Науковий вісник Херсонської державної морської академії

Титул

Галина Анатоліївна Врублевська — 2024-07-29

Зміст

Галина Анатоліївна Врублевська — 2024-07-29

МЕТОД АВТОМАТИЗОВАНОГО ВИЯВЛЕННЯ НЕБЕЗПЕЧНИХ ФАКТОРІВ ВТОМИ У НАВІГАТОРІВ НА ОСНОВІ ПОКАЗНИКІВ СНУ

О. А. Корецький — 2024-07-29

Проблема втоми серед навігаторів під час виконання їх обов'язків становить значний ризик для безпеки мореплавства, причому людський фактор є основною причиною морських аварій. Метою цього дослідження є розробка та тестування автоматизованого методу виявлення небезпечних факторів втоми у навігаторів на основі показників сну. Це дослідження вирішує проблему точної діагностики втоми, яка часто недооцінюється або неправильно інтерпретується самими навігаторами. Дослідження включало довгостроковий моніторинг психофізіологічного стану навігаторів під час виконання своїх обов'язків та періодів відпочинку на суднах: "Олександр" IMO 9433353, "Brigitte M" IMO 9155913 та "LONGWOOD" IMO 9504138. У дослідженні використовувалися різні статистичні та динамічні методи аналізу, зокрема регресійний аналіз, аналіз часових рядів та критерій Стьюдента.

Експерименти показали значний зв'язок між тривалістю глибокого сну та зменшенням періодів неспання, що свідчить про те, що триваліші періоди глибокого сну зменшують вплив втоми. Було встановлено, що збільшення часу глибокого сну на 1% призводить до зменшення часу неспання в середньому на 0,736% до 0,98%. Коефіцієнт кореляції між тривалістю глибокого сну та рівнем стресу склав від 0,73 до 0,98, що підтверджує високий ступінь зв'язку. Значення похибки апроксимації становило від 0,34% до 12,44%, що свідчить про задовільну якість моделі.

Розроблена автоматизована система для виявлення втоми показала перспективні результати у підвищенні безпеки навігації, забезпечуючи аналіз у реальному часі та адаптивне планування вахт на основі стану екіпажу. Система здатна автоматично коригувати графіки вахт та періодів відпочинку, забезпечуючи оптимальний баланс між робочим навантаженням та відпочинком. Практична значущість системи полягає у її потенціалі знизити вплив людського фактора на безпеку мореплавства на 18–28% та оптимізувати час плавання, сприяючи економії палива та енергії. Система також може автоматично втручатися у випадку критичного зниження продуктивності навігатора, наприклад, шляхом автоматичного переключення на допоміжні системи управління (автопілот) або надсилання сигналу тривоги іншим членам екіпажу або до центру управління.

Теоретичне значення отриманих результатів полягає у експериментальному доведенні ефективності використання показників сну для моніторингу та аналізу стану втоми навігаторів у реальному часі. Практичне значення результатів полягає у розробці системи, яка забезпечує своєчасне виявлення небезпечних станів навігаторів, знижує ризик аварій та підвищує загальну безпеку навігації.

МЕТОД ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ СУДНОВОДІЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗОВАНОГО КЕРУВАННЯ БЕЗПЕКОЮ РУХУ СУДНА ПО ДАНИМ ECDIS

В. Пономарьова — 2024-07-29

Мета дослідження – підвищення безпеки мореплавства шляхом розробки та застосування методу інтеграції автоматизованих засобів підтримки прийняття рішень (СППР) судноводія в умовах невизначеності. Основною проблемою є високе навантаження на судноводіїв через збільшення обсягу інформації від навігаційних систем, що може призводити до помилок та аварійних ситуацій.

Основна проблема дослідження полягає у необхідності створення автоматизованої системи, яка здатна ефективно фільтрувати великий обсяг інформації та надавати судноводію лише найважливіші дані для прийняття рішень, мінімізуючи ризик помилок у складних навігаційних умовах.

Методика дослідження передбачає створення СППР судноводія на основі великих даних ECDIS та аналітики для ідентифікації суден і аналізу ризиків зіткнень, використовуючи методи розпізнавання навігаціної інформації для оптимізації маршрутів. Дослідження проводилось на маршруті заходу у порт Лагос, Тимкан, де разом з експертом, було складено словник дій на кожному етапі маршруту, відповідно до даних ECDIS.

