<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2026-18-3-382-393</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">CWLKUK</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-747</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА, ВОДНЫЕ ПУТИ СООБЩЕНИЯ И ГИДРОГРАФИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>OPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Имитационное моделирование движения судов по круговым маршрутам в условиях частичной ледовой проводки</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Simulation modelling of vessel movement along circular routes with partial icebreaker assistance</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузнецов</surname><given-names>А. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuznetsov</surname><given-names>A. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кузнецов Александр Львович - доктор технических наук, профессор</p><p>198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Kuznetzov, Alexandr L. - Grand PhD in Technical Sciences, Professor</p><p>5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035</p></bio><email xlink:type="simple">thunder1950@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кириченко</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kirichenko</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кириченко Александр Викторович - доктор технических наук, профессор</p><p>198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Kirichenko, Alexandr V. - Grand PhD in Technical Sciences, Professor</p><p>5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035</p></bio><email xlink:type="simple">kirichenkoav@gumrf.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ситов</surname><given-names>А. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sitov</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Ситов Александр Николаевич - кандиат технических наук, доцент</p><p>198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sitov, Alexandr V. - PhD in Technical Sciences, Associated Professor</p><p>5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035</p></bio><email xlink:type="simple">kaf_pigt@gumrf.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2026</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>07</month><year>2026</year></pub-date><volume>18</volume><issue>3</issue><fpage>382</fpage><lpage>393</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кузнецов А.Л., Кириченко А.В., Ситов А.Н., 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кузнецов А.Л., Кириченко А.В., Ситов А.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kuznetsov A.L., Kirichenko A.V., Sitov A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/747">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/747</self-uri><abstract><p>Предложен методологический подход и алгоритмический инструментарий для имитационного моделирования работы транспортно-логистической системы в указанных условиях. Основу метода составляет формализация системы круговых маршрутов судов ледового класса и линейных ледоколов с помощью дискретного векторного представления, преобразующего циклическую структуру в линейную для упрощения вычислительных процедур. Для автоматизации трудоемкого процесса подготовки исходных данных разработан специальный алгоритм, который на основе графического представления маршрутов и применения волнового алгоритма определяет их полное покоординатное описание, а также формирует дискретный рабочий вектор модели. Это позволяет минимизировать ошибки ручного ввода и обеспечивает воспроизводимость экспериментов. Модель имитирует ключевые технологические процессы: движение судов по маршрутам, формирование очередей на рейдах в пунктах начала ледовой проводки, образование пар «ледокол – судно» и их совместное движение по ледовому участку. В качестве целевых показателей для анализа различных сценариев используются время полного цикла рейса, длительность ожидания в очередях, загрузка ледокольного флота и общая провозная способность системы. Практическая значимость работы заключается в создании инструмента для многовариантного анализа и синтеза параметров арктической логистической цепи. Модель позволяет количественно обосновывать решения по оптимальному составу и количеству судов газовозов и ледоколов, оценивать влияние навигационных условий на регулярность поставок и, как следствие, повышать обоснованность стратегических инвестиционных и оперативных управленческих решений для таких проектов, как «Арктик-СПГ-2». Разработанный подход вносит вклад в развитие методов планирования устойчивых и экономически эффективных перевозок в Арктической зоне Российской Федерации.