FUNCTIONAL SCHEME OF OPERATIVE ROUTE OPTIMIZATION DURING ICE NAVIGATION

The development of the Russian Far North regions is one of the most significant national policy directions for the Russian Federation. Ongoing development of new oil and gas fields in the shelf area of the Arctic causes rapidly increasing ship’s traffic and load on the local transportation network. Those circumstances highlight the growing importance of The Northeast. However, increasing ship’s traffic causes concerns - more attention should be payed to the safety of navigation in this region with its harsh environment, like heavy ice conditions, sub-zero temperature, etc. The method of prompt finding of the optimal route in ice conditions onboard based on the methods of dynamic programming is developed; however, the additional solutions are required to manage implementation of this algorithm onboard. The functional scheme of operative route optimization during ice navigation is described in the paper. International regulations regarding passage planning and pollution prevention every year push to increase environmental and safety awareness of personnel involved, so that implementation of this algorithm meets those requirements permitted to use onboard. The following has to be developed: software for optimal route calculation, data management system, statement in safety management system onboard mentioning options, instructions, restrictions and benefits of the method. In this article special attention was payed to the data management. Database and its analysis may allow you to assess the various factors affecting the passage time, may identify situations when suboptimal planning took place. The following parameters are suggested for use - the maximal acceptable time loss, its possibility and the maximal level of acceptable economical risk caused by the time losses mentioned above. These parameters have to be added to safety management system onboard along with the procedures of using this optimization algorithm. Taking into account some restrictions of this method it will allow you to perform safe and effective voyage planning.

Ice navigation, optimal routing, ice forecasts, data management, Arctic, dynamic programming

1. Petrie G. L. A new approach to vessel weather routing and performance analysis / G. L. Petrie, K. J. Bongort, W. M. Maclean // Marine Technology and SNAME News. - 1984. - Vol. 21. - Is. 01. - Pp. 19-40. DOI: 10.5957/ mt1.1984.21.1.19

2. Lin Y.-H. The optimization of ship weather-routing algorithm based on the composite influence of multidynamic elements / Y.-H. Lin, M.-C. Fang, R. W. Yeung // Applied Ocean Research. - 2013. - Vol. 43. - Pp. 184-194. DOI: 10.1016/j.apor.2013.07.010.

3. Eskild H. Development of a Method for Weather Routing of Ships. Master thesis in Marine Technology / H. Eskild. - Trondheim: Norwegian University of Science and Technology, 2014. - 143 p.

4. Чертков А. А. Автоматизация выбора кратчайших маршрутов судов на основе модифицированного алгоритма Беллмана - Форда / А. А. Чертков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 5. - С. 1113-1122. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-5-1113-1122.

5. Федоренко К. В. Исследование основных параметров генетического алгоритма применительно к задаче поиска оптимального маршрута / К. В. Федоренко, А. Л. Оловянников // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 4. - С. 714-723. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-4-714-723.

6. Сахаров В. В. Автоматизация поиска оптимальных маршрутов и грузовых потоков в транспортных сетях средствами целочисленного линейного программирования / В. В. Сахаров, И. А. Сикарев, А. А. Чертков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 3. - С. 647-657. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-3-647-657.

7. Ольховик Е. О. Анализ скоростных режимов СПГ-танкеров в акватории Северного морского пути в период зимней навигации 2017-2018 гг. / Е. О. Ольховик// Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 2. - С. 300-308. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-2-300-308.

8. Епихин А. И. Программные и аппаратные методы сбора и обработки данных в системах поддержки принятия решений современных судов-газовозов / А. И. Епихин // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2016. - № 46. - С. 189-198.

9. Алёшин А. А. Оперативный расчет оптимального маршрута судна в ледовых условиях Арктики / А. А. Алёшин, С. С. Кубрин // Транспортное дело России. - 2018. - № 6. - С. 287-290.

10. Мойсеенко С. С. Управление рисками в мореплавании и промышленном рыболовстве / С. С. Мойсеенко, Л. Е. Мейлер. - М.: Моркнига, 2017. - 385 с.

11. Алёшин А. А. Оценка потерь времени при совершении рейса в ледовых условиях / А. А. Алешин, С. С. Кубрин // Балтийский морской форум: материалы VII Международного Балтийского морского форума: в 6 т. - Калининград: Изд-во БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ», 2019. - Т. 2: Морская техника и технологии. Безопасность морской индустрии. - С. 4-11.