Методика расчета габаритов каналов, фарватеров и зон маневрирования методом компьютерного моделирования движения судов

• Автор: Козлов, Сергей Григорьевич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с. : ил.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СУДОХОДНЫХ ПУТЕЙ И МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФАРВАТЕРОВ КАНАЛОВ. И МАНЕВРОВЫХ ЗОН.

1.1 Современное состояние судоходных путей.

1.2 Анализ применения методик определения габаритов фарватеров, каналов и маневровых зон.
1.3 Особенности специализированных математических моделей движения судов, предназначенных для определения оптимальных параметров водных путей
1.4 Основные направления совершенствования методик проектирования фарватеров, каналов и зон маневрирования на основе математического моделирования движения судов.
2 СТРУКТУРА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЯЕМОГО ДВИЖЕНИЯ СУДОВ И ПОДГОТОВКА БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ ЕЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ.
2.1 Алгоритм базовой математической модели управляемого движения судов в условиях ограниченного фарватера.

2.2 Оценка адекватности математических моделей управляемого движения судов

2.3 Методика подготовки баз данных по конфигурации, глубинам и скоростям течения для функционирования модели движения судов
2.4 Базы данных для функционирования гидродинамических моделей управляемого движения судна

2.5 Особенности электронных карт фарватеров, каналов и маневровых зон .

3 ОБОБЩЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СУДНА И ДВИЖЕНИЯ ВОДЫ В КАНАЛАХ И В УЗКОСТЯХ ПРИ ПЛАВАНИИ СУДОВ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СУДОХОДНЫХ ПУТЕЙ
3.1 Основы алгоритма решения дифференциальных уравнений в расчетах встречного потока и изменения уровня воды в каналах и шлюзах при прохождении судов
3.2 Определение безопасного запаса глубины под днищем при движении судов .
3.3 Методика расчета оптимальных габаритов прямолинейных участков каналов и фарватеров
3.4 Математическое моделирование прохождения судов по криволинейнеым участкам и оценка минимального радиуса закругления
4 ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ГАБАРИТОВ СУДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ЗОН МАНЕВРИРОВАНИЯ
4.1 Обоснование методики моделирования движения судов при прохождении каналов судопропускных сооружений защитных дамб
4.2 Определения оптимальных размеров маневровых зон на основе математического моделирования.
4.3 Методика учета предельных навигационных ограничений при проектировании каналов, фарватеров и маневровых зон.
4.4 Перспективные направления совершенствования математических моделей и методов их применения при проектировании судоходных путей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Данные обстоятельства обусловили то, что Рекомендации широко применяются или, по крайней мере, учитываются в практической деятельности многих стран имеющих развитую систему портов и водных подходов к ним. Методологическая сторона решений и исследований I раскрывается в документе, разрабатываемом Рабочей группой Морская навигационная комиссия I реферат документа подготовлен в г МагСош I , i vi ii i Горизонтальные и вертикальные размеры судоходных каналов фарватеров. Данная работа является дальнейшим совершенствованием Рекомендаций. В качестве главной проблемы в работе рассматриваются вопросы обеспечения долговременной безопасности и эффективной эксплуатации судов, плавающих по искусственным каналам при их проектировании. Для решения требуется лучшее понимание управляемости и маневренности на мелководье и в узкостях как существующих судов, так и судов нового поколения. Требования 1АРН Международная Ассоциация Портов и Гаваней и I Международная комиссия по приему крупнотоннажных судов не отличаются от требований I. Руководств по проектированию каналов и портовых сооружений времен. Руководствах по проектированию и провести соответствующую модернизацию последних. Самым ответственным образом подходят к вопросам проектированияморских каналов и определения их габаритов в США. Общество гражданских инженеров , созданный в г. Ii I полуавтономный институт от , отдельные исследовательские группы Национальной Академии наук США. Вся деятельность координируется Инженерным корпусом армии США i. Для проектирования подходных каналов и зон маневрирования, а также для определения способности реконструируемых водных подходов к приему судов новых типов и размеров, детального рассмотрения задачи с применением большего количества исходных данных существуют методы физического и математического моделирования с использованием компьютерных программ тренажеров , ,, ,, , , . Навигационные и маневровые тренажеры широко используются в мировой практике при проектировании портовых объектов в качестве современных средств анализа различных ситуаций, главным образом, при проектировании каналов и акваторий портов для обеспечения проектировщика информацией о маневренных возможностях судов и определения ограничений, связанных с естественными условиями и инфраструктурой порта , , . Моделирование движения судов способствует комплексной оценке различных вариантов портового строительства и развития портовых сооружений влияние удлинения оградительных сооружений или строительства нового причала на маневренность судов, возможность приема судов специфических типов и размеров, влияние естественных условий района на возможность выполнения маневров, что повышает степень безопасности и экономичность проекта подходного канала и акватории порта. При проектировании каналов и зон маневрирования важное значение имеет расширенный состав учитываемых гидрометеорологических факторов и адекватность моделирования их действия на судно. На примере упомянутого выше Руководства по проектированию подходных каналов и фарватеров рассмотрим, особенности специализированных математических моделей движения судов, предназначенных для определения оптимальных параметров водных путей. Как уже отмечалось в этом Руководстве изложены основные требования к методикам проектирования водных путей, основанные на всестороннем применении математических моделей движения судов в условиях стесненного фарватера, определено в какой степени необходимо моделирование движения судна для определения параметров водного пути. Моделирование движения маневрирующего судна выполняется на основе математический модели движения, которая, будучи установленной на компьютере, точно, насколько это возможно, воспроизводит поведение судна при маневрировании. При оценке возможностей применения конкретной математической модели основное внимание должно быть сосредоточено на ее адекватности и практическом применении модели для расчетных работ ,. Для того, чтобы такие модели могли использоваться при проектировании каналов и портов, они должны обеспечивать имитацию всех режимов движения и маневрирования судна на малых ходах. Моделирование движение судна на полном ходу имеет меньшее значение.