авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Таратынов В. П. Судовождение в стесненных районах, 1980.—127 с. В книге описываются особенности ...»

-- [ Страница 3 ] --

их влияние носит переменный характер, так как КУ направления воздействия во время поворота постоянно меняется. Судоводитель стремится выйти в расчетную точку конца поворота или на линию конечного курса, -91 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ используя безопасное судоходное пространство. Чтобы не перейти линию конечного курса, он должен иметь возможность вовремя замед лить поворот судна и прекратить его при подходе к точке конца поворота. Для своевременного прекращения поворота судна на циркуляции момент инерции не должен превышать определенной величины, которую можно погасить за оставшееся до конца поворота время перекладкой руля в обратную сторону. Эти расчеты производятся судоводителем интуитивно, с учетом опыта, и в ходе выполнения маневра корректируются в зависимости от реальных условий. В соответствии с этим все время поворота можно разбить на три (а при малых углах поворота на два) периода. В первом АВ (рис. 5.2) судоводитель незначительной (от 2—4 до 5— 8°) кладкой руля уводит судно с начального курса, стараясь сообщить ему угловую скорость для перехода на новый курс (0). При достижении необходимой угловой скорости (соответствующей значению определенного момента инерции) судоводитель переводит положение руля в соответствующее команде «прямо руль» или слегка одерживает его, чтобы стабилизировать рис. 5.2 Циркуляция на повороте скорость поворота. После этого начинается второй период ВС циркуляции, характеризуемый постоянным значением момента инерции ( = 0). Перед подходом к конечному курсу судоводитель -92 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ одерживает руль в расчете вовремя остановить поворот судна при достижении конечного курса. С этого момента начинается третий пе риод СД, характеризуемый замедлением скорости поворота судна до нуля.

При незначительных поворотах этого периода может не быть.

Достигнув максимальной величины, скорость вращения начинает уменьшаться до нуля.

Для траектории будут иметь место соотношения:

0 ' мax при 0' (I период);

'' = мax при ' = 0 ( II период );

0 ''' мax при 0 ''' (III период).

В первом периоде мax соответствует максимальному отклонению пера руля в сторону поворота, при третьем периоде—максимальному отклонению в сторону, обратную повороту. При отсутствии второго периода поворот будет характеризоваться ' и '''. Поскольку ' и ''' могут принимать разные значения, то форма траектории может быть различной.

Например, при повороте на 50—60° среднетоннажного судна на скорости 8—10 уз на расстоянии от 1,5 до 2L до прихода в точку поворота кладут руль на 5—8° в сторону поворота. После поворота на 15—20° перо руля переводят в положение «прямо руль», после чего начинают сдерживать, стараясь удержать полученную скорость вращения. После поворота на 30—35° руль отводят в сторону, обратную углу поворота, стараясь уменьшить угловую скорость, чтобы при подходе к концу поворота угловая скорость была равной нулю.

Такой же поворот можно выполнить, увеличивая первоначальный поворот руля и уменьшая время первого периода или увеличивая величину перекладки руля в третьем периоде с уменьшением времени сдерживания. Форма траектории в этих случаях будет разной. Это доказывает, что судоводитель в своей работе при поворотах может использовать различные формы траекторий. Их выбор зависит, прежде всего, от рельефа дна и осадки судна. На мелкосидящем судне можно выбрать любой вид траектории, тогда как на судне с большой осадкой траектория движения должна быть близка к максимальным глубинам.

-93 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Если на повороте приходится расходиться со встречным судном, то выбор траектории поможет одновременно обеспечить безопасность расхождения.

