WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

Pages:     | 1 ||

«МЕТОД ОЦЕНКИ НАВИГАЦИОННЫХ РИСКОВ ПРИ РАСХОЖДЕНИИ СУДОВ В МОРЕ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ СУДОВОЖДЕНИЯ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Угол ЛОД является функцией от вектора скорости судна и вектора скорости цели. Но как уже отмечалось выше, предполагается, что из-за неопределенности вектора скорости судна возможно возникновение некой области (эллипса ошибок) относительного взаимного положения судов в прогнозируемом месте встречи. Поэтому для определения угла отклонения ЛОД необходимо учитывать влияние неопределенностей и, как следствие изначально закладывать величину искомого DK с учетом всех неопределенностей.

Таким образом, угол изменения ЛОД выражается как функция от:



DK = f (D, S, V, A, B, ) (32) Графически гарантированный угол DK с учетом эллипса неопределенностей показан на рисунке 14.

Но положение эллипса, как и его размеры подчинены корреляционной матрице, определяющей погрешности в расстоянии по линии относительного движения из-за учета присутствия неопределенностей в скоростях. Поэтому размеры и положение эллипса непостоянны.

Использование для оценки положения эллипса погрешностей широкого применения не нашло.

Для использования преимуществ оценки эллипсом была введена характеристика – радиальная средняя квадратическая погрешность (РСКП), которая определяется как:

M = A2 + B 2 (33)

–  –  –

Рис. 14 Определение радиальной средней квадратической погрешности и ее применение для изменения угла ЛОД.

Вероятность пребывания случайной точки в круге радиуса М больше, чем в среднеквадратическом эллипсе погрешностей, зависит от соотношения В/А полуосей этого эллипса и колеблется, хотя и в незначительных размерах.

Переход от эллиптической погрешности к радиальной также важен для нас в виду удобства определения необходимого изменения угла ЛОДа для уклонения от

–  –  –

–  –  –

Рис.15 Зависимость необходимого угла изменения ЛОДа от отношения РСКП к дистанции сближения для различных степеней вероятности ненахождения судна в круге радиусом M.

При построении когнитивной модели в главе 2 событие правильного решения на маневр, с учетом прогноза неопределенностей, обозначено как событие 12, т.е. успешного применения прогноза развития навигационной ситуации.

Несомненно, что свершение события №12 ( P12 = 1 ) вносит определенный вклад в успешное свершение события №16.

В свою очередь несвершение или неправильная, неуспешная реализация события оценки и прогноза приводит к ухудшению безопасности, т.е. к увеличению риска опасного события сближения судов.

Как отмечалось выше, логика оценки рисков максимального уровня основана на дизъюнктивной модели, когда хотя бы одно из совокупности событий, включенных в когнитивную модель, будет способствовать появлению навигационного риска.

Таким образом, мы можем говорить, что уменьшение риска может быть достигнуто при повышении качества принятия решения на маневр. Т.е. если судоводитель / оператор будет принимать решение на маневр с учетом допустимого DK, т.е допустимого DKc, то с определенной долей вероятности точка расхождения судов, т.е. место взаимного относительного положения судов будет находиться вне или внутри пределов эллипса погрешностей, исходя из поставленной задачи безопасного расхождения или сближения вплотную.

В работе отмечено, что одним из направлений существенного повышения уровня навигационной безопасности судовождения и снижения риска навигационных происшествий является комплексирование современных систем освещения навигационной обстановки, к которым относятся современные радиолокационные станции (РЛС) и автоматические идентификационные системы (АИС).

Для выполнения комплекса условий обеспечения безопасности плавания необходима правильная и своевременная оценка ситуации судоводителемоператором. Решение проблемы оперативного сбора информации из разных информационных потоков в минимально возможные промежутки времени возможно при условии использования новых методик исследования информационного обеспечения, в частности, математической модели с использованием данных АИС.

Отличительной особенностью предлагаемой модели является то, что в качестве источника информации о кинематических параметрах движения судов используется автоматическая идентификационная система.