Результати дослідження демонструють, що застосування розробленої СППР дозволяє зменшити навантаження на судноводіїв, покращити ситуаційну обізнаність та мінімізувати ризики зіткнень. Зокрема, під час тренажерної підготовки за курсом «Навігація і лоція» з використанням навігаційних тренажерів TRANSAS Wärtsilä Navi-Sailor ECDIS, час руху судна було скорочено від 7% до 18%, що також сприяло економії паливно-мастильних матеріалів та електроенергії на судні.

Практична значущість дослідження полягає в розробці СППР, яка забезпечує фільтрацію та пріоритезацію інформації, покращуючи обізнаність про навігаційну ситуацію. Система використовує методи ідентифікації рівня небезпеки та надає згенеровані автоматичні поради.

Перспективи подальших досліджень включають вдосконалення методів інтеграції різних сенсорів, підвищення точності та надійності навігаційних систем, а також забезпечення кібербезпеки. Розширення дослідження сприятимуть більш глибокій перевірці ефективності запропонованого методу у реальних умовах морської навігації та вдосконаленням алгоритмів аналізу великих обсягів даних.

Бібл. 23, рис. 11.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ОСТІЙНОСТІ СУДНА НА РЕГУЛЯРНОМУ ХВИЛЮВАННІ

С. М. Зінченко — 2024-07-29

Одним із важливих питань безпеки мореплавства є контроль остійності судна під час рейсу. Під час руху по схвильованій поверхні моря змінюється форма об’єму підводної частини корпусу судна, що призводить до постійної зміни метацентричної висоти і плеча остійності. До теперішнього часу судноводії не мають надійних розрахункових методів оперативної оцінки зниження остійності на хвилюванні. Найбільш радикальним напрямком уникнення небезпек недопустимого зниження та втрати остійності є автоматичний контроль в автоматизованих системах. Ефективна робота такого контролю забезпечується математичними моделями об’єктів або процесів, які повинні мати достатню швидкодію для можливості використання у реальному часі. У роботі розроблено аналітичну модель розрахунку відновлювального моменту у каналі крену судна для регулярного хвилювання, яка враховує геометричні розміри корпусу, параметри занурення, параметри руху судна та параметри хвилювання. Отримані результати відрізняються від відомих рішень тим, що мають аналітичний вигляд і можуть використовуватися у бортовому обчислювачі автоматизованої або автоматичної системи керування для визначення параметрів остійності судна у реальному часі. Теоретичне значення отриманих результатів полягає у розробці аналітичної моделі обчислення відновлювального моменту у каналі крену на регулярному хвилюванні. Практичне значення отриманих результатів полягає у: перевірці працездатності аналітичної моделі математичним моделюванням під час проведення обчислювального експерименту та можливості використання аналітичної моделі у бортовому обчислювачі автоматизованої або автоматичної системи керування для оцінювання характеристик остійності судна у реальному часі.

СИСТЕМНИЙ ПІДХІД ДО РОЗРОБКИ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ БЕЗЕКІПАЖНИМ ПАТРУЛЬНИМ КАТЕРОМ ДЛЯ ОХОРОНИ МІЛКОВОДНОЇ ЗАХИЩЕНОЇ АКВАТОРІЇ

В. А. Надточій — 2024-07-29

Безекіпажні патрульні катери є одним з видів надводних засобів морської робототехніки. Вони здатні виконувати широкий спектр прикладних охоронних задач на мілководних акваторіях, які охороняються. Дослідження наукових проблем їх створення відноситься до спеціальності «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка» галузі знань «Електроніка, автоматизація та електронні комунікації». Дослідження присвячене розробці узагальненої функціональної схеми системи автоматичного керування основними режимами роботи безекіпажного патрульного катера. Такі катери використовуються як носії засобів морської робототехніки, призначеної для висвітлення надводної, підводної та повітряної обстановки на захищеній акваторії. Для дослідження використано методологію аналізу науково-технічної літератури та основи системного підходу до складання переліку режимів роботи безекіпажного патрульного катера. Сформована множина основних режимів функціонування катера включає базовий перелік операцій катера. Множина задач системи керування катером охоплює керування виконавчими механізмами катера та його корисного вантажу, безпечну електронну навігацію та задачі діагностування. Узагальнена функціональна схема системи автоматичного керування катером утворює теоретичну основу для синтезу алгоритмічного забезпечення системи керування катером та корисним вантажем.