Оценка обстановки и методы контроля сноса. При лоцманской проводке или проводке в узкостях большую роль играет элемент предвидения навигационной обстановки, который базируется на запоминании особенностей трассы. Это предвидение складывается из постоянных (детерминированных) элементов, содержащих информацию о визуальной панораме по пути маршрута, безопасных расстояний и курсовых углов ориентиров, а также переменных (случайных) элементов, содержащих информацию о возможных воздействиях гидрометеорологических условий на суда. Постоянные элементы основаны чаще всего на оценке навигационной обстановки района плавания и служат для определения места судна без учета воздействия случайных факторов. Например, Для запоминания безопасного пути судоводитель фиксирует в памяти траверзные расстояния до ориентиров (в том числе буев) при следовании по трассе и курсовые углы на ориентиры при поворотах. Переменные элементы могут меняться во времени и поэтому их оценка носит вероятностный харак тер. Например, условия видимости, сила и направление течения могут меняться в некоторых пределах, поэтому судоводитель может их оценить приближенно. Вероятностный характер носит также учет плотности встречного потока судов. Кроме частоты встреч, необходимо учитывать особенности района расхождения и ширину судоходного пространства, которые зависят от местных условий и, в частности, от соотношения глубины и осадки судна. Маневренные элементы носят в определенных пределах случайный характер, они зависят от степени загрузки судна, дифферента, парусности, скорости и др. На основе оценки этих элементов у судоводителя складывается «рабочая гипотеза» проводки по фарватеру, на которой базируется предвидение маневров, моментов определений и т. п. Причем она образуется в сознании не после оценки обстановки, а в ходе ее.

Вероятностный учет действия факторов, носящих случайный характер, всегда предполагает предвидение элемента внезапности (неожиданное появление встречного судна, выход из строя машины, ухудшение /видимости и т. п). Эти оценки судоводитель проводит с по мощью вероятностного мышления, которое помогает оценить -94 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ «гарантийный запас» времени и пространства.

Если при ограниченной видимости судоводитель выполняет поворот относительно ориентира с помощью РЛС, то траектория движения судна, получается близкой к окружности. Методика такого поворота заключается в следующем:

заранее устанавливается безопасное расстояние до ориентира, относительно которого совершается поворот;

подойдя к траверзу ориентира, начинают перекладывать руль в сторону поворота;

изменяя угол перекладки руля, добиваются, чтобы на экране РЛС ПКД во время поворота касался кромки ориентира;

не доходя до конечного курса ставят руль прямо или перекладывают на противоположный борт, стараясь одержать судно с расчетом, чтобы оно с приходом на новый курс погасило скорость поворота (рис. 5.3).

рис. 5.3 Проводка в узкости При таком повороте траектория движения судна близка к дуге окружности радиуса, равного расстоянию до ориентира.

На рис. 5.3 дается схема лоцманской проводки в узкости с использованием оценки поперечного сноса и точки поворота с -95 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ помощью визуальных и, технических методов.

На участке АВ боковой снос контролируется с помощью пеленга маяка M1, находящегося «прямо по носу». Момент поворота определяется приходом на расстояние М1В от маяка M1. Окончание поворота определяется приходом на линию створа. На участке ВС боко вой снос контролируется створом. Момент начала второго поворота определяется расстоянием до береговой черты впереди по носу (CМ1) или приходом на траверз маяка М2. Радиус поворота устанавливается безопасным расстоянием М2С, на которое фиксируется ПКД (поворот с помощью РЛС). Окончание поворота определяется приходом судна на курс, ведущий на буй F или на курсовой угол 180° ориентира m4.

На участке EF боковой снос определяется траверзным расстоянием до берега Ее или изменением КУ буя F.

Поворот в точке F совершается с приходом на траверз буя F или на секущий пеленг маяка М3.

На участке FN контроль бокового сноса осуществляется с помощью изолинии гиперболической РНС или по створу.

Все описанные способы определений не требуют ухода судоводителя с мостика в штурманскую рубку для определения места, а, следовательно, позволяют вести непрерывное визуальное наблюдение за встречными судами. Таким образом, как указывалось ранее, при пла вании в узкостях при лоцманской проводке судоводитель старается подбирать курсы таким образом, чтобы они совпали с изолиниями, позволяющими контролировать боковой снос (створы, изолинии, РЛС, пеленг и др.). Контроль начала поворотов производится выбором точки на курсе, через которую проходит изолиния, секущая его под углом, близким к 90°.

§ 5.3 БЕЗОПАСНОСТЬ ПЛАВАНИЯ ПО ФАРВАТЕРАМ Безопасность плавания по установленным путям в узкостях и каналах, где судоходное пространство ограничено, связано, как уже говорилось, с учетом габаритов судов, их маневренных элементов и гидродинамических сил присасывания. Поэтому при плавании через узкости необходимо учитывать их размеры.

Исследованиями установлено [14], что фарватеры, по которым проходят участки морских путей, должны проектироваться таким образом, чтобы избегать отклонений от установившихся оптимальных -96 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ путей, которых придерживались потоки судов до регламентирования.

