Виявлення ситуації небезпечного зближення у стислих умовах плавання з використанням зон безпеки суден різних форм. Розробка способу безпечного розходження суден у стислих умовах плавання з використанням зон безпеки суден еліптичної і прямокутної форм.
Аннотация к работе
Ефективність роботи морських суден значною мірою визначається безпекою судноводіння, однієї з найважливіших проблем якої є неприпустимо високий рівень зіткнення суден. Незважаючи на те, що цій проблемі присвячені чисельні наукові дослідження, а бурхливий розвиток обчислювальної техніки і методів теорії керування забезпечили на флоті широке впровадження автоматизованих системи керування, проблема зниження аварійності від зіткнення суден залишається актуальною. Тема дисертаційної роботи повязана з держбюджетною науково-дослідною роботою "Удосконалення методів безпечного судноводіння в складних умовах плавання", № ГР 0103U006406, у якій автор дисертації самостійно виконав розділ, тематичним планом науково-дослідних робіт Одеської національної морської академії, зокрема з темою "Розробка компютерного тренажера по розхожденню суден". плавання судно безпека розходження Для цього вирішені наступні допоміжні задачі: - розробка способу виявлення ситуації небезпечного зближення у стислих умовах плавання з використанням зон безпеки суден, що мають форму еліпса чи прямокутника; Вперше отримано: спосіб виявлення ситуації небезпечного зближення у стислих умовах плавання з використанням зон безпеки еліптичної і прямокутної форм; метод формування областей припустимих маневрів відхилення і розрахунку параметрів оптимального маневру відхилення при розходженні у стислих умовах плавання.Такий підхід еквівалентний завданню для судна і цілі загальної зони безпеки з постійним радіусом, у яку не повинні попадати судна, що зближаються. При цьому в роботах, які розглядають безпечну зону судна, указується, що її форма і розміри залежать від ряду факторів: курсового кута, розмірів і маневрених характеристик суден; відносної швидкості зближення суден, щільності руху суден; гідрометеорологічних умов; довжин шляху гальмування; дистанції найкоротшого зближення; радіусу циркуляції і часу затримки при обробці інформації. Обмеженість розглянутих підходів до рішення задачі вибору безпечного маневру розходження власного судна з зустрічним в стислих умовах плавання можна перебороти виходячи, насамперед, із практичних вимог не попадати в зони безпеки один одного у процесі розходження суден, що можуть мати еліптичну чи прямокутну форму. Вхідними даними являються параметри початкової ситуації, пеленг і дистанція між суднами в початковий момент часу, параметри руху суден, розміри і форма зон безпеки кожного із них. Припускаючи подальший рух власного судна і зустрічного з початковими параметрами, варто зясувати: чи попадає зустрічне в зону безпеки судна, а також, чи попадає власне судно в зону безпеки зустрічного.У дисертації виконано теоретичне узагальнення і нове рішення задачі оптимального розходження суден у стислих умовах, що полягає в урахуванні різних типів взаємодії суден у процесі розходження в залежності від початкових умов, що впливає на стратегію вибору маневру і критерій оптимальності, забезпечуючи безпеку, і підвищення точності визначення параметрів розходження. У результаті проведеного дисертаційного дослідження отримані наступні наукові результати: - розроблено спосіб виявлення ситуації небезпечного зближення у стислих умовах плавання, який відрізняється від існуючих тим, що використань зони безпеки еліптичної і прямокутної форм, які позволяють вибрати більш економічний маневр для розходження ніж зона в вигляді кола; отримано метод формування областей припустимих маневрів відхилення і розрахунку параметрів оптимального маневру відхилення при розходженні, який відрізняється від існуючих тим, що дозволяє вибрати маневр для розходження при криволінійному русі; Практична значимість результатів роботи визначається тим, що отриманий у роботі спосіб розрахунку оптимальних параметрів маневру розходження у стислих умовах з використанням еліптичних і прямокутних зон безпеки може бути використаний у ситуаціях розходження з декількома суднами і при урахуванні навігаційних небезпек. Практична цінність роботи полягає в тому, що отримані в дисертації алгоритми, програми і імітаційна модель процесу розходження судна можуть використовуватися і впроваджуватися на суднах з ціллю аналізу виникаючих ситуацій при розходженні, для вибору маневру, при навчанні судноводіїв, для створення тренажерів по розходженню суден, при проектуванні ЗАРП і розробці експертних систем вибору маневру розходження.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
Вывод
У дисертації виконано теоретичне узагальнення і нове рішення задачі оптимального розходження суден у стислих умовах, що полягає в урахуванні різних типів взаємодії суден у процесі розходження в залежності від початкових умов, що впливає на стратегію вибору маневру і критерій оптимальності, забезпечуючи безпеку, і підвищення точності визначення параметрів розходження.
