Обеспечение безопасности движения судов на основе кластеризации параметров движения

• Гриняк Виктор Михайлович

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

Работа посвящена проблеме обеспечения безопасности движения судов на морских акваториях. Ставится задача оценки системы установления путей движения судов на основе кластеризации ретроспективных данных о траекториях их движения. Таким образом выделяются устоявшиеся, выработанные эксплуатационной практикой паттерны движения конкретной морской акватории. Эта информация может быть использована при управлении движением судов бортовыми и береговыми средствами, дополняя классические методы оценки риска, предупреждения опасного сближения и планирования безопасной
траектории. Суда, нарушающие правила движения на акватории, могут не представлять непосредственной опасности, однако они способны создать трудноразрешимую опасную навигационную ситуацию через некоторое время. Отмечено, что для рассматриваемой задачи лучше всего подходят методы кластеризации, ориентированные на поиск центров
кластеров при неизвестном их числе. Признаками объектов являются координаты, скорости и курсы. Это даёт возможность определять характерные значения курсов и скоростей на том или ином участке акватории и оценивать близость параметров движения судна к рекомендуемым.  Подробно  рассмотрены  методы горной и  субтрактивной  кластериза-
ции, делается выбор в пользу последнего. Предлагается декомпозиция исходной задачи: акватория разбивается на небольшие участки, кластеризация осуществляется для каждого участка отдельно, считая, что признаками объектов являются только скорости и курсы по отдельности или одновременно. Решение описанной задачи кластеризации возможно с использованием данных, предоставляемых сервисами Автоматической идентификационной системы (АИС), как актуальных, так и ретроспективных, доступных на открытых интернет-ресурсах.
Работа сопровождается результатами расчётов на реальных данных о движении судов в Сангарском проливе. Дается оценка соответствия параметров реального движения судов результатам кластеризации. Отмечается, что рассмотренный подход к кластерному анализу является также способом количественной оценки опасности схемы движения на акватории.

Ключевые  слова  и  словосочетания:    безопасность  судовождения,  планирование маршрута, система установления путей движения судов, кластеризация, АИС.