Планирование маршрута перехода морского судна с учетом параметров волнения

• Гриняк Виктор Михайлович

  д-р техн. наук, профессор кафедры информационных технологий и систем. Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Владивосток. Россия

• Гриняк Тимофей Михайлович

  инженер-программист ООО Тера-Рекон, Токио, Япония

• Акмайкин Денис Александрович

  канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры судовождения Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского. Владивосток, Россия

Статья посвящена проблеме обеспечения безопасного движения судов на морских акваториях. Особое место в рамках этой проблемы занимает задача планирования пути: траектории движения судна на локальной акватории и маршрута перехода от порта отправления к порту назначения. Целью планирования траектории судна на локальной акватории является обеспечение навигационной безопасности в условиях коллективного движения и географических особенностей акватории. Основная задача планирования маршрута перехода - оптимизация движения с различными критериями: кратчайший путь, кратчайшее время, минимальный расход топлива и т.п. В предлагаемой статье рассматривается задача планирования маршрута перехода с учётом опасности, которую представляет морское волнение при его воздействии на суда основных классов. В основу математической модели задачи положена интегральная оценка степени воздействия морского волнения на судно по пути следования судна к месту назначения. Ставится задача минимизации этого воздействия. При этом метрикой, характеризующей степень опасности морского волнения, выступают известные отраслевые представления, описываемые диаграммой штормования судна на попутном волнении.  С целью сокращения вычислительной сложности до приемлемых значений исходная оптимизационная задача сводится к задаче поиска кратчайшего пути на взвешенном графе. Рассматриваются способы разбиения участка поверхности акватории вершинами графа, определения множества рёбер графа и поиска кортежа вершин, обеспечивающего кратчайший путь на заданном графе с учётом принятой метрики. Приведены результаты расчётов маршрутов перехода в водах Японского моря в условиях штормовой погоды на основе реальных данных о параметрах морского волнения. Показано, что предложенный способ нахождения безопасных маршрутов позволяет сформировать систематизированное представление о степени потенциальной опасности, «поджидающей» судоводителя по пути следования судна к точке назначения.

Ключевые слова и словосочетания: безопасность судовождения, морское волнение, траектория движения, диаграмма штормования, кратчайший путь.