Функция опасности состояния судна в границах портовых вод, регулируемых с использованием автоматизированной информационной системы : На примере порта Новороссийск

• Автор: Зуйков, Олег Тихонович
• Шифр специальности: 05.12.13, 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новороссийск
• Количество страниц: 255 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений.

Введение .

Глава 1. Развитие автоматизированных информационных

идентификационных систем обеспечения безопасности судна в границах портовых акваторий

1.1. Общая характеристика АИС, цели и задачи системы.

1.2. Использование АИС, в целях обеспечения безопасности плавания и стоянки судна в границах портовых акваторий.
1.3. Интеграция АИС с системами спутниковой навигации СНС и с системами управления движения судов СУДС в целях обеспечения безопасности мореплавания в границах портовых вод
1.3.1. Построение систем управления и контроля движения судна с использованием радиоканалов АИС.

1.3.2. Стохастическая модель функционирования системы управления судном

1.3.3. Формирование программного дискретнолинейного маршрута судна.

1.3.4. Инновация с учетом АИС метода динамического программирования траектории судна при маневрировании на акватории
порта.
Глава 2. Анализ проблемы обеспечения безопасной стоянки судов в
порту Новороссийск.
Глава 3. Специфика синоптических процессов, характерных для
Новороссийской бухты.
3.1. Орография района Новороссийской бухты и формирование сильных северовосточных ветров
3.2. Южные штормы и условия возникновения сильного
волнения в Новороссийской бухте
3.3. Гидрологическос районирование Новороссийской
бухты и исследуемые причалы
3.4. Статистика штормовой активности в районе
Новороссийской бухты.
Глава 4. Примеры аварий, происшедших с судами в порту
Новороссийск, по причине недооценки пирометеоусловий стоянки
4.1. Характерные аварии при действии боры.
4.2. Характерные аварии при действии южных штормов Глава 5. Построение целевой функции опасности стоянки судна у
причала в штормовых условиях.
5.1. Общая постановка задачи
5.2. Факторы, влияющие на функцию опасности.
5.2.1. Факторы опасности при действии южных штормов
5.2.2. Факторы опасности при действии сильных северовосточных ветров боры.
5.2.3. Нормирование выбранных факторов.
5.3. Принципы построения функции опасности
5.4. Класс математической модели
5.4.1. Расчет моделей М2, М3, М4 для построения
функции опасности стоянки судна у причала
при действии южного шторма.
5.4.1.1. Характеристика скорости увеличения
опасности южные штормы.
5.4.2. Корреляционная зависимость моделей М2. М3.
М4 с натурными наблюдениями.
5.4.3. Расчет моделей М2, М3 и М4 для построения функции опасности.
5.5. Сравнительный анализ моделей Ма с учетом вариации
парусности стоящего у причала судна.
Заключение .
Список использованных источников


К июлю года планируется принятие и ввод в действие Кодекса безопасности морского порта, в формирование которого уже в настоящее время вовлечены различные портовые службы, службы морской безопасности и органы исполнительной власти, которые также будут являться потребителями информации, транслируемой транспондерами АИС в новых операционных зонах работы АИС • в портовых водах [,2]. Согласно нынешней редакции концепции по внедрению АИС на морском флоте существуют определенное ограничение по использованию АИС (на ряду с другими радионавигационными системами) после ошвартовки судна у причального сооружения и во время стоянки, когда транспондер АИС должен быть выключен [0]. Вместе с тем, необходимость продолжения контроля за состоянием судна остается. С использованием АИС во время стоянки судна в порту могут быть решены задачи обеспечения безопасности состояния судна и портовых объектов путем транслирования параметров швартовной системы, гидрологического и ветрового режима у причала, перегрузочных работ (количество принятого на борт груза), факторов обледенения и пр. Некоторые из указанных информационных элементов настоящее время контролируются экипажем судна и стивидорами (или не контролируются вообще). Новороссийск информация о судах, производящих грузовые операции по перевалке опасного груза, аккумулируется соответствующей диспетчерской службой МАПН I раз в сутки [2]. Такая дискретность во времени сбора информации при большой мощности перегрузочного оборудования и высокой интенсивности погрузки-выгрузки нс может считаться достаточной для надлежащего контроля за безопасность состояния судна. В настоящей работе предлагается использование транспондеров ЛИС в том числе в процессе стоянки судна при введении соответствующего регламента передачи данных для соблюдения безопасности интересов РФ. В целях обеспечения безопасности плавания, маневрирования и стоянки судна в порту, особенно при большой интенсивности общего судопотока, предусматриваются различные системы регулирования движения судов. Схемы регулирования строятся на принципах различного рода ограничении операционных зон следования судна в пределах портовых акваторий (заданная ширина полосы следования, максимальная и минимальная скорости движения, рекомендованные курсы, радиусы поворота и пр. На современном уровне развития электронной картографии нс составляет принципиальных трудностей индицировать пространственно временные границы операционных зон маневрирования и стоянки судна. Но вопрос по безопасности его статутного состояния остается не решенным. СНС и СУДС. Развертывание систем дифференциальной коррекции параметров положения и движения судна с применением транспондеров ЛИС [5] позволяет определять координаты судна с субмстровой точностью, при разнесении транспондеров в нос и в корму судна, получать информацию о вращательном движении, что особенно важно при проведении швартовных операций с крупнотоннажными судами. Интеграция СНС, СУДС и АИС формирует качественно новый уровень управления движением судна по программам, включающим несколько этапов маневрирования от исходной точки до места стоянки у причального сооружения (или в обратной последовательности). Для контроля состояния агрегатов и систем маневрирующего судна предлагается использовать специальный радиоканал АИС. Как оценка и контроль, так и управление судном осуществляется либо автоматически, либо непосредственно оператором (лоцманом, капитаном, диспетчером СУДС). Рис. Модель измерения параметров строится на основе задания матрицы r(i)сигналов наблюдения (]. Рис. Пример функциональной схемы управления движением судна. В обшем случае зависимость матрицы полезных сигналов от оцениваемых параметров является нелинейной. Л(г) мультипликативно. Л* - ). По результатам процесса фильтрации этих параметров производится управление движением судна. Математическое описание процесса управления строится с помощью системы дифференциальных уравнений, определяющих движение судна, как объекта управления в пространстве состояний. Пространство состояний процесса или управляемой динамической системы формируется заданием минимально необходимой совокупности параметров {л,, А ,,. Эти параметры являются фазовыми координатами процесса или системы, а их совокупность определяет вектор состояния системы Л1 (;)= [л,,А2,. Лр]. Л = С? Л,0 + //(г), (1. Л,0 = (? Л,0 + ? Щ1) = [/!