АНАЛІЗ НАДІЙНОСТІ НАВІГАЦІЙНОГО КОМПЛЕКСУ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ

Г. С. Абрамов — 2024-07-29

У статті розглядається навігаційний комплекс як система масового обслуговування та досліджується зв'язок між складністю морських умов і можливостями системи. Проведено математичне моделювання та аналіз надійності суднового навігаційного комплексу з позицій теорії масового обслуговування. Представлена робота є однією з перших у застосуванні теорії масового обслуговування в аналізі проблем безпечного судноплавства, що забезпечує її важливість і наукову новизну. Розроблену математичну модель було реалізовано в чисельних експериментах, а отримані результати математично обробили та візуалізували, побудувавши апроксимаційні рівняння другого порядку, які пов’язують ймовірність робочого стану системи з відповідними інтенсивностями потоків відмов та обслуговування. Проведено математичне моделювання для різних умов навігаційної складності (від берегової до прибережної навігації та портових маневрів). Це забезпечує високу практичну важливість результатів моделі при розробці відповідних морських правил та оцінці переваг електронної навігації. Побудована чотирьохфакторна лінійна регресія, що пов`язує надійність навігаційного комплексу з відповідними потоками відмов і обслуговування в системі. Отримана регресія візуалізована в номограмі, яка придатна для вирішення низки практичних задач.

ПРОЄКТНІ ЗАДАЧІ СТВОРЕННЯ ЗАСОБІВ МОРСЬКОЇ РОБОТОТЕХНІКИ ДЛЯ ОХОРОНИ ТА ЗАХИСТУ ОБ’ЄКТІВ МОРСЬКОЇ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ

В. С. Блінцов — 2024-07-29

Сформульовано завдання підвищення ефективності охорони і захисту об’єктів морської критичної інфраструктури шляхом застосування спеціальних засобів морської робототехніки. Сформульовано основні види робіт, які можна виконувати з залученням засобів морської робототехніки. Вони включають надводне та підводне обстеження акваторій, спостереження за виявленими потенційно небезпечними предметами та технічну протидію цим предметам. Запропоновано основні етапи робіт щодо створення нових засобів робототехніки. Вони включають аналіз існуючих типів роботів, формування критеріїв ефективності їх застосування, обґрунтування нового архітектурно-конструктивного типу робота та задач його проєктування. Для першого етапу робіт запропоновано множину засобів морської робототехніки та множину змінного начіпного обладнання, які доцільно залучати до охоронних робіт. Для другого етапу робіт запропоновано три критерії ефективності застосування роботів: їх продуктивність, якість робіт та економічна ефективність застосування. Для третього етапу робіт запропоновано удосконалений варіант автономного ненаселеного підводного апарата з радіобуєм. Робот поєднує переваги традиційних автономних та прив’язних ненаселених підводних апаратів. Він має високу продуктивність, постійний двосторонній зв’язок з судном забезпечення та може працювати на великих відстанях від нього. Для четвертого етапу робіт сформульовано задачі конструювання удосконаленого підводного апарата з радіобуєм, проєктні задачі його енергетики, інформатики та експлуатації. Результати дослідження утворюють науково-технічне підґрунтя проєкту створення удосконаленого варіанту морської робототехніки для ефективної охорони та захисту об’єктів морської критичної інфраструктури.

