamente - e que os riscos adicionais criados pela extensão do setor são devidamente mitigados se as recomendações levantadas na APR forem implementadas. A conclusão desta dissertação é que estender o setor operacional é, não somente benéfico, mas também seguro.

A necessidade de redução do consumo de combustíveis fósseis, devido ao cenário atual de tentar frear os efeitos do aquecimento global e de reduzir a poluição atmosférica, vem ditando uma série de transformações no setor de transporte naval. Este trabalho apresenta, inicialmente, as mudanças no âmbito normativo na questão do controle de emissões de poluentes e de eficiência de consumo de combustíveis em navios mercantes. Em seguida, com foco nas embarcações existentes, são apresentadas as principais técnicas operacionais com grande potencial de redução de consumo de combustível, destacando o método da redução da velocidade de navegação que, corretamente aplicado, tem impacto positivo tanto na redução dos custos operacionais, quanto no aumento expressivo de eficiência energética. Foi realizada uma análise numérica da variação do consumo de combustível em função da velocidade de um navio petroleiro Suezmax, adaptado para operações de alívio em plataformas do tipo FPSO em águas brasileiras. Com isso, estimou-se o potencial de aumento da eficiência energética da embarcação a partir de pequenas reduções de velocidade, e discutiu-se as possíveis aplicações desta melhoria, a partir do perfil operacional característico do navio tipo, de modo a não causar impacto econômico na operação. O estudo, ainda, avaliou a aplicação de duas metodologias numéricas diferentes, uma baseada apenas em equações de regressão, semi-empírica, e outra utilizando simulações de CFD para a estimativa de parâmetros sensíveis a forma do casco e de grande relevância para a determinação dos consumos característicos, analisando imprecisões e impactos no resultado final. / The need to reduce fossil fuels consumption due to the current scenario of trying to restrain global warming effects and reduce air pollution is dictating a series of transformations in shipping. This study introduces, at first, the changes of the regulatory framework concerning gas emissions control and fuel consumption efficiency on merchant ships. Secondly, the main operational procedures with high potential reduction of fuel consumption are discussed, with focus on existing vessels, using ship speed reduction procedure. This procedure shows the positive impacts on both operating costs reduction and also on energy efficiency increase if correctly applied. Finally, a numerical analysis of the fuel consumption variation with the speed was carried out for a Suezmax class oil tanker, which has been adapted to oil offloading operations for FPSOs in Brazilian offshore oil production systems. In this analysis, the discussions about the variations of vessel energy efficiency from small speed rate reductions and the possible applications of this improvement, taking into account the typical operating profile of the vessel in such a way to have significant economic impacts on the operation. This analysis also evaluated the application of two different numerical methods: one based only on regression equations produced by existing data, semi empirical method, and another using a CFD simulations for estimating the hull shape parameters that are most relevant for determining fuel consumption, analyzing inaccuracies and impact on the final results.