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article proposes a methodological approach and algorithmic tools for the simulation modelling of a transport and logistics system operating under the specified conditions. The method is based on the formalisation of a system of circular routes for ice-class vessels and linear icebreakers using a discrete vector representation, which transforms the cyclic structure into a linear one in order to simplify computational procedures. To automate the labour-intensive process of preparing initial data, a special algorithm has been developed which, based on a graphical representation of routes and the application of a wave algorithm, constructs their complete coordinate-by-coordinate description and forms the discrete working vector of the model. This makes it possible to minimise manual input errors and ensure the reproducibility of experiments. The model simulates the key technological processes: vessel movement along routes, queue formation at roadsteads at the points where icebreaker assistance begins, the formation of “icebreaker–vessel” pairs, and their joint movement along the ice-covered section. The target indicators used to analyse various scenarios include the total voyage cycle time, queue waiting time, icebreaker fleet utilisation, and the overall carrying capacity of the system. The practical significance of the study lies in the creation of a tool for multivariate analysis and synthesis of the parameters of the Arctic logistics chain. The model makes it possible to provide quantitative justification for decisions on the optimal composition and number of LNG carriers and icebreakers, to assess the influence of navigational conditions on the regularity of deliveries and, consequently, to improve the validity of strategic investment and operational management decisions for projects such as Arctic LNG 2. The developed approach contributes to the advancement of methods for planning sustainable and cost-effective transportation in the Arctic zone of the Russian Federation.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>судоходные маршруты</kwd><kwd>ледокольная проводка</kwd><kwd>перевозка сжиженного природного газа</kwd><kwd>суда ледового класса</kwd><kwd>круговые маршруты</kwd><kwd>имитационное моделирование</kwd><kwd>Северный морской путь</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>shipping routes</kwd><kwd>icebreaker assistance</kwd><kwd>liquefied natural gas</kwd><kwd>transportation</kwd><kwd>ice-class vessels</kwd><kwd>circular routes</kwd><kwd>simulation modelling</kwd><kwd>the Northern Sea Route</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Апполонов Е. М. Ледовая прочность судов, предназначенных для круглогодичной арктической навигации : монография / Е. М. Апполонов. — СПб.: СПбГМТУ, 2016. — 287 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Appolonov, E. M. Ledovaya prochnost’ sudov, prednaznachennykh dlya kruglogodichnoy arkticheskoy navigatsii : monografiya. SPb: SPbGMTU, 2016: 287.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Coburn, J. L. A Rational Basis for the Selection of the Ice Strengthening Criteria for Ships : Tech. Rep. SSC-309 / J. L. Coburn, F. W. DeBord, J. B. Montgomery [et al.]; Ship Structure Committee. — Washington, D. C. : SSC, 1981.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Coburn, J. L., et al. A Rational Basis for the Selection of Ice Strengthening Criteria for Ships. Ship Structure Committee, 1981. SSC-309. Defense Technical Information Center.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lee, S. G., J.S. Lee, Y. H. Baek, J. K. Paik, and B. J. Kim. “Structural Safety Assessment in Membrane-Type CCS in LNGC under Iceberg Collisions.” International Conference on Ship and Offshore Technology: Ice Class Vessels, 28–29 Sept. 2009, Busan, Korea.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lee, S.G., J.S. Lee, Y.H. Baek, J.K. Paik, and B.J. Kim. “Structural Safety Assessment in Membrane-Type CCS in LNGC under Iceberg Collisions.” International Conference on Ship and Offshore Technology: Ice Class Vessels, 28-29 Sept. 2009, Busan, Korea</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Correlation between bow ice loads and operational responses during ice navigation in the Weddell Sea / A. Bekker, L. Lu, C. M. van Zijl, J.-J. Matthee, P. Kujala // Proceedings of the 25th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions June 9–13, 2019 Delft, The Netherlands: Delft University of Technology, 2019.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bekker, A., P. Kujala et al. “Correlation between bow ice loads and operational responses during ice navigation in the Weddell Sea.” Proceedings of the 25th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions June 9-13, 2019 Delft, The Netherlands: Delft University of Technology, 2019.