Этот метод позволяет проектировать траектории движения судов во избежание столкновений, расхождения в условиях ограниченной видимости и маневрирования в узкости или на ограниченной акватории.





Основные требования к взаимодействию математической модели и алгоритма расхождения судов:

1. Использование современных технических возможностей передачи параметров судоходной обстановки. Построение информационной модели сбора и передачи информации, которая использует такие инструментальные средства как АИС.

2. Руководство принципами использования АИС для организации безопасного судоходства.

3. Непрерывный анализ судоходной обстановки.

4. Прогнозирование траектории движения судна при выполнении маневра расхождения.

Из проведенных ранее анализов получены следующие выводы:

- широкое внедрение АИС на судах повышает эффективность освещения навигационной обстановки по сравнению с РЛС на 15-20%;

- комплексное применение систем АИС и РЛС приводит к увеличению эффективности освещения навигационной обстановки на 25-30% по отношению к РЛС и на 10-15% по отношению к АИС.

С появлением автоматизированных идентификационных систем (АИС) точность определения положения существенно увеличилась, что позволяет уменьшить погрешности оценки параметров сближения.

При использовании СНС возникают погрешности в первичной обработке информации, а значит и необходимость оценки их влияния на решение задачи расхождения судов.

Таким образом, необходимо прогнозирование проявлений неустойчивости факторов, влияющих на процесс наблюдения, оценки и маневрирования.

Одним из инструментов воздействия на уровень риска является контроль за развитием ситуации сближения судов береговыми системами (СУДС), для полноценного функционирования которого необходимо комплексирование современных систем освещения навигационной обстановки, к которым относятся современные радиолокационные станции (РЛС) и автоматические идентификационные системы (АИС).

Основные результаты работы В ходе анализа данных об аварийности мирового флота выявлены основные причины аварий и серьезных происшествий с судами. Анализ многих имевших место столкновений свидетельствует, что они часто происходят вследствие бездействия или запоздалых маневров судов, а это в свою очередь, объясняется неправильной оценкой ситуации сближения судов и, в частности, недооцениванием опасности столкновения между ними. Таким образом, обоснована необходимость поиска новых методов повышения безопасности судоходства, в частности снижения уровня рисков столкновения судов при расхождении.

Разработан метод макрокогнитивного моделирования, позволивший описать качественно-сложную систему судовождения и дать численную оценку уровня навигационного риска вследствие воздействия определенных возмущающих факторов. Удалось найти аналитические зависимости значения вероятностей свершения событий возникновения рисков при отрицательном влиянии основных факторов.

Произведен анализ уровня навигационного риска, который показал следующее:

- Системная значимость всех факторов примерно одинакова и зависит от вероятностей свершения событий, включенных в когнитивную модель.

- Вклад, вносимый каждым элементом когнитивной модели, примерно одинаковый и не превышает 10% от ожидаемой успешности решения задач судовождения.

Это означает, что, располагая ресурсами повышения качества решения задач судовождения, можно выбрать один или несколько элементов и, повысив их успешную реализацию, снизить риски нежелательно решения главной задачи.

Таким образом, удалось обосновать и использовать формализованный метод получения количественных характеристик риска.

Также с применением логико-вероятностного подхода была построена схема функциональной целостности системы потерь при столкновении судов в море. В ходе работы были проведены расчеты свершения событий катастрофических последствий столкновения затопления, опрокидывания или пожаров на судне в зависимости от ожидаемой величины вероятности столкновения судов.

При рассмотрении вопросов повышения уровня навигационной безопасности судовождения удалось оценить влияние инструментальных погрешностей измерения скорости на неопределенность положения точки сближения двух судов, а также показать статистические характеристики этой неопределенности, что необходимо учитывать при заблаговременном принятии решения на маневр при расхождении.