СХЕМОТЕХНІЧНІ РІШЕННЯ ПРИ РЕНОВАЦІЇ ВИПРОБУВАЛЬНОГО ОБЛАДНАННЯ

В. Л. Алексенко — 2024-07-29

У статті відмічається, що за останні півтора століття у галузі створення приладів для визначення фізико-механічних властивостей матеріалів сформовано основні конструктивні схеми машин для випробування зразків матеріалів. Силова частина цих машин не зазнала принципових змін, проте застосовуваний суто механічний спосіб реєстрації зусиль і деформацій в даний час замінюється на електричні методи вимірювання неелектричних величин. Значна частина обладнання у виробничих, дослідницьких та навчальних лабораторіях випущена у другій половині 20 століття і робота їх механізмів цілком задовольняє сучасні вимоги. Останнє створює умови економічної доцільності щодо його модернізації з урахуванням сучасних засобів вимірів і комп'ютерної обробки даних.

Дослідно-конструкторська робота, що розглядається, вирішує завдання схемотехнічної модернізації обладнання науково-дослідної лабораторії Полімерних композитних матеріалів у суднобудуванні Херсонської державної морської академії та створення програмного забезпечення для попередньої обробки даних з використанням комп'ютерної та інженерної графіки. Механічний ресурс випробувальних машин лабораторії виробництва 60-х років добре зберігся і доробок потребують лише вимірювальні системи. Враховуючи зростання вимог національних та міжнародних стандартів щодо контролю якості продукції та відтак точності засобів вимірювань, на сучасній елементній базі розроблено схемотехнічні рішення: тензометричного силовимірювача; вимірювача деформацій; електричного приводу пристрою, що навантажує. Створено комплекс програм для обробки та графічної інтерпретації результатів вимірювань, у тому числі спеціалізоване програмне забезпечення для обробки результатів випробування зразків матеріалів на чистий вигин, що дозволяє компенсувати систематичну похибку нуля силовимірювача навантажувального пристрою.

ВПЛИВ РОЗТЯГУВАННЯ З ОДНОЧАСНИМ КРУТІННЯМ НА ОТРИМАННЯ СТРУКТУРИ ЗЕРНИСТОГО ПЕРЛІТУ ПРИ СФЕРОІДІЗУЮЧОМУ ВІДПАЛІ

О. Г. Пашинська — 2024-07-29

У роботі розглянуто шляхи створення ультрадрібнозернистого високоміцного дроту для забезпечення його надійності при використанні у елемантах конструкцій мостів, кранів та при виробництві шинного корду. У роботі було встановлено закономірності впливу складного навантаження крученням та розтягуванням на отримання структури зернистого перліту при сфероідізуючому відпалі. Як матеріал для досліджень використовували катанку з високовуглецевої сталі 75. У результаті крутіння та розтягування перлітні колонії деформовано, міжпластиночна відстань зростає, також збільшується частка цементитних пластин меншої довжини. Цей ефект пов'язаний з впливом дотичних напружень при крутінні та розтягуванні на тверді цементитні пластини, які крихко руйнуються під їх впливом. Встановлено, що крутіння з розтягуванням, виконане перед волочінням, приводе до подрібнення цементиту, що в свою чергу інтенсифікує процес сфероідізації та допомогає створити оптимальну структуру для проведення подальшого волочіння. Показано, що для отримання структури зернистого перліту для успішного проведення волочіння найкращою обробкою є обробка за варіантом – (гарячекатаний стан + деформація (розтяг з крутінням) + сфероідізуючий відпал).

ЗАСТОСУВАННЯ БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНОГО АНАЛІЗУ ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ ТЕРМОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У СУДНОРЕМОНТІ ТА ТРАНСПОРТНІЙ ІНФРАСТРУКТУРІ

