Методика підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки судноплавства в умовах підвищеного ризику плавання на внутрішніх водних шляхах

Метод оцінювання поточної ефективності кожного етапу операційного плану та динамічного маневрування визначає ситуативні «вузькі» місця, де необхідна швидка реорганізація та нові схеми взаємодії ресурсоздатних інформаційних агентів для коригування задач спостереження, ідентифікації, навігації та управління у швидкоплинних незвичайних подіях.

Особливістю розроблених аналітичних моделей у межах методу реалізації інтегрованої технології оптимального розподілу функцій, інформаційних ресурсів та засобів спостереження, навігації та управління рухом є точне прогнозування в прискореному масштабі часу коригування етапів оперативного плану і кроків динамічного маневрування у зоні підвищеного ризику плавання суден. Підвищення ефективності навігаційного обслуговування згідно запропонованої методики досягнуто за рахунок використання досліджених з аналітичних закономірностей взаємозалежності паралельних процесів дискретної навігації та безперервного управління збуреним рухом. Яке гарантує точне наближення фактичної траєкторії до програмних й безпечних, для інших виконуються оперативно корегуєми завдання на термінальні умови кожного кроку реалізації перехідних ситуативних процесів у межах оперативного плану рейсу.

Доведено роботоспроможність методики, моделей, методів та інструментальних засобів результатами комп'ютерного і напівнатурного моделювання експериментальної ділянки (р. Дніпро) навігаційного обслуговування за участю агентів і каналів зв'язку, які забезпечують режим безперервної корекції точності координатно-часового місцевизначення з метою підвищення рівня безпеки судноплавства в зонах підвищеного ризику плавання.

Ключові слова: навігація, управління, надзвичайна ситуація, безпека судноплавства, синергетична ефективність, функціональна стійкість, інтелектуальне обслуговування, алгебраїчні моделі.

Тихонов И.В. Методика повышения эффективности навигационного обслуживания безопасности судоходства в условиях повышенного риска плавания на внутренних водных путях. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.13 - навигация и управление движением. Государственное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт навигации и управления», Киев, 2010.

Диссертационная работа посвящена разработке методики повышения эффективности навигационного обслуживания безопасности плавания по внутренним водным путям. Обосновано, что целенаправленное снижение навигационной аварийности в зонах повышенного риска плавания достигается при создании дополнительно к существующему виртуального навигационного обслуживания по критериям безопасности жизни членов экипажа, пассажиров и перевозимых грузов. Программно-аппаратные комплексы интеллектуальных (природных и искусственных) агентов полиэргатической распределенной в пространстве и во времени виртуальной системы используют двухсторонние алгебраические преобразования нелинейных дифференциальных моделей движения в реальном пространстве оригинала в области изображений целочисленного аргумента реккурентных моделей. Это пространство позволяет найти оптимальные законы управления. Обратным переходом в область оригинала получаем аналитические решения, которые используют для оперативного управления с учетом процедур телекоммуникационных обменов сообщениями.

Разработано информационно-аналитическое обеспечение методики повышения эффективности навигационного обслуживания безопасности движения объектов водного транспорта. Функциональная устойчивость навигационного обслуживания и управление безопасным движением гарантирована процессами своевременной структурно-функциональной адаптации. Закономерные действия интеллектуальных агентов реализуются на базе аналитических моделей. Предложен метод координации полиэргатического взаимодействия для восстановления утраченных ресурсов, которые возникли как следствие воздействия внешних факторов и их проявление в полосе движения по водному пути. Метод оценивания текущей эффективности каждого этапа операционного плана и динамического маневрирования предложен для выявления «узких» мест. Тогда проводится быстрая реорганизация и осуществляется новая схема взаимодействия ресурсообеспеченных информационных агентов, которые участвуют в коррекциях задач наблюдения, идентификации, навигации и управления непосредственно в экстремальных ситуациях. Особенностью разработанных аналитических моделей в рамках метода реализации разработанных информационных технологий оптимального распределения функций информационных ресурсов и технических средств является возможность в ускоренном масштабе времени прогнозировать динамику событий в экстремальной зоне. Повышение эффективности навигационного обслуживания получено путем использования предложенных аналитических закономерностей по взаимовлиянию параллельных процессов. В указанных условиях дискретная навигация и одновременно непрерывное управление, возмущенное внешними факторами, гарантирует точное приближение фактических траекторий к расчетно-программным. Оперативная коррекция каждого шага задания производится при необходимости экстренных маневров с соблюдением терминальных и граничных условий плавания в заданной зоне.

Доказана работоспособность методики, моделей, методов и инструментальных средств результатами компьютерного и полунатурного моделирования экспериментального участка (р. Днепр) навигационного обслуживания с участием агентов и каналов связи, обеспечивающих режим непрерывной коррекции точности координатно-временного местоопределения для повышения уровня безопасности судоходства в зонах повышенного риска плавания.

Ключевые слова: навигация, управление, чрезвычайная ситуация, безопасность судоходства, синергетическая эффективность, функциональная стойкость, интеллектуальное обслуживание, алгебраические модели.

Tykhonov I.V. The methodology of navigational service effectiveness rising for safety of navigation in zones of enhanced dangerous level on inland water routes. - Manuscript.

The Dissertation on a conferring the graduate degree of Ph.D (Engineering) on specialty 05.22.13 - Navigation and Traffic Control. Kiev, 2010.

The Dissertation devotes to prepare the methodology of navigational service effectiveness rising for safety of navigation on inland water routes. To demonstrate that purposeful lowering of navigational accident rate in zones of enhanced dangerous level can be reach by the way of construction of additional virtual navigational service for safety of navigation. Program-apparatus' complexes of intelligent agents of enhanced and integrate system used algebraic two-sides procedures of transformation no-lines differential models of movement in the field of reflection of full-figures argument, in which there are optimal code of operational control and management process in the real situations, including telecommunication notices account. To prepare informational-analytically providing of the methodology of navigational service effectiveness rising for safety of navigation on inland water routes. Functionally stable navigational service and safe navigation control are guarantied by hierarchic multi-contours processes timely structure-functional adaptation. Natural action of intellectual agents made on the basis of analytic models coordinated polyergatic reaction for renew defined lose of resource as continuous action of external factors of surroundings on the water routes fairways.

The evaluation method of real effectiveness of each operational plane step defined situational “narrow places” were need quick reorganization and new schemes of informational agents' cooperation for correctives of tasks of observation, identification, navigation and control in quickly-changing unusual events.

Exact prognosing of operational plan steps and dynamic maneuvering in zones of enhanced level of dangerous in quickly-changing unusual events are the peculiarity of prepared analytical models within the method of realization of integrate technologies of optimal divide of functions, information resources, navigation and control. Navigational service effectiveness rising within proposed methodology reached owing to using experienced analytical regularity mutual-dependence of parallel processes of discrete navigation and uninterrupted control in zones of enhanced level of dangerous. This effectiveness rising guarantee exact closing of real trajectory to programmed and safe, for others used operatively corrected tasks on terminal conditions of each step of passing situational processes realization within the voyage operational plan.

To demonstrate the working capacity of methodic, models and instrumental devises by the way of computers' and semi-natural modeling on the experimental area (Dnieper river) of navigational service with agents and communication channels, which provide continuous precisions correction of timely-positional observation for safety of navigation rising in zones of enhanced level of dangerous.

Keywords: navigation, control, extreme conditions, safety of navigation, synergetic effectiveness, functional stability, intelligent resistance (intellectual service), algebraic models.

Размещено на Allbest.ru