OPTIMIZATION OF THE BARGE-TOWING COMBINATIONS CONFIGURATION DEPENDING ON THE OVERALL AND NAVIGATIONAL CHARACTERISTICS OF INLAND WATERWAYS

The organization of transportation by inland water transport involves taking into account the overall characteristics and navigational features of waterways, the choice of a vessel to work on the route, ensuring the safety of navigation and the economic efficiency of the voyage. One of the main advantages of barge-towing combinations is the possibility of their formation according to the specified dimensions of the waterway. The purpose of this work is to overcome the linear approach currently used in the formation of the ship’s composition, and to develop mathematical foundations for describing the barge-towing combination control system, a particular task is to optimize the barge-towing combination structure for local restrictions of waterway sections. To solve this problem, the possibility of reorganizing the ship’s composition directly on the route, depending on the conditions for the passage of a particular section of inland waterways is supposed to study in the work; it in the future will improve the transportation efficiency and ensure the transportation of more cargo per voyage. For the mathematical description of inland waterways, their natural characteristics are used in the work, sections coincided in restrictive features are identified, that is, each section of inland waterways, depending on its type, has a certain set of restrictions related to overall characteristics that must be taken into account when organizing navigation. The simulation of the movement of a ship’s combination along sections of waterways of various types, including a curved section, performed by graphic-analytical methods, shows the limitations arising when entering a turn and passing through artificial narrowings of the fairway, and also reflects the ability to pass the entire route due to a change in configuration when maintaining the total carrying capacity of the ship’s combination. As a result, mathematical relations and a system of inequalities that determine the choice of a section of inland waterways for the operation of ship’s combinations in a certain (specified) configuration and planning their reformation according to the given characteristics of the waterway are obtained.

water transport, barge-towing combinations, ship’s composition, reformation of ships composition, classification of inland waterways, overall characteristics of inland waterways, fleet management

1. Егоров А. Г. Математическая модель определения главных характеристик составных судов / А. Г. Егоров // Морской вестник. - 2015. - № 2 (54). - С. 85-89.

2. Егоров Г. В. Использование опыта работы речного транспорта США для создания эффективных моделей работы отечественного флота / Г. В. Егоров // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2020. - № S2. - С. 182-186. DOI: 10.24937/2542-2324-2020-2-S-I-182-186.

3. Преснов С. В. Текущее состояние транспортного флота центрального региона России / С. В. Преснов, Ю. А. Кочнев // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2016. - № 48. - С. 142-146.

4. Егоров А. Г. Анализ аварийности барже-буксирных составов внутреннего и смешанного река-море плавания / А. Г. Егоров // Морской вестник. - 2016. - № 2 (58). - С. 103-109.

5. Приказ Минтранса России от 10.07.2013 № 235 (ред. от 18.05.2020) «Об утверждении Правил движения и стоянки судов в Волго-Балтийском бассейне внутренних водных путей Российской Федерации» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_152873/ (дата обращения: 01.08.2022).

6. Лебедева О. А. Сравнительный анализ методов решения транспортных задач при оптимальном планировании перевозочного процесса / О. А. Лебедева, В. Е. Гозбенко, А. А. Пыхалов, Ю. Ф. Мухопад // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2020. - № 3 (67). - С. 134-139. DOI: 10.26731/1813-9108.2020.3(67).134-139.

7. Щербина О. В. Определение типоразмера барже буксирного состава / О. В. Щербина // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. - 2017. - № 4. - С. 248-253.

8. Егоров А. Г. Определение главных размерений барже-буксирного состава смешанного плавания «Днепро-макс» класса / А. Г. Егоров // Вестник ОНМУ. - 2013. - Вып. 3 (39). - С. 37-61.

9. Каретников В. В. Лимитирующие гидрометеорологические факторы при использовании 3D электронных навигационных карт для проводки судов «река-море» плавания по внутренним водным путям / В. В. Каретников, Ю. Н. Андрюшечкин, А. А. Прохоренков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 4. - С. 451-464. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-4-451-464.

10. Лебедева М. П. Методика оценки безопасного движения судов в стесненной акватории / М. П. Лебедева, С. Д. Айзинов, А. О. Лебедев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 1. - С. 111-120. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-1-111-120.