Sistemas de transporte marítimo são essenciais para o Comércio Global, em especial, navios-tanques e seus centros de carga e descarga de produtos líquidos ou gasosos inflamáveis; portanto, é crucial entender como estes sistemas podem falhar, para que seus operadores sejam capazes de manter a sua capacidade de operação. É preciso que cada e toda análise quantitativa de risco compreenda algumas das atividades básicas que devem ser desenvolvidas, para permitir a quantificação dos riscos envolvidos e associados, na operação do sistema ou do processo. Basicamente, devem ser calculadas as probabilidades de ocorrência dos eventos indesejados identificados, bem como a magnitude de suas consequências. O objetivo deste trabalho é aferir se a técnica denominada Rede Bayesiana RB é a mais adequada, comparando-a com as técnicas de árvores de falhas e de eventos, para realizar uma Análise de Risco da operação ou processo de descarga de líquidos inflamáveis, como etanol anidro e/ou produtos petrolíferos, de um naviotanque para um terminal portuário específico Terminal de Granéis Líquidos TGL com foco na interface entre dois sistemas: o navio e o porto, observado o elemento humano, ou seja, o erro humano (Análise da Confiabilidade Humana). Além disso, será realizado um estudo das consequências do vazamento de um líquido inflamável transportado pelo navio, olhando para o pior cenário, a partir da ruptura da tubulação ou do compartimento do navio-tanque. A análise tem por base as recomendações da Organização Internacional Marítima OIM (em inglês, IMO). A OIM tem adotado a Avaliação Formal da Segurança AFS (em inglês, Formal Safety Assessment FSA), como seu modo oficial de receber as sugestões de seus membros para criar ou modificar qualquer regulamentação correlacionada. Este processo é composto de cinco passos que a OIM descreve na guia AFS (IMO, 2002). Este trabalho irá mostrar todas as etapas, mas irá focar, com especial atenção, a segunda etapa Risk Assessment, porque será aplicada ao caso sob análise, envolvendo o comportamento humano. Existem muitas técnicas e muito trabalho envolvido na estimação das probabilidades dos eventos. O mesmo ocorre para a avaliação de suas consequências. Uma vez definida a quantidade total de vazamento, um software poderá ser usado para calcular as consequências. O mesmo será feito para na Análise de Risco, utilizando RB, e, neste ponto, o trabalho apresenta uma nova contribuição. / Maritime transportation systems are essential for World Trade, in special, Tankers ships and yours loading and unloading facilities; therefore, it is crucial to understand how these systems may fail, to be able to maintain their capacity. It need that each and every quantitative risk assessment comprises some basic activities that have to be developed to allow the quantification of the risks involved in the operation of a system or process. Basically, it must be estimated the likelihood of the identified undesired events as well as the magnitude of their consequences. The objective of this study is to assess if the technique called Bayesian Networks BN is the best suited, with respect to the Fault Tree Analysis FTA and the Event Tree Analysis ETA, to perform an Risk Analysis of the operation or process of unloading of flammable bulk liquids, such as anhydrous ethanol and/or oil products, from a Tanker to a port terminal specified the Bulk Liquid Terminal BLT, focusing on the interface between the two systems: ship and port with the inclusion of the human factor, i.e., human error: Human Reliability Analysis HRA. Furthermore, a consequence analysis of a specific liquid bulk leakage will be performed, looking at the worst scenario case, from the rupture of a pipeline or tank from a Tanker. The analysis came from based on the recommendations of the International Maritime Organization IMO. The IMO has adopted the FSA (Formal Safety Assessment) as its official way of receiving suggestions of its members to create or modify any regulation correlated. It is a process composed by five steps that IMO has described in its Guidelines for FSA (IMO, 2002). This thesis will to show all steps, but will look carefully to step two (Risk Assessment) because it will be applied in the example situation, involving human behavior (HRA). There are many techniques and much work involved in the estimation of the likelihood of the events. The same occurs for the evaluation of their consequences. Once defined the total leaked quantity, software will be used to calculate the consequences. The same will be done to Risk Analysis, using BN, and at this point, the work is a new contribution.

Thesis (M.S.)--Air Force Institute of Technology, 2003. / Title from title screen (viewed Oct. 28, 2003). "March 2003." Vita. "AFIT/GOR/ENS/03-04." Includes bibliographical references (leaves 69-70). Also issued in paper format.