Дано описание модели погрешностей прогноза сближения судов вплотную при расхождении в море. Обоснована необходимость применения подобной модели в задачах судовождения. Удалось оценить влияние инструментальных погрешностей измерения скорости на неопределенность положения точки сближения двух судов, а также показать статистические характеристики этой неопределенности, что необходимо учитывать при заблаговременном принятии решения на маневр при расхождении.

Доказана эффективность применения комплексирования современных систем освещения навигационной обстановки в интересах снижения уровня навигационного риска. Из проведенных анализов получены результаты, показывающие, что комплексное применение систем АИС и РЛС приводит к увеличению эффективности освещения навигационной обстановки на 25-30% по отношению к РЛС и на 10-15% по отношению к АИС Заключение Целью диссертационной работы было повышение навигационной безопасности плавания путем снижения навигационных рисков столкновения судов в море. На первичном этапе идентификации поставленной задачи было проведено исследование текущего состояния аварийности мирового.

Многолетний анализ аварий судов мирового морского флота говорит о том, что преобладают чисто навигационные виды аварийности посадка на мель и столкновение. По этой причине вопросы навигационной безопасности мореплавания являются самыми актуальными.

Отмечено, что возникают потребности в поиске новых методов повышения безопасности судоходства.

В ходе работы удалось найти и описать формальные математические методы, которые позволили получить теоретический аппарат для анализа обобщенной системы судовождения. Произведено моделирование прогностической модели поведения качественно сложных систем и выдвинуты предложения по стратегии и тактике использования ресурсов для обеспечения эффективности работы качественно-сложной системы.

Для достижения указанной цели в работе применено когнитивное моделирование. Построена когнитивная модель оценки качества решения задач судовождения. Найдены аналитические значения вероятности свершения события возникновения рисков при отрицательном влиянии основных факторов. Были найдены аналитические зависимости вероятности свершения событий катастрофических последствий столкновения в зависимости от ожидаемой величины вероятности столкновения судов.

Рассмотрены пути снижения уровня навигационного риска повышением качества принятия решения на маневр. Обоснованы минимально допустимые углы изменения ЛОД в зависимости от степени прогноза, т.е. с определенной долей вероятности мы можем говорить о снижении уровня навигационного риска в зависимости от качества принятии решения на маневр судоводителем.

Выведены аналитические выражения для нахождения указанных вероятностей в зависимости от воздействующих факторов.

Основные публикации по теме диссертации

В изданиях, рекомендованных «Перечнем ВАК»:

Некрасов С.Н., Старов М.С. Влияние погрешностей в информации 1.

автоматических идентификационных систем на навигационные риски столкновения судов в море. Журнал университета водных коммуникаций, выпуск 1 (13). –Санкт-Петербург, 2012. –– стр. 136-140.

Некрасов С.Н., Капустин И.В., Старов М.С. Когнитивное моделирование 2.

при обеспечении навигационной безопасности плавания. Журнал университета водных коммуникаций, выпуск 1 (17). –Санкт-Петербург, 2013. –– стр. 77-84.

Некрасов С.Н., Капустин И.В., Старов М.С. Оценка и прогнозирование 3.

опасных навигационных ситуаций. Журнал университета водных коммуникаций, выпуск 2 (18). –Санкт-Петербург, 2013. –– стр. 98-100.

Некрасов С.Н., Капустин И.В., Старов М.С. Макрокогнитивное 4.

моделирование процессов судовождения. Вестник ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова, выпуск 1 (20). –Санкт-Петербург, 2013. –– стр. 82-85.

В других изданиях:

Старов М.С. Применения АИС для решения задач расхождения судов в 5.

море / Сб. науч. трудов конференции СПГУВК «Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России», 2011. –СанктПетербург, 2011. –– стр. 167-174.

6. Некрасов С.Н., Старов М.С. Применения АИС для решения задач расхождения судов в море 7-я Российская научно-техническая конференция «Навигация, гидрография и океанография: приоритеты развития и инновации в морской деятельности» Труды конференции «НГО-2011» 18 – 20 мая 20011. –Санкт-Петербург, 2011. –– стр. 135-139.