Чем значительнее такие отклонения, тем больше вероятности, что некоторые суда будут следовать внутри фарватера курсами, расходящимися с осью фарватера. Причина кроется в силе традиции «свободного моря», которая дает судоводителю право самому выбирать любой маршрут, а также в производственной необходимости рыбопромыслового флота, стремящегося увеличить свою продукцию.

При двустороннем интенсивном движении по фарватеру, особенно при ограниченной видимости, возможно образование пробок и заторов.

Лучшим способом регламентации движения для избежания заторов в этом случае является введение системы разделения движения. Как минимум такого разделения должна быть установлена линия разделения, обозначенная буями. Если на фарватере с интенсивным встречным движением такая регламентация отсутствует, судоводитель должен считать его участком пути с повышенной опасностью столкновения и принимать меры для обеспечения безопасности плавания. К ним можно отнести уменьшение хода, вызов лоцмана, присутствие капитана на мостике и др.

Иногда в районах интенсивного движения судов, если позволяет ширина фарватера, устанавливается двухтрехрядное движение (по схеме, сходной со схемами автодорожного движения). При этом в местных правилах плавания должен быть установлен критерий отбора судов при выборе полосы: по скорости, тоннажу, осадке и т. п.

Ширина полосы одностороннего движения помимо точности определения места должна учитывать:

тоннаж проходящих судов, их размеры, маневренные элементы, осадку, влияние гидрометеоусловий и гидрографическое обеспечение района плавания;

рысканье судов, которое происходит с периодами от нескольких секунд до нескольких минут. Этот фактор приводит к сносу судна относительно линии его движения приблизительно на величину габаритной ширины в сторону каждого борта;

влияние гидродинамических сил при расхождении, которое зависит от расстояния между судами, их скорости и тоннажа;

на скоростях до уз это влияние становится незаметным при расстоянии между судами, равном приблизительно длине наибольшего из них.

На некоторых фарватерах устанавливаются полосы маневрирования, -97 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ т.е. расширенный участок, где суда не только расходятся, но и могут разворачиваться, лечь в дрейф для приемки лоцмана и т. п. Ширина такого участка должна быть не менее чем в 3 раза больше по сравнению с длиной самого крупного проходящего по фарватеру судна (см. табл.

5.1).

Таблица 5. Длина судна, м 50 100 150 200 250 Ширина полосы маневрирования, м 220 360 490 630 760 На узких участках фарватера его рис. 5.4 Длина колена фарватера ось должна быть параллельна их границам. Перед входом в такие ме ста прямолинейные участки прокладки должны быть достаточной длины для того, чтобы судно могло пройти устойчивым курсом по середине фарватера.

При поворотах фарватера радиус кривизны траектории движения судна должен выбираться с расчетом, чтобы большие суда вписывались в фарватер при перекладке руля менее чем 15°, а изменение курса не превышало бы 30°. Длина колена фарватера должна соответствовать маневренным элементам такого типа судов, на который он рассчитан.

Любое колено фарватера можно разделить на (см. рис. 5.4):

d1 — отрезок фарватера, на котором осуществляется переход на новый курс после перекладки руля для изменения своего курса;

d2 — минимальный отрезок, необходимый для получения и сохранения устойчивого курса;

d3—отрезок пути устойчивого движения перед последующим изменением курса.

В соответствии с такими ограничениями размеров фарватера установлена минимальная длина прямолинейных отрезков между двумя точками изменения курса [13].

Отношение минимальной длины участка фарватера, на которой можно безопасно разойтись, к длине проходящих по нему судов колеблется от 6 до 9 и зависит от их качественного состава (см. табл.

5.2).

-98 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Таблица 5. Длина судна, м 50 100 150 200 250 Отношение (d1 + d2 + d3)/L 6.6 5.6 5.6 6.5 8.8 9. На практике стремятся, чтобы длина прямолинейного участка (колена) фарватера превышала в 9 и более раз длину наибольшего проходящего по нему судна. Сокращение этого расстояния может принести больше вреда, чем пользы.

Углы пересечения осей основного фарватера и ответвлений должны быть не менее 30°;

для судов, двигающихся по пересекающимся фарватерам, должно быть введено преимущественное право одного из них.