О. Шарко — 2024-07-29

Запропоновано систему багатокритеріального аналізу визначення основних характеристик бетонної суміші для судноремонту і транспортної інфраструктури в реальному часі. Її переваги полягають у масштабованості та адаптивності до робочих навантажень. Обчислювальною основою розрахунків стала цифровізація технології дослідження та аналізу фізико-механічних властивостей бетонних сумішей. Розроблено алгоритм багатокритеріального аналізу при дослідженні термодинамічних процесів у судноремонті. Визначено оптимальний склад структурних елементів сумішей для заданої технології їх виробництва. Проведені експерименти та обчислення показали, що використання результатів дослідження у поєднанні з критеріями оптимізації є основою підвищення достовірності оцінювання параметрів термодинамічних процесів та оптимізації міцнісних властивостей бетонної суміші, визначення складу та структури матеріалів за зміни технологій їх виробництва. Моделювання параметрів цільової функції для судноремонту та транспортної інфраструктури засвідчило перевагу цифровізації технологій під час аналізу властивостей бетонних сумішей, де кінцевий результат найкраще поєднує в собі результати експериментальних досліджень та їхнього математичного опрацювання. Представлена система застосування багатокритеріального аналізу при дослідженні термодинамічних процесів у судноремонті та транспортній інфраструктурі являє собою набір статистичної експертної інформації, в якій якісна слабоструктурована сторона визначається через вагове зміст аналізованих термодинамічних властивостей, що підлягають експертній оцінці, а критеріальні методи використовуються для одержання остаточного висновку. Кінцевий результат є адаптацією обох додатків.

РОЗРОБКА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ПІДВИЩЕННЯ ГОТОВНОСТІ МЕХАНІКА ДО ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА РЕМОНТУ ФОРСУНОК З ВІЗУАЛІЗАЦІЄЮ ЇХ 3D МОДЕЛЕЙ

П. Носов — 2024-07-29

Проблема підвищення готовності механіка до експлуатації та ремонту суднових технічних систем є актуальною через складність виявлення несправностей та необхідність своєчасної діагностики. Метою цього дослідження є розробка та впровадження інтелектуальної системи, що підвищує готовність механіка шляхом візуалізації 3D моделей форсунок і використання нечітких методів діагностики.

Для вирішення поставлених завдань дослідження було проведено кілька ключових етапів. Спочатку було сформовано концептуальний опис інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень механіка, який включає введення даних про симптоми несправностей, оцінку цих симптомів на основі заданих правил, генерацію рекомендацій та візуалізацію функцій належності. Основні елементи функціоналу системи включають: введення даних, де симптоми несправностей форсунок вводяться у вигляді набору параметрів; оцінка правил, які оцінюють вхідні дані на основі порогових значень для визначення рівнів серйозності симптомів; визначення рекомендацій, де система автоматично генерує рекомендації на основі оцінки правил; візуалізація функцій належності через побудову графіків функцій належності для кожного правила діагностики; 3D моделювання, що включає створення 3D моделей форсунок для візуалізації пошкоджених компонентів та полегшення процесу діагностики.

Наступним етапом було створення формально-логічної структури правил для ідентифікації несправностей форсунок на основі симптомів. Кожне з 15 правил оцінює симптоми на основі заданих порогових значень.

На завершальному етапі було розроблено програмний засіб із функцією нечіткого висновку для підтримки прийняття рішень оператора-механіка. Програмний засіб автоматично оцінює симптоми та генерує рекомендації. Крім того, було візуалізовано функції належності для кожного правила діагностики, що полегшує розуміння результатів та дозволяє розробникам покращювати та гнучко налаштовувати систему.

Експерименти показали, що розроблена система дозволяє знизити ризик помилок та підвищити ефективність ремонту форсунок. Тестування показало, що швидкість операцій при ремонті форсунок зросла на 22,5%. Система автоматично оцінює симптоми та генерує рекомендації для механіка, забезпечуючи своєчасне виявлення несправностей.

Система забезпечує оперативність та гнучкість у використанні, дозволяючи механіку візуально ідентифікувати пошкоджені компоненти форсунок. Впровадження інтелектуальної системи сприяє зниженню ризику аварійних ситуацій та оптимізації процесу ремонту.

Запропоновані методи можуть бути адаптовані для діагностики інших компонентів суднових технічних систем, що відкриває нові перспективи для подальших досліджень. Подальші дослідження передбачають інтеграцію з іншими системами моніторингу та управління судном, а також розширення функціоналу для діагностики інших компонентів суднових технічних систем. Планується впровадження динамічного відображення процесів ремонту та віртуальних засобів доповненої реальності для підвищення ефективності підготовки механіків.

Бібл. 33, рис. 5.

