Андреева Екатерина Валерьевна — ассистент
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Andreeva, Ekaterina V. — Assistant5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
Тезиков Александр Львович — доктор технических наук, профессор
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Tezikov, Aleksandr L. — Dr. of Technical Sciences, professor
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
Темой исследования является разработка метода выбора оптимальных судоходных маршрутов c использованием фазовых диаграмм. Тема и цель исследования напрямую связаны с задачами, реализация которых предусмотрена планом развития Северного морского пути, утвержденным распоряжением Правительства Российской Федерации 1 августа 2022 г. в соответствии с программой финансирования работ по разработке и внедрению цифровой платформы Северного морского пути, утвержденной Правительством в январе 2023 г. Дана оценка современного состояния сети судоходных маршрутов, навигационно-гидрографического и гидрометеорологического обеспечения. Обосновано использование метода многокритериальной оценки альтернативных маршрутов по множеству критериев безопасности, зависящих от глубин, ледовых условий, стесненности акватории и гидрографической изученности рельефа дна. Установлена зависимость критериев безопасности от осадки судна, его ледопроходимости и маневренных элементов. Разработан метод сравнительной оценки судоходных маршрутов для расчетных судов по четырем основным критериям. Предложена схема вычисления количественных показателей безопасности. Разработана процедура нормировки показателей. Введена трехуровневая шкала оценки безопасности судоходных маршрутов. Предложена методика ранжирования судоходных маршрутов и отбраковки маршрутов, оцениваемых как опасные, а также формирования множества маршрутов, оцениваемых как безопасные. Апробация метода выполнена с использованием модели перехода судна ледовой категории Arc4, имеющего осадку 9 м по восьми альтернативным маршрутам Восточно-Сибирского моря. Представлен комплект фазовых диаграмм альтернативных маршрутов, построенных по парам основных критериев безопасности. Проанализированы состояния маршрутов с применением правила эффективного решения Парето к выбору оптимальных маршрутов. Отмечается, что использование фазовых диаграмм может быть распространено на большее количество показателей, влияющих на эффективность и безопасность плавания судов. Даны рекомендации по использованию разработанного метода. Определены основные направления дальнейших исследований.
A method for choosing optimal shipping routes using phase diagrams is developed in the paper. The topic and purpose of the study is directly related to the tasks, the implementation of which is provided for by the Plan of the Northern Sea Route Development, approved by the decree of the Government of the Russian Federation on August 1, 2022, confirmed by the financing program for the development and implementation of the digital platform of the Northern Sea Route, approved by the Government in mid-January 2023. The assessment of the current state of the shipping routes network, navigation, hydrographic and hydro meteorological support is given. The use of the method of multi-criteria evaluation of alternative routes based on a variety of safety criteria depending on the depths, ice conditions, tightness of the water area and hydrographic study of the bottom relief is justified. The dependence of the safety criteria on the draft of the vessel, its icebreaking ability and maneuverable elements is established. A method of comparative assessment of shipping routes for settlement vessels according to four main criteria has been developed. A scheme for calculating quantitative safety indicators is proposed. A procedure for normalizing indicators has been developed. A three-level scale for assessing the safety of shipping routes has been introduced. A methodology for ranking shipping routes and culling the routes assessed as dangerous and forming a set of routes assessed as safe is proposed. The method was tested using a model of the passage of an Arc4 ice category vessel with a draft of 9 m along eight alternative routes of the East Siberian Sea. A set of phase diagrams of alternative routes constructed according to pairs of basic safety criteria is presented. The states of routes are analyzed with the application of the Pareto efficient solution rule to the selection of optimal routes. It is noted that the use of phase diagrams can be extended to a larger number of indicators affecting the efficiency and safety of vessels navigation. Recommendations on the use of the developed method are given. The main directions of further research are determined.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.