Углы пересечений должны быть близки к 90°. Перед пересечением фарватеров должны быть установлены расширения для ожидания прохода судов, обладающих преимуществом при расхождении.

Указанные выше требования к фарватерам рассчитаны на самостоятельное плавание судна. Намереваясь пройти по фарватеру, судоводитель должен тщательно оценить обстановку и, если размеры судна таковы, что фарватер не полностью отвечает им, принять ряд мер, обеспечивающих безопасность. К ним, прежде всего, относится вызов лоцмана, хорошо знающего местные условия.

При плавании узкими фарватерами большую помощь оказывает буксир, помогающий с носа. Он может уменьшить рыскливость и увеличить устойчивость на курсе при малых ходах. Во время поворотов такой буксир значительно сократит диаметр циркуляции, и обеспечит поворот, судна, машины которого работают задним ходом. С ним можно развернуться на фарватере, ширина которого практически равна длине судна или близка к ней.

При расхождении под проводкой буксира скорость движения не влияет на управляемость и судно может двигаться с остановленной машиной. Это имеет большое значение как средство уменьшения воздействия гидродинамических сил присасывания, действующих не только на встречные, но и стоящие у причала суда.

При следовании с буксиром значительно уменьшается допустимая длина колен фарватера, на которых осуществляется переход на новый курс, а также стабилизация судна перед поворотом.

-99 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Для больших судов, особенно при сильном воздействии ветра и течения, вызываются два и более буксиров. Их количество зависит, в основном, от мощности машин.

В таких случаях проводка судна часто напоминает буксировку неуправляемого объекта.

Если на каком-либо фарватере отсутствуют расширения для ожидания судов, идущих по пересекающему фарватеру и обладающих преимуществом прохода, судоводитель должен подходить к местам пересечения с осторожностью. При появлении на них судна, облада ющего указанным преимуществом, необходимо уменьшить скорость с расчетом подойти к пересечению после прохода этого судна. Большое значение имеют различия в размерах и маневренных элементах судов.

Маневренные элементы с длиной судов связаны следующими зависимостями, выведенными экспериментальным путем.

log G == 2,81 log L — 1,81 ± 0,8;

Тоннаж log В = 0,088 log L — 0,47 ± 0,16;

Ширина log Т = 0,97 log L— 0,99 ± 0,17;

Текущая осадка log Tmax = 0,79·log L—0,66±0,15.

Наибольшая осадка Диаметр циркуляции log D = 1,05 log L + 0,42 ± 0,12;

log t = 0,87 log L—0,61 ±0,09;

Время разворота Тормозной путь после реверса log D = 1,46 log L +0,01 ±0,18;

log t = 1,06 log L + 0,23 ±0,13.

Время торможения Время торможения можно определить через характеристический интервал времени, который представляет собой отрезок времени, за который судно проходит расстояние, равное своей длине:

log = 0,71 log L —0,23 ± 0,06.

Члены со знаком ± наблюдаются в 68% всех обследованных случаев.

Точность вычисленных таким образом размерений судов лежит в пределах от 83 до 120%.

B табл. 5.3 приводятся характеристические интервалы времени и соответствующие им величины, вычисленные по этой формуле для судов с полной осадкой. Следует отметить, что время полного разворота равно около 8.

Схемы движения на пересечении фарватеров. Как указывалось выше проблема уменьшения числа столкновений на всех видах -100 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ транспорта имеет много общего. Поэтому схемы разделения движения и создание полос одностороннего движения на морском транспорте содержат элементы, сходные с разделением движения в автодорожном транспорте. На рис. 5.5, 5.6, 5.7, 5.8 и 5.9 показаны некоторые схемы такого движения на фарватерах в узкостях.

Таблица 5. Валовая вместимость, per. т Интервалы времени 5 20 100 500 3000 20000 (с) по формуле 2.6 3.9 56 9.3 14 23 (с) фактически 2.7 4.1 6.2 9.0 15 24 Время торможения * (по 7 6 8 20 16 15 фактическому) * Подразумевается торможение полным задним ходом с полного переднего.