СИСТЕМИ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ В СУДНОВОДІННІ: СУЧАСНИЙ СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШОГО РОЗВИТКУ

А. П. Бень — 2024-07-29

Стаття присвячена питанням створення, застосування та розвитку систем підтримки прийняття рішень (СППР) у галузі судноводіння. Розглянуто основні напрямки використання СППР та систем штучного інтелекту в морський галузі. Проведено класифікацію існуючих СППР у галузі судноплавства, показано особливості побудови таких систем. Визначено класи практичних задач, які можуть бути успішно вирішені із застосуванням СППР. Розглянуті методологічні основи створення та впровадження СППР у судноводінні. Показано, що ефективне застосування СППР можливе лише за умов гармонізованого розвитку всіх складових, що забезпечують процеси створення, запровадження, розвитку та вдосконалення таких систем – життєвого циклу СППР. Розроблено структуру життєвого циклу СППР та запропоновані підходи до практичної реалізації кожного з його етапів. Визначені специфічні риси процесів прийняття рішень в судноводінні та особливості сприйняття інформації і прийняття рішень судноводієм. Проаналізовано структуру циклу інформаційної взаємодії особи, що приймає рішення, та СППР, визначено його окремі фази. Показано перспективність застосування в СППР моделі особи, що приймає рішення з метою підвищення ефективності процесів інформаційного обміну. Виявлено коло проблемних питань, що виникають при практичному впровадженні СППР в судноводінні та визначені шляхи їх можливого вирішення. Запропоновані підходи до покрашення процесів створення та застосування СППР на практиці. Визначено пріоритетні напрямки використання СППР та систем штучного інтелекту в судноводінні та перспективи їх подальшого розвитку.

ВИКОРИСТАННЯ НАДЛИШКОВОГО КЕРУВАННЯ ДЛЯ МІНІМІЗАЦІЇ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ

С. М. Зінченко — 2024-07-29

Питання зменшення енергоспоживання на суднах, а також пов’язані з цим питання скорочення викидів та покращення стану навколишнього середовища є особливо актуальними. Шляхи вирішення цих питань різні, але найчастіше використовуються конструктивні рішення, гідродинамічні рішення, вітрила або сучасні силові установки. Зменшення енергоспоживання також можна досягти за рахунок правильного планування маршруту, психологічної підготовки екіпажу, автоматизації процесів керування рухом. У статті запропоновано метод мінімізації енергоспоживання за рахунок використання надлишкового керування. Надлишкові структури виконавчих пристроїв широко використовуються на сучасних суднах, зокрема, на суднах з динамічною системою позиціонування. Традиційне призначення надлишкових структур – збільшення надійності системи керування по виконавчим пристроям та підвищення маневрових можливостей судна. Запропонований метод використовує наявні на суднах надлишкові структури ще й для мінімізації витрат палива. Отриманий результат пояснюється знаходженням оптимальних керувань, що мінімізують енергоспоживання, шляхом вирішення в бортовому обчислювачі автоматизованої системи оптимізаційної задачі з лінійними та нелінійними обмеженнями на параметри керування, використанням знайдених оптимальних керувань для виконання операцій. Працездатність та ефективність розробленого методу підтверджена математичним моделюванням у середовищі MATLAB. Результати проведеного експерименту показали, що використання розробленого методу дозволяє знизити енерговитрати на (35–50)%. При цьому, додаткове навантаження на розрахунковий такт бортового обчислювача не перевищує 25–50 мс, що становить (2,5–5)% всього навантаження.

CИСТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ З ФОРМУВАННЯ ВАНТАЖНИХ ПЛАНІВ КОНТЕЙНЕРОВОЗІВ

А. П. Бень — 2024-07-29

У статті досліджуються питання створення системи підтримки прийняття рішень (СППР) з формування вантажних планів контейнеровозів. Визначені пріоритетні напрями наукових досліджень в галузі оптимізації процесів керування вантажними операціями контейнеровозів. Показано, що ключовою проблемою в оптимізації морських контейнерних перевезень є проблема формування оптимальних вантажних планів. Розглянуті особливості процесу побудови плану розміщення вантажів на контейнеровозі та принципи його корегування для випадку мультипортових контейнерних перевезень. Запропоновані підходи щодо оптимізації процесу формування вантажного плану контейнеровозу. Визначено, що проблема формування оптимального вантажного плану судна полягає в розв’язанні множини складних взаємопов’язаних задач багатокритеріальної оптимізації. Із застосуванням системного підходу до аналізу процесу формування вантажного плану судна, визначено ключові чинники впливу на нього. Виходячи з визначених особливостей процесів обробки інформації при формуванні вантажного плану контейнеровозу, а також специфіки його створення та корегування в умовах здійснення мультипортових перевезень, розроблено структуру СППР для керування таким процесом та визначено перелік її основних функцій. Запропоновано використання гнучких стратегій вибору оптимізаційних процедур, що враховують вплив пріоритетів судновласника на процес формування вантажного плану судна. Визначені перспективні напрямки подальших наукових досліджень в зазначеній галузі.