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Goerlandt F. A framework for risk analysis of maritime transportation systems: A case study for oil spill from tankers in a ship–ship collision / F. Goerlandt, J. Montewka // Safety Science. — 2015. — Vol. 76. — Pp. 42–66. DOI: 10.1016/j.ssci.2015.02.009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Goerlandt, F. and J. Montewka. “A framework for risk analysis of maritime transportation systems: A case study for oil spill from tankers in a ship–ship collision.” Safety Science 76 (2015): 42–66. DOI: 10.1016/j.ssci.2015.02.009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Predicting ice-induced load amplitudes on ship bow conditional on ice thickness and ship speed in the Baltic Sea / M. Kotilainen, J. Vanhatalo, M. Suominen, P. Kujala // Cold Regions Science and Technology. — 2017. — Vol. 135. — Pp. 116–126. DOI: 10.1016/j.coldregions.2016.12.006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kotilainen, M., J. Vanhatalo, M. Suominen and P. Kujala. “Predicting ice-induced load amplitudes on ship bow conditional on ice thickness and ship speed in the Baltic Sea.” Cold Regions Science and Technology 135 (2017): 116–126. DOI: 10.1016/j.coldregions.2016.12.006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Solitary flexural–gravity waves in three dimensions / O. Trichtchenko, E. I. Părău, J-M. Vanden-Broeck, P. Milewski // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. — 2018. — Vol. 376. Is. 2129. — Pp. 20170345. DOI: 10.1098/rsta.2017.0345.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Trichtchenko, O., E. I. Părău, J-M. Vanden-Broeck and P. Milewski. “Solitary flexural–gravity waves in three dimensions.” Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 376.2129 (2018): 20170345. DOI: 10.1098/rsta.2017.0345.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Review of risk-based design for ice-class ships / P. Kujala, F. Goerlandt, B. Way, D. Smith, M. Yang, F. Khan, B. Veitch // Marine Structures. — 2019. — Vol. 63. — Pp. 181–195. DOI: 10.1016/j.marstruc.2018.09.008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kujala, P., B. Veitch et al. “Review of risk-based design for ice-class ships.” Marine Structures 63 (2019): 181–195. DOI: 10.1016/j.marstruc.2018.09.008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Киселев В. С. Имитационное моделирование работы шельфовых сооружений с танкерами-челноками при отгрузке нефтепродуктов в условиях Крайнего Севера / В. С. Киселев // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020. — Т. 12. — № 1. — С. 46–56. EDN DXMEWV. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-46-56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiselev, V. S. “Simulation of the work of shelf constructions with shuttle tankers during shipping of oil products in the far north conditions.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S.O. Makarova 12.1 (2020): 46–56. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-46-56.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Simulation model for the North Sea Route transit time estimation / A. L. Kuznetsov, A. V. Kirichenko, V. S. Kiselev, A. D. Semenov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — 2020. — Vol. 539. — Is. 1. — Pp. 012019. DOI: 10.1088/1755-1315/539/1/012019.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuznetsov, A. L., A. V. Kirichenko, V. S. Kiselev and A. D. Semenov. “Simulation model for the North Sea Route transit time estimation.” IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 539.1 (2020): 012019. DOI: 10.1088/1755-1315/539/1/012019.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Формирование логико-информационной структуры имитационной модели ледовых операций линейных ледоколов / В. С. Киселев, А. В. Кириченко, А. Л. Кузнецов, Ю. Д. Кравец // Транспортное дело России. — 2019. — № 6. — С. 93–98. EDN EXTODS.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiselev, V. S., et al. “Formirovanie logiko-informacionnoj struktury imitacionnoj modeli ledovyh operacij linejnyh ledokolov” [Formation of the Logical Information Structure of a Simulation Model for Linear Icebreaker Ice Operations]. Transportnoe delo Rossii, no. 6, 2019, pp. 93–98.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Технико-экономическое обоснование технологических процессов морских контейнерных терминалов / А. Л. Кузнецов, Е. М. Рогова, А. В. Кириченко, О. В. Соляков. — Москва : Моркнига, 2022. —223 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuznetsov, A. L., E. M. Rogova, A. V. Kirichenko and O. V. Solyakov. Tekhniko-ekonomicheskoe obosnovanie tekhnologicheskikh protsessov morskikh konteynernykh terminalov. Moskva : «MORKNIGA», 2022: 223.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузнецов А. Л. Алгоритм построения произвольного маршрута на дискретной плоскости и его покоординатное описание / А. Л. Кузнецов, В. Ю. Грызлов, А. Уами // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2024. — Т. 16. — № 3. — С. 391–402. 10.21821/2309-5180-2024-16-3-391-402.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuznetsov, A. L., V. Yu. Gryzlov and A. Uami. “Algorithm for constructing an arbitrary route on a discrete plane and its executable description.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 16.3 (2024): 391–402. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-3-391-402.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
