Мобильная система управления движением судов для обеспечения безопасности мореплавания на акватории с интенсивным судоходством

• Автор: Борисова, Людмила Федоровна
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
1. НАУЧНОТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ В РАЙОНЕ

ИНТЕНСИВНОГО СУДОХОДСТВА

1.1. Состояние вопроса обеспечения безопасного мореплавания

ф 1.2. Организационноправовое обеспечение служб управления

движением судов

1.3. Анализ опыта реализации управления движением судов

1.4. Цели и задачи оперативного управления, функции мобильной

системы управления движением судов и анализ возможностей

реализации.
1.5. Формулировка задач исследования и предмет диссертации
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ
2.1. Матричные представления графов кодовых пересечений для
ф построения базовой топологической модели движения судов
2.2. Прикладные вопросы теории графов кодовых пересечений в применении к МСУДС.
2.3. Определение оптимальных траекторий в виртуальной сети приоритетов движения судов.
2.4. Архитектура взаимодействия служб в МСУДС
2.5. Выводы
3. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ
3.1. Распределение скоростей движения судов в ВСПД.
3.2. Исследование и анализ вероятностновременных характеристик движения судов в районе интенсивного судоходства.
3.3. Модель безопасности движения судов в районе интенсивного судоходства
3.4. Исследование и анализ характеристик безопасности движения и 1 разработка рекомендаций по движению судов в районе
интенсивного судоходства.
ф 3.5. Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ.
4.1. Архитектура прикладной системы МСУДС
4.2. Взаимодействие модулей программного комплекса МСУДС
4.3. Характеристика имитационной модели МСУДС
4.4. Рекомендации по оптимизации и использованию МСУДС.
4.5. Выводы 1
в ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Литература


Согласно данным [] за период - гг. Лишь около % аварий возникает в результате действий непреодолимой силы, около % являются следствием технического несовершенства судов и внезапного отказа судового оборудования. Обобщенные и классифицированные по типовым причинам аварий данные 1МО за - гг. В.2). На диаграмме большая область, обозначенная как «неизвестные причины» (% случаев), соответствует не расследованным причинам. По данным Российского морского регистра судоходства более % аварий, происходящих на море, связаны с человеческими ошибками, независимо от причины аварии []. Рост аварийности из-за человеческого фактора, наблюдаемый, не смотря на продолжающееся внедрение новых более совершенных технических средств судовождения, объясняется сокращением численности экипажей в связи с все большей автоматизацией судов. Как следствие - совмещение обязанностей специалистов и рост психологических нагрузок. Чтобы снизить влияние человеческого фактора, совершенствуются нормативы, касающиеся сферы взаимодействия «оборудование - оператор» [, , ]. Усиливается значение эргономических критериев при проектировании. Издаются инструкции для предупреждения наиболее часто повторяемых ошибок. Рис. В.2. Учитывая особенности человеческой личности, только организационными мерами, нормативными ограничениями, наказаниями, и усовершенствованием средств технического обеспечения безопасного мореплавания проблему снижения аварийности не решить. Актуальной задачей повышения безопасности мореплавания является разработка и совершенствование мероприятий, направленных на оказание судоводителю дополнительной помощи, особенно при движении в районах с большим скоплением судов, где человеческий фактор велик. В целях обеспечения безопасности движения судов в районах с интенсивным судоходством используются системы управления движением судов (СУДС). Основными недостатками современных СУДС являются «привязка» к береговым службам конкретного района, громоздкость, сложность применяемых процедур управления, которые требуют дорогостоящего специализированного оборудования. Действие СУДС ограничено береговыми и прибрежными районами и не распространяется на районы удаленных морских промыслов. Подходы и принципы, используемые при построении современных СУДС, не ориентированы на использование в удаленных районах морского промысла. Объект исследования. Диссертационная работа посвящена разработке мобильной системы управления движением судов (МСУДС) - Mobil Vessel Traffic Services (MVTS) в районе интенсивного судоходства в целях обеспечения безопасности мореплавания. Цель исследования. Предметом исследования является разработка научно обоснованных методов, алгоритмов и практических рекомендаций по организации оптимального безопасного движения судов на акватории с интенсивным судоходством с помощью назначений (имеющих рекомендательный характер) оптимальных траекторий, точек поворота курса, среднего времени движения. Построить базовую модель движения судов на ограниченной морской акватории с интенсивным судоходством, позволяющую принципиально избежать опасного сближения судов, находящихся на обслуживании. Разработать основной математический аппарат теории графов кодовых пересечений (ГКП), являющийся аналитической базой для вывода расчетных формул и вычисления текущих параметров движения судов в МСУДС. Построить аналитическую модель МСУДС, которая учитывает вопросы организации контроля и управления потоками движения судов. Разработать методику оптимизации структуры МСУДС с учетом прогноза безопасности и временных факторов движения. Разработать имитационную модель МСУДС в районе с интенсивным судоходством для постановки эксперимента. Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертационной работе использованы методы теории графов, комбинаторного анализа, теории массового обслуживания, математического аппарата аналитической геометрии, теории вероятностей, тензорного анализа, теории кодирования, теории планирования эксперимента, математической статистики, имитационное моделирование и др.