ЩОДО ПИТАННЯ ПІДВИЩЕННЯ ПРОФЕСІЙНОСТІ КОРИСТУВАЧІВ ECDIS

А. В. Петровський — 2024-07-29

Кількісне зростання світового морського флоту, збільшення розмірів суден вимагають все більше уваги щодо опанування командою навігаційного містка сучасними автоматизованими системами керування судна та відстеження навігаційної обстановки. Навігаційні інформаційні системи все більш ускладнюються функціонально, інтерфейсно, що призвело до необхідності організації додаткової підготовки для користування судновими Electronic Chart Display and Information System (ECDIS). І тому, питання професійності персоналу містка, постає на перший план при вирішенні будь-яких задач керування судном. У статті наведені приклади звітів Marine Accident Investigation Branch (MAIB), з яких видно, наскільки критичним є глибоке розуміння штурманами власних дій у ECDIS, а також правильна інтерпретація отриманих даних/результатів. Висвітлені основні проблемні напрямки у використанні ECDIS та показано, що деякі теми професійними закладами освіти вивчаються дуже поверхово. Опанування практичними навичками володіння ECDIS на симуляторі і, одночасно, відсутність візуального аналізу наслідків невірної інтерпретацій даних, невірних налаштувань, недостатнє опрацювання попередньої прокладки – не надають впевненості у власних діях майбутнім штурманам. Проведені у статті дослідження показали ефективність практичної прямої участі курсантів у відновленні описаних інцидентів на тренажері з метою покращення навичок та знань з запобігання таких випадків. Для цього було розроблено поетапний план дій з орієнтовною кількістю витрат часу як інструктора-викладача для моделювання ситуації, так і слухачів закладу освіти для проведення експериментів. Для проведення досліджень обирались диференційовані вибірки курсантів по інтегральному критерію успішності з навчання тих тем, які потрібні для проведення експерименту.

МОДЕЛЬ ЧОТИРИФАЗНОЇ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ТРАНСПОРТНИМ ПОТОКОМ

В. П. Славич — 2024-07-29

У статті представлено розробку математичної моделі спеціальної системи управління світлофорною сигналізацією дорожнього перехрестя транспортної мережі міста. Суть системи полягає в визначенні основних параметрів режимів світлофору в залежності від встановлених наперед критеріїв. В якості таких критеріїв у роботі приймаються наступні: 1) мінімальна пропускна здатність підходів до перехрестя, що визначається кількістю транспортних засобів, що здатна проїхати за час дозволеного сигналу світлофору – причому це значення є узагальненим для всіх підходів; 2) максимальне завантаження перехрестя, що визначається кількістю транспортних засобів, що накопичуються під час горіння заборонено сигналу світлофорної сигналізації, яке також є узагальненим для всіх підходів. Дані викладення доцільні до використання для будь-яких перехресть, для яких необхідно регулювати зазначені два параметри з метою покращення дорожньо-транспортної ситуації, а саме для випадків, коли на певному перехресті встановлені за замовчуванням параметри світлофорного управління не відповідають наявній інтенсивності автомобільного потоку, а також для випадків, коли при наявних параметрах відбувається зайве накопичення на одному чи на декількох підходах транспортних засобів, тобто приводе до заторних ситуацій. Дана модель запропонована для х-подібних перехресть зі встановленою 4-х фазною світлофорною системою управління. Така модель управління дозволить вирішувати дві важливі проблеми перехресть – невідповідну пропускну здатність та зменшення заторів.