ВКР: Разработка метода подбора оптимального маршрута судна в водах Арктики

Цель исследования – повышение безопасности и экономической эффективности эксплуатации флота в ледовых условиях с помощью риск-ориентированного подхода в оценке потерь времени на переходе.
Идея исследования – с помощью оценки экономического риска, вызванного потерями времени на переходе добиться большей предсказуемости морских арктических грузоперевозок, а значит и их эффективности.
Задачи исследования. Достижение поставленной цели в работе требует решения следующих задач:
- Проанализировать статистические данные потерь времени на переходе судов на трассах СМП в период зимней навигации, а также статистику аварийности в этот период;
- Изучить условия и факторы, влияющие на потери времени при плавании в ледовых условиях в акватории Арктики;
- Разработать методику по моделированию предполагаемого района плавания, должным образом учитывающую основные факторы, влияющие на продолжительность перехода;
- Разработать и обосновать метод нахождения кратчайшего пути судна в ледовых условиях с оценкой риска неисполнения прогноза по его продолжительности;
- Разработать решения по практической реализации метода определения оптимального маршрута судна в ледовых условиях с учетом обеспеченности прогноза.
Объект исследования – условия плавания судов в ледовых условиях в Арктике.



Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЙ ПЛАВАНИЯ ПО СЕВЕРНОМУ МОРСКОМУ ПУТИ 11
1.1 Международные требования к планированию перехода судна 11
1.2 Критерии оптимизации маршрута судна 14
1.3 Современное использование Северного морского пути 16
1.4 Виды ледовых прогнозов и способы их получения на судне 29
1.5 Постановка задачи научного исследования по поиску оптимального маршрута перехода судна в Арктике 33
Выводы по главе 1 38
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО МАРШРУТА СУДНА В ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЯХ 42
2.1 Анализ существующих методов по поиску оптимальных маршрутов в море 42
2.2 Расчет скорости судна в различных условиях в Арктике 49
2.3 Информационное обеспечение о районе плавания 54
2.4 Расчетная схема определения оптимального маршрута в ледовых условиях 61
Выводы по главе 2 67
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ВРЕМЕНИ С УЧЁТОМ ЛЕДОВЫХ ПРОГНОЗОВ 70
3.1 Подбор и характеристики вида распределения вероятности реализации временных потерь 70
3.2 Проверка правильности подбора закона распределения вероятности реализации временных потерь 74
3.3 Анализ статистических данных по совершенным рейсам 77
3.4 Методика оценки риска потерь времени при переходе в ледовых условиях 85
Выводы по главе 3 93
4 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО МАРШРУТА СУДНА ВО ЛЬДАХ С УЧЕТОМ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ПРОГНОЗОВ 95
4.1 Структурная схема поиска оптимального маршрута в ледовых условиях в Арктике 95
4.2 Функциональная схема поиска оптимального маршрута в ледовых условиях в Арктике 99
4.3 Решения по применению метода в практических условиях 106
Выводы по главе 4 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 112
Список сокращений и условных обозначений 116
Список литературы 117
Приложение 1 129
Приложение 2 133