На рис. 5.5 показана схема разделения движения на фарватерах пролива Урага (Япония). На ней видно, что судам, идущим с юга, предписано держаться правой стороны и соблюдать трехрядное движение. Крайний правый ряд занимают суда, поворачивающие направо в районе маяка Даини и впоследствии уходящие с фарватера вправо. Второй ряд занимают суда, поворачивающие направо в районе того же маяка и в дальнейшем следующие на северо-восток. Левый крайний ряд занимают суда, поворачивающие налево в районе того же маяка. Таким образом, создастся убедительная аналогия с правилами движения автодорожного транспорта.

На рис. 5.6 показана схема движения в проливе Курусима, где (фарватер пересекается двумя встречными потоками судов. В правом потоке сохраняется правостороннее движение, в левом— левостороннее.

На рис. 5.7 дана схема разделения движения в проливах Бисин и Уко (Япония). На фарватере имеется два пересечения, на которых соблюдаются правила, аналогичные правилам движения автодорожного транспорта на перекрестках: крайний правый ряд предназначен для судов, поворачивающих направо. Для поворота налево нужно пересечь -101 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 5.5 Схема движения в проливе Урага полосу движения судов, следующий слева направо, затем, выйдя на полосу движения судов, следующих справа налево, повернуть налево.

Для поворота налево суда должны занять левый крайний ряд. Схемы созданы таким образом, что на двух фарватерах, пересекающих основной, создано одностороннее движение: на восточном — на север, на западном — на юг. Подобные развязки значительно облегчают регулирование движения в одном из наиболее опасных районов внутреннего Японского моря.

-102 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 5.6 Схема движения в проливе Курусима рис. 5.7 Схема движения в проливах Бисан и Уко -103 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ На рис. 5.8 дана развязка морских путей в проливе Бисан Северный, на которой аналогия с автодорожными правилами движения просматривается еще полнее. Полосы движения рассчитаны на двух, трех и четырехрядное движение судов, подобно тому, как это делается на автострадах. Для поворота вправо суда занимают правый ряд, налево—левый ряд. Суда, идущие прямо, следуют в среднем ряду.

Чтобы повернуть на пересекающий фарватер, необходимо пропустить идущие по нему суда. Исключение составляет лишь юго-восточный район развязки, где при входе в бухту введено левостороннее движение.

На рис. 5.9 дана развязка в проливе Бисан Западный, где безопасность движения усиливается переходом широкого фарватера со встречными движениями в два узких—с односторонним. Сохраняется правостороннее движение рис. 5.8 Схема движения в проливе Бисан Северный -104 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 5.9 Схема движения в проливе Бисан Западный Подобные развязки иллюстрируют аналогии с правилами движения на дорогах, однако часты исключения, заключающиеся в переходе от правостороннего к левостороннему движению. Таким образом, при планировании схем развязок и пересечении фарватеров стараются сохранить подобие правил движения по автомобильным дорогам, чтобы сохранить стереотипы правил дорожного движения при расхождении судов.

§ 5.4 ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ МОРСКИХ ПУТЕЙ Во время плавания судоводитель стремится выбрать оптимальный путь между точками отхода и прихода, который был бы с одной стороны экономичным, с другой — достаточно безопасным Эти требования в некоторых случаях вынуждают его приближаться к опасным изобатам. Кроме того, в ряде районов, например в южной части Северного моря, плавание возможно только в непосредственной близости от опасных изобат. В прибрежных районах часто -105 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ устанавливают буровые платформы и нефтяные вышки, которые также представляют собой опасность для судоходства. В связи с этим возникает необходимость качественной оценки опасности различных рекомендованных путей. Ниже описывается методика такой оценки.

В настоящее время большинство судов руководствуется рекомендованными путями. В зависимости от местных условий, субъективных причин и точности определений расстояние от судна до оси рекомендованного пути постоянно изменяется, являясь случайной величиной, распределенной по нормальному закону. Вероятность столкновения судна с неподвижными объектами (буровыми платформами, отдельными отмелями и т. п.) может быть определена по формуле [2].

(5.1) m где — расстояние от оси маршрута до центра платформы или другого неподвижного объекта;

dx — половина ширины объекта;

—среднеквадратическое отклонение судов от оси маршрута;

m0 —абсцисса начала координат.

Если начало отсчета координат Х совпадает с осью маршрута, то m0 = (рис. 5.10).