11. Мартюк Г. И. Учет ветра в математической модели судна с целью оценки его влияния на маневренные характеристики / Г. И. Мартюк, Ю. И. Юдин, А. Ю. Юдин // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. - 2004. - Т. 7. - № 3. - С. 375-380.

12. Мартюк Г. И. Учет волнения в математической модели судна с целью оценки его влияния на маневренные характеристики / Г. И. Мартюк, Ю. И. Юдин, А. Ю. Юдин // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. - 2004. - Т. 7. - № 3. - С. 381-389.

13. Мартюк Г. И. Учет мелководья в математической модели судна с целью оценки его влияния на маневренные характеристики / Г. И. Мартюк, Ю. И. Юдин, А. Ю. Юдин // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. - 2004. - Т. 7. - № 3. - С. 390-397.

14. Рыбников Д. Ю. Исследование возможности эксплуатации толкаемого состава (буксир проекта Р45Б/Р45А плюс баржа проекта ROB20) на реке Белая с помощью математической модели / Д. Ю. Рыбников, О. Ю. Лебедев // Научные исследования XXI века. - 2019. - № 1 (1). - С. 71-76.

15. Гуров П. В. Управляемость буксирного состава в сложных путевых и метеорологических условиях: дис. … канд. техн. наук: 05.08.01 / П. В. Гуров. - Н. Новгород: НГТУ им. Р. Е. Алексеева, 2013. - 179 c.

16. Токарев П. Н. Оценка условий безопасного маневрирования судна при ветре на малых скоростях хода / П. Н. Токарев // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2019. - № 60. - С. 202-212.

17. Sukas O. F. Theoretical background and application of MANSIM for ship maneuvering simulations / O. F. Sukas, O. K. Kinaci, S. Bal // Ocean Engineering. - 2019. - Vol. 192. - Pp. 106239. DOI: 10.1016/j.ocean-eng.2019.106239.

18. Гладков Г. Л. Водные пути и гидротехнические сооружения: Учебник для вузов / Г. Л. Гладков, М. В. Журавлев, А. В. Москаль, А. М. Гапеев, М. А. Колосов. - СПб.: СПГУВК, 2011. - 441 с.

19. Перечень основных характеристик и параметров сети водных путей категории E «Синяя книга» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://unece.org/DAM/trans/doc/2012/sc3wp3/ECE-TRANS-SC3-144rev2r.pdf (дата обращения: 01.08.2022).

20. Shcherbina O. Development of imitation model for selection of tug barge vessels for work on the line / Shcherbina // Technology audit and production reserves. - 2018. - Т. 1. - № 2 (39). - С. 28-32. DOI: 10.15587/2312-8372.2018.121514.

21. Молчанова М. В. Существующие методы расчета габаритов судового хода на криволинейном участке пути / М. В. Молчанова // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2005. - № 12. - С. 213-218.

22. Молчанова М. В. Учет влияния параметров поворота русла реки при определении потребной ширины судового хода / М. В. Молчанова // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2007. - № 23. - С. 83-86.

23. Егоров А. Г. Определение оптимального значения коэффициента полноты и эксплуатационной скорости составов и составных судов смешанного река-море плавания / А. Г. Егоров // Морской вестник. - 2015. - № 3 (55). - С. 19-24.

24. Козлов С. Г. Разработка комплексных математических моделей движения судов / С. Г. Козлов // Наука и техника транспорта. - 2008. - № 1. - С. 53-56.

25. Железнова Н. В. Установление взаимосвязи габаритов судового хода и параметров расчетных судов при выборе метода улучшения судоходных условий / Н. В. Железнова // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2014. - № 41. - С. 320-323.

26. Железнова Н. В. Безопасная взаимосвязь параметров расчетных судов и габаритов судового хода // Великие реки 2014: Материалы междунар. науч.-метод. конф.; ФГБОУ ВО «ВГУВТ». - Н. Новгород, 2014. - С. 166-169.

27. Девяткин А. А. Исследование проблем безопасной эксплуатации многозвенных изгибаемых составов: дис. … канд. техн. наук: 05.22.19 / А. А. Девяткин. - Новосибирск: Новосибирская гос. акад. водного транспорта, 2004. - 136 c.