Использование фазовых диаграмм при выборе оптимальных маршрутов в акватории Севморпути

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. 

1. Распоряжение Правительства РФ от 1 августа 2022 г. № 2115 р. «Об утверждении плана развития Северного морского пути на период до 2035 г.» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://government.ru/news/46171/ (дата обращения: 30.01.2023).

2. Указ Президента РФ от 7 мая 2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www. kremlin.ru/acts/bank/43027 (дата обращения: 30.01.2023).

3. «Росатом» создаст цифровую платформу для навигации по Севморпути [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2021/08/03/880554rosatom-platformu (дата обращения 30.01.2023).

4. Постановление Правительства РФ от 18.09.2020 N 1487 «Об утверждении Правил плавания в акватории Северного морского пути» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://rostransnadzor.gov.ru/ documents/categories/79/document/3805 (дата обращения 30.01.2023).

5. Порубаев В. С. Максимальная осадка килей гряд торосов в глубоководной части Северного Ледовитого океана / В. С. Порубаев // Проблемы Арктики и Антарктики. — 2014. — № 2 (100). — С. 75–81.

6. Тезиков А. Л. Гидрографическая изученность акватории Северного морского пути / А. Л. Тезиков, А. Б. Афонин, Е. О. Ольховик // Транспорт Российской Федерации. — 2018. — № 2 (75). — С. 19–21.

7. Акмайкин Д. А. Эвристический поиск оптимального маршрута судна по северному морскому пути / Д. А. Акмайкин, С. Ф. Клюева, П. А. Салюк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2015. — № 5 (33). — C. 55–62. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-5-55-62.

8. Ольховик Е. О. Влияние льда на формирование судоходных маршрутов в акватории Северного морского пути/ Е. О. Ольховик, Е. В. Андреева, А. Л. Тезиков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2019. — № 2. — С. 26–36. DOI: 10.24143/2073-1574-2019-2-26-36.

9. Клюев В. В. Формализация оценки безопасности акватории Северного морского пути / В. В. Клюев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 4 (38). — С. 69–74. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-4-69-74.

10. Решетняк С. В. Северный морской путь. Численная оценка гидрографической обеспеченности трасс для судов с большой осадкой / С. В. Решетняк, А. Л. Тезиков // Геодезия и картография. — 2008. — № 6. — С. 59–61.

11. Ершов А. А. Использование характеристик маневрирования для обеспечения безопасности движения судов в узкостях / А. А. Ершов, А. В. Михневич // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2018. — Т. 10. — № 5. — С. 897–910. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-5-897-910.

12. Андреева Е. В. Многокритериальный подход в задаче выбора оптимальных маршрутов в акватории Северного морского пути / Е. В. Андреева // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 3. — С. 399–408. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-3-399-408.

13. Ногин В. Д. Принятие решений в многокритериальной среде / В. Д. Ногин. — М.: Физматлит, 2005. — 176 с.