Дослідження методів розходження суден в морі при великій інтенсивності руху і присутності навігаційної небезпеки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дунайский інститут національного університету «Одеська морська академія», Україна

Дослідження методів розходження суден в морі при великій інтенсивності руху і присутності навігаційної небезпеки

Мітін Юрій Олександрович

старший викладач кафедри навігації і управління судном

Анотація

безпека судноводіння маневр розходження

Безпека судноводіння є однією з найважливіших проблем, від успішного вирішення якої залежить зменшення кількості аварійних випадків, а отже зниження шкоди людському життю та навколишньому середовищу, а також зменшення величезних матеріальних збитків. Навігаційні перешкоди та інтенсивне судноплавство значно ускладнює плавання морських суден у обмежених районах, створюють передумови виникнення аварійних ситуацій. Плавання в стиснених районах характеризується швидкоплинною зміною навігаційної ситуації, тому потрібна розробка оперативних методів оцінки небезпеки зближення та вибору безпечного маневру розходження. Отже на теперішній час для запобігання зіткненню суден використовують високий рівень інформаційних та комп'ютерних технологій що є доцільним і справедливим.

Ключові слова: небезпека зіткнення, маневр розходження, стратегія розходження, контроль ситуації, алгоритми дій.

У ситуації небезпечного зближення суден при дистанції найкоротшого зближення меншу за достатню, але допустиму, виникає загроза їх зіткнення що викликає необхідність виконання маневру розходження. В даний час локально - незалежне управління є основним принципом процесу розходження суден, який передбачає контроль кожним із суден поточної ситуації зближення, а у разі небезпечного зближення суден, вибір маневру розходження виконується кожним з них незалежно, з урахуванням координації маневрів, що забезпечують їх узгодженість. Причому система координації в даний час реалізована у Міжнародних Правилах Попередження Зіткнення Суден (МППЗС - 72) [1].

У процесі розходження зміною курсу збільшення істинного курсу викликає збільшення відносного курсу, який може мати різні знаки, що веде до неоднозначності розрахунків параметрів розходження.

Автономна суднова система ухилення від зіткнення і теоретичне обґрунтування процесу викладається у роботі [2]. Розглянуто Правила ухилення від зіткнення (COLREG) та алгоритм ухилення від зіткнення. Показано, що дослідження з автоматизації керування судном можуть бути реалізовані класичним підходом, який заснований на математичних моделях та алгоритмах, або представлені комп'ютерною технологією, що використовує штучний інтелект.

Принципи локально-незалежного зовнішнього управління процесом розходження суден та аналіз методів їх реалізації розглянуто у роботі [3].

Стандартний оптимальний маневр розходження та взаємодія суден у ситуації небезпечного зближення і вибір стратегії попередження їх зіткнення розглянуті у роботі [4].

Для досягнення цілей розходження можуть використовуватись як окремі прості дії (маневри), так і їх послідовність. До маневрів відноситься зміна курсу, зміна швидкості, циркуляція. Остання дія через особливості застосування при розходженні розглядається як окремий від зміни курсу . Запланована для усунення небезпеки інших суден дія або їх послідовність вважаються стратегією вирішення завдання. Стратегія розходження - це призначений для запобігання зіткнення план руху, що включає програмну траєкторію з зазначеної початкової та кінцевої точками та з виділеними на ній ділянками маневрів. За початок цієї програмної траєкторії приймається поточне місце судна. її кінець перебуває з урахуванням наступних можливих обставин.

Обраний маневр по відношенню до головної небезпечної цілі не повинен призводити до небезпеки надмірного зближення з іншими суднами або навігаційної небезпеки. Для обліку цієї умови при аналізі ефективності маневру кінцеву точку стратегії розходження розраховують за часом від точки закінчення маневру, що входить у стратегію через певний інтервал. Його можна прийняти рівним.

До питань знаходження стратегії розходження належать:

планування маневрів з урахуванням інерційності судна;

встановлення критерію, що дозволяє судити про якість намічених стратегії;

вибір процедури визначення ефективної стратегії розходження.

За виконання завдання розходження переслідуються три мети:

Безпека;

Відповідність МППЗС-72;

Економічність.

Необхідність урахування інерційності судна. Морські судна є великими динамічними об'єктами, що мають велику інерцію, яка проявляється під час маневрування. Нехтування цією обставиною під час планування дій для попередження зіткнень може призвести до великих похибок у результатах прогнозування та вплинути на безпеку розходження. Якщо, наприклад, вважати зміну курсу судна на 90° миттєвим, то це призводить до похибки у відстані найкоротшого зближення, так само висув судна на циркуляції, що досягає значних відстаней. У суден завдовжки 200 м - це близько 5 кб. Похибки від нехтування інерцією судна при маневрі швидкістю ще значніше. Вони можуть досягати кількох миль.

Для знаходження оптимальних стратегій розходження необхідно вибрати критерій (міру) їх якості та визначити його придатність. В будь-якому разі критерій ефективності повинен відповідати цілям аналізованої системи та дозволяти кількісно характеризувати успішність маневрування.

Вибір вдалого показника, що дозволяє судити про ефективність багатоцільової системи, залежить від того, наскільки глибоко вона вивчена. На всі види систем маневрування готових рекомендацій щодо вибору критерію якості немає. У багатьох випадках загальний показник ефективності системи з декількома нечіткими цілями отримують ітеративно, приймаючи до уваги в кожному циклі лише дві з них.

Тому завдання оцінки якості розглядається з прикладу системи із двома цілями. її рішення включає дві частини:

вибір окремих критеріїв ефективності системи з кожної цілі та знаходження процедур визначення їх значень;

розрахунок за окремими показниками загального критерію (об'єднання оцінок).

Основним документом, яким керуються під час попередження зіткнення суден, є МППЗС-72. Однак у цих правилах визначено дії тільки для двох взаємно небезпечних суден. Щодо усунення загрози зіткнення з кількома «цілями» є лише рекомендації загального характеру.

Висновок

Алгоритма, що забезпечує синтез ефективної стратегії розходження суден, що зустрічаються на практиці, не існує. Та й навряд чи він може бути, тому, що кількість, утворених суднами і межами акваторій, ситуацій надзвичайно велика та повної інформації про них у системах попередження зіткнення (СПЗ) немає. Крім того, у процесі розходження можуть виникнути непередбачувані обставини, правильна реакція на які визначається численними чинниками. Інформацію про всіх із них просто неможливо своєчасно ввести до СПЗ. Тому вивчення і дослідження запропонованої теми є дуже важливим і необхідним.

Список використаних джерел

1. Міжнародні Правила попередження зіткнень суден у морі (МППЗС-72).

2. Statheros Thomas. Autonomous ship collision avoidance navigation concepts, technologies and techniques / Statheros Thomas, Howells Gareth, McDonald-Maier Klaus. // J. Navig.2008. 61, № 1, p. 129-142.

3. Бурмака И.А. Управлення суднами в ситуаціі небезпечного зближення / И.А Бурмака., Э.Н Пятаков., А.Ю. Булгаков - LAP LAMBERT Academic Publishing, - Саарбрюккен (Германия), - 2016. - 585 с.

4. Пятаков Э.Н. Взаимодействие судов при расхождении для предупреждения столкновения / Пятаков Э.Н., Бужбецкий Р.Ю., Бурмака И.А., Булгаков А.Ю. - Херсон: Гринь Д.С., 2015. - 312 с.

Размещено на Allbest.ru