Проведені наукові дослідження підтвердили гіпотезу про те, що в залежності від початкової позиції суден і їхніх параметрів руху можливе існування більш економічних, чим коло, зон безпеки, що забезпечують ефективне розходження у стислих умовах плавання.
У роботі отримано спосіб урахування скрутності району маневрування при розходженні суден, яким відрізняється тим, що при оцінці небезпеки зіткнення і виборі безпечного оптимального маневру відхилення використовуються зони безпеки еліптичної і прямокутної форм, що підвищує економічність маневру.
У результаті проведеного дисертаційного дослідження отримані наступні наукові результати: - розроблено спосіб виявлення ситуації небезпечного зближення у стислих умовах плавання, який відрізняється від існуючих тим, що використань зони безпеки еліптичної і прямокутної форм, які позволяють вибрати більш економічний маневр для розходження ніж зона в вигляді кола;
- удосконалена процедура оцінки можливості безпечного розходження при еліптичній і прямокутній формах зон безпеки суден;
- отримано метод формування областей припустимих маневрів відхилення і розрахунку параметрів оптимального маневру відхилення при розходженні, який відрізняється від існуючих тим, що дозволяє вибрати маневр для розходження при криволінійному русі;
- одержала подальший розвиток методика урахування впливу динаміки судна на його поворотливість при розрахунку параметрів маневру відхилення у стислих умовах плавання.
Практична значимість результатів роботи визначається тим, що отриманий у роботі спосіб розрахунку оптимальних параметрів маневру розходження у стислих умовах з використанням еліптичних і прямокутних зон безпеки може бути використаний у ситуаціях розходження з декількома суднами і при урахуванні навігаційних небезпек. Метод може бути також корисний для забезпечення безпеки переміщення обєктів у стислих умовах руху. Практична цінність роботи полягає в тому, що отримані в дисертації алгоритми, програми і імітаційна модель процесу розходження судна можуть використовуватися і впроваджуватися на суднах з ціллю аналізу виникаючих ситуацій при розходженні, для вибору маневру, при навчанні судноводіїв, для створення тренажерів по розходженню суден, при проектуванні ЗАРП і розробці експертних систем вибору маневру розходження.
Результати роботи впроваджені в науково-технологічному інституті суднобудування СРВ для проектування і створення берегових засобів навігаційного устаткування і для забезпечення безпечного розходження між суднами, у науково-технологічному департаменті Міністерства транспорту Соціалістичної Республіки Вєтнам для підвищення безпеки плавання в прибережних водах, у ДП "Дельта-лоцман" при тренажерній підготовці лоцманів, і на факультетах морського судноводіння Вєтнамського морського університету та Одеської національної морської академії при підготовці курсантів по використанню засобів навігаційного устаткування для безпечного розходження.
ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ОПУБЛІКОВАНІ В НАСТУПНИХ СТАТТЯХ: 1. МАЙ БА ЛИНЬ. Система управления движением судов.// Судовождение: Сб. научн. трудов./ ОГМА. - Вып. 5. - Одесса: Латстар, 2002. с. 51-64.
2. МАЙ БА ЛИНЬ. Математическое описание системы управления движения судов// Методи та засоби управління розвитком транспортних систем. Збірник наукових праць. Вып. 3. - Одесса: ОНМУ, 2002. с. 243-250.
3. МАЙ БА ЛИНЬ. Расчет параметров домены для систем управления движением судов // Методи та засоби управління розвитком транспортних систем. Збірник наукових праць. Вып. 5. - Одесса: ОНМУ, 2003. с. 206-217.
4. МАЙ БА ЛИНЬ. Моделирование криволинейных траекторий движения с учетом загрузки судна // Методи та засоби управління розвитком транспортних систем. Збірник наукових праць. - Вып. 6. - Одесса: ОНМУ, 2003. с. 225-236.
5. МАЙ БА ЛИНЬ. Математическое моделирование оценки опасного столкновения в истинном движении // Судовождение: Сб. научн. трудов. / ОНМА, - Вып.6. - Одесса: Латстар, 2003.- С. 86-96.
6. Мальцев А.С., МАЙ БА ЛИНЬ. Выбор оптимального курса для расхождения судов при криволинейном движении // Судовождение: Сб. научн. трудов. / ОНМА, - Вып.7. - Одесса: Латстар, 2004.- с. 47-57.
7. МАЙ БА ЛИНЬ. Методы обеспечения плавания судов в прибрежных водах. // Методи та засоби управління розвитком транспортних систем. Збірник наукових праць. - Вып. 7. - Одесса: ОНМУ, 2004. - с. 222-234.
8. UA. 62275 A. 7 G08G3/02 Мальцев А.С., МАЙ БА ЛИНЬ. Устройство для предупреждения столкновения судов. Бюл. № 12, 2003 р.