Hoje em dia com o crescente aumento da exploração de petróleo e gás em águas profundas, há um aumento na demanda por operações offshore envolvendo a cooperação entre unidades flutuantes. Tais operações requerem um alto nível de planejamento e coordenação, o que na maioria dos casos é feito com a troca de informação no nível de operação, com cada unidade flutuante comandada independentemente. Exemplos de operações deste tipo vão desde operações de alívio passando por operações de instalação de equipamento submarino, até operações de pesquisa envolvendo múltiplas unidades flutuantes dotadas de sistema de posicionamento dinâmico (DP). As vantagens do controle cooperativo surgem com a redução do erro da distância relativa durante a manutenção do posicionamento ou durante a execução de manobras de posicionamento conjuntas. No presente trabalho, os conceitos de controle de consenso são aplicados de forma combinada com o sistema DP de cada navio. A influência dos ganhos do controlador cooperativo no sistema como um todo será discutida, utilizando-se técnicas de análise da resposta em frequência. Simulações completas no domínio do tempo e experimentos usando modelos em escala serão utilizados para se demonstrar o funcionamento do controle cooperativo. Todas as simulações serão conduzidas no simulador Dynasim e os ensaios experimentais no tanque de provas da Engenharia Naval da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Além disso, serão feitas comparações entre os experimentos em tanque de provas e simulações numéricas equivalentes, demonstrando-se a validade dos ensaios numéricos. Será também demonstrado que os requisitos de projetos adotados são atendidos pelos ensaios em tanque de provas. . / With the increasing of deep water oil & gas exploration, there is also an increase in the demand by offshore operations involving muti-vessels. Such operations require a high level of planning and coordination, which in most of the cases is made by information exchange at the operation level, being each vessel commanded independently. Examples of such operations are offloading, subsea equipment installation and subsea research operation; all of them involving multiples dynamically positioned (DP) vessels. The advantage of the cooperative control arises with the reduction of the relative positioning error during station keeping or transient maneuvers. In this work, the consensus control concepts are applied combined with the DP System of each ship. The cooperative DP controller will be investigated with the analysis of the coupled dynamics of the vessels. The influence of the cooperative control gains on the whole system will be discussed, using the frequency response of the open loop system. Fully nonlinear time-domain simulations and experimental results will be used to demonstrate the operation of the cooperative control. Besides that, comparisons between the small-scale experiments and equivalent numerical simulations will be carried out, validating the experimental results. It will also be demonstrated that the adopted design requirements are met. All tests will be carried out using the Dynasim numerical simulator and the small-scale experiments will be carried on the academic towing tank in the Naval Architecture and Ocean Engineering Department, Polytechnic School of University de São Paulo.

A necessidade de redução do consumo de combustíveis fósseis, devido ao cenário atual de tentar frear os efeitos do aquecimento global e de reduzir a poluição atmosférica, vem ditando uma série de transformações no setor de transporte naval. Este trabalho apresenta, inicialmente, as mudanças no âmbito normativo na questão do controle de emissões de poluentes e de eficiência de consumo de combustíveis em navios mercantes. Em seguida, com foco nas embarcações existentes, são apresentadas as principais técnicas operacionais com grande potencial de redução de consumo de combustível, destacando o método da redução da velocidade de navegação que, corretamente aplicado, tem impacto positivo tanto na redução dos custos operacionais, quanto no aumento expressivo de eficiência energética. Foi realizada uma análise numérica da variação do consumo de combustível em função da velocidade de um navio petroleiro Suezmax, adaptado para operações de alívio em plataformas do tipo FPSO em águas brasileiras. Com isso, estimou-se o potencial de aumento da eficiência energética da embarcação a partir de pequenas reduções de velocidade, e discutiu-se as possíveis aplicações desta melhoria, a partir do perfil operacional característico do navio tipo, de modo a não causar impacto econômico na operação. O estudo, ainda, avaliou a aplicação de duas metodologias numéricas diferentes, uma baseada apenas em equações de regressão, semi-empírica, e outra utilizando simulações de CFD para a estimativa de parâmetros sensíveis a forma do casco e de grande relevância para a determinação dos consumos característicos, analisando imprecisões e impactos no resultado final. / The need to reduce fossil fuels consumption due to the current scenario of trying to restrain global warming effects and reduce air pollution is dictating a series of transformations in shipping. This study introduces, at first, the changes of the regulatory framework concerning gas emissions control and fuel consumption efficiency on merchant ships. Secondly, the main operational procedures with high potential reduction of fuel consumption are discussed, with focus on existing vessels, using ship speed reduction procedure. This procedure shows the positive impacts on both operating costs reduction and also on energy efficiency increase if correctly applied. Finally, a numerical analysis of the fuel consumption variation with the speed was carried out for a Suezmax class oil tanker, which has been adapted to oil offloading operations for FPSOs in Brazilian offshore oil production systems. In this analysis, the discussions about the variations of vessel energy efficiency from small speed rate reductions and the possible applications of this improvement, taking into account the typical operating profile of the vessel in such a way to have significant economic impacts on the operation. This analysis also evaluated the application of two different numerical methods: one based only on regression equations produced by existing data, semi empirical method, and another using a CFD simulations for estimating the hull shape parameters that are most relevant for determining fuel consumption, analyzing inaccuracies and impact on the final results.