7. Старов М.С. Метод прогноза взаимного положения судов в задачах расхождения. Сб. науч. трудов конференции СПГУВК «Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России», 2012. – Санкт-Петербург, 2012. –– стр.182-186.

8. Старов М.С. Метод оценки рисков потерь при столкновении судов в море.

Сб. науч. трудов конференции СПГУВК «Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России», 2012. –СанктПетербург, 2012. –– стр.176-181.

9. Некрасов С.Н., Капустин И.В., Старов М.С. Когнитивное моделирование при обеспечении навигационной безопасности плавания. Сб. науч. трудов конференции ТРАНСТЕК «Развитие судоходства по внутренним водным путям России», –Санкт-Петербург, 2012. –– стр. 20-29.



Pages:     | 1 ||
Похожие работы:

«УДК 621.7 КУРМАНГАЛИЕВ ТИМУР БОЛАТОВИЧ Повышение производительности и экологической безопасности инерционной виброабразивной обработки деталей на основе оксида бериллия 05.03.01 – Технологии, оборудование механической и физико-технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Республика Казахстан Алматы, 2010 Диссертационная работа выполнена в Республиканском государственном казенном предприятии «Восточно-Казахстанский...»

«СВЕЧНИКОВ Лаврентий Александрович ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ АТАК НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЧЕТКИХ КОГНИТИВНЫХ КАРТ Специальность 05.13.19 – Методы и системы защиты информации, информационная безопасность АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа – 2010 Работа выполнена на кафедре вычислительной техники и защиты информации Уфимского государственного авиационного технического университета Научный...»

«ХАМЗИНА АЛЕКСАНДРА КАМИЛЕВНА ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИКРЫ ЛОСОСЕВОЙ ЗЕРНИСТОЙ ИЗ МОРОЖЕНЫХ ЯСТЫКОВ Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2012 Работа выполнена в лаборатории аналитического и нормативного обеспечения качества и безопасности Федерального государственного унитарного предприятии «Всероссийский...»

«Атаманов Александр Николаевич ДИНАМИЧЕСКАЯ ИТЕРАТИВНАЯ ОЦЕНКА РИСКОВ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ Специальность: 05.13.19 методы и системы защиты информации, информационная безопасность АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Автор: _ Москва 2012 Работа выполнена на кафедре «Криптология и дискретная математика» Национального исследовательского ядерного университетета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) доктор...»

«Гущин Дмитрий Михайлович АКМЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА СТРЕСС-ФРУСТРАЦИОННЫХ СОСТОЯНИЙ СПЕЦИАЛИСТОВ СПЕЦПОДРАЗДЕЛЕНИЙ Специальности: 05.26.02 безопасность в чрезвычайных ситуациях (психология человека, психологические науки) 19.00.13психология развития, акмеология (психологические науки) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук Москва-2013 Работа выполнена на кафедре акмеологии и психологии профессиональной деятельности Федерального...»

«МАКАРОВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРОГНОЗ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОИСКА СОЕДИНЕНИЙ С НЕЙРОТРОПНОЙ АКТИВНОСТЬЮ СРЕДИ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХ ЧЕТЫРЕХКООРДИНИРОВАННЫЙ АТОМ ФОСФОРА 14.03.06. – фармакология, клиническая фармакология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань – 2015 г. Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный...»

«ТОПОЛЕВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ ОТНОШЕНИЯ РОССИИ С ГОСУДАРСТВАМИ ПОСТСОВЕТСКОГО ПРОСТРАНСТВА (1992-2008 ГГ.) В ОЦЕНКАХ АМЕРИКАНСКИХ И БРИТАНСКИХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ Специальность 07.00.02 – Отечественная история АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата исторических наук Москва 201 Работа выполнена на кафедре Отечественной истории XX века Исторического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова Научный руководитель: доктор исторических...»







 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.