Поскольку судоводитель обычно предпринимает маневр по уклонению от опасности, возникшей на пути, то столкновение может произойти только в случае ошибки человека, пропустившего момент маневра. Вероятность такой ошибки, соответствующей низкому уровню бдительности, равна приблизительно Рч = 10- При определении вероятности столкновения помимо ширины объекта следует учитывать:

половину ширины судна (B/2) ошибку места в зависимости от ошибки в курсе и от возможного дрейфа:

-106 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ (5.2) где m°к—ошибка курса в градусах;

D—расстояние от последней обсервации до объекта;

—угол дрейфа;

рис. 5.10 Вероятность столкновения с отдельным объектом ожидаемый максимально возможный снос судна течением перпендикулярно курсу vtt, который выбирается из таблиц или атласа течений, где t—время плавания от последней обсервации до объекта;

vt—составляющая вектора течения, перпендикулярная курсу судна;

зону присасывания, которую принимаем равной тройной ширине судна;

точность определения места методами и средствами навигации, доступными в районе плавания М, принимая ее равной 2 СКО в опасном направлении.

Тогда общая опасная полоса от внешней границы препятствия по диаметральной плоскости судна будет -107 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ С учетом принятых условий формула (5.1) примет вид:

(5.3) В тех случаях, когда маршрут проходит вблизи отмели, заходящей в район дисперсии 3 x от оси потока до линий путей движения судов (рис. 5.11), опасная полоса может быть выражена формулой (5.4) в которой пренебрегаем силой присасывания и не учитываем dx. По аналогии с формулами (5.1 и 5.3) вероятность посадки на мель может быть представлена как где Х—ордината изобаты, равной осадке судна.

С учетом опасной полосы Вероятность опасности столкновения с неподвижным объектом с учетом ошибки маневра будет равна -4 - PОП = P'СТ 10 или PОП = P'ОП где под PОП подразумевается не только вероятность столкновения с неподвижным объектом, но и посадки на мель на отдельно сидящую банку, ширина которой соответствует ширине объекта.

Вероятность безопасного прохода мимо опасности соответственно равна Pбез= 1 - PОП -108 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 5.11 Вероятность посадки на мель Вероятность безопасного последовательного прохода мимо объектов или отмелей, когда вероятность столкновения или посадки на мель в каждом случае не зависит от вероятностей столкновения или посадок в других случаях, может быть выражена как Pбез(N) = [1 —PОП(1)] [1 —PОП(2)] [1 —PОП(3)]... [1 —PОП(N)], где PОП(1), PОП(2)... PОП(N) — вероятности столкновения с каждым из объектов (посадки на банку). Тогда вероятность столкновения с одним из объектов при тех же условиях прохода будет PОП(N)= 1—Pбез(N) = 1— [1 —PОП(1)] [1 —PОП(2)] [1 —PОП(3)]... [1 —PОП(N)].

Учет интенсивности движения. Опасность морского пути зависит от интенсивности движения, учет которой связан с учетом продольных -109 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ размеров судов, скоростей и длиной проекций неподвижных объектов на ось движения судов. Последние определяют время нахождения судна в зоне опасного сближения с объектом. Очевидно, время нахождения в опасной зоне;

tОП = (L + l)/V где L—длина судна;

l—длина проекции объекта или банки на ось у. В зависимости от контуров изобат и осадки судов величина tОП может принимать разные значения.

Для учета интенсивности движения судов, следующих по маршруту, можно ввести коэффициент опасности где q — интенсивность движения.

Величины L, V и q имеют значительное рассеивание и носят случайный характер. При учете за длительный промежуток времени (месяцы, годы) можно принять их распределение близким к нормальному. С достаточной для наших расчетов точностью мы может принять их среднеарифметическое значение.

Указанный выше метод учета навигационной опасности маршрута позволяет оценить опасность мореплавания в различных районах и сравнить ее на отдельных участках маршрутов.

Опасность плавания на отдельных участках морского пути зависит от вероятности посадки судна на мель. Чем ближе к навигационным опасностям проходит путь судна и чем их больше, тем значительнее вероятность.

Поскольку места навигационных опасностей не меняются, можно заранее вычислить и нанести оценки вероятности посадки на мель на отдельных участках маршрутов. Имея такие оценки вероятности посадки, вычисленные по приведенной выше методике, можно срав нивать различные участки морских путей и целые переходы при выборе оптимального варианта маршрута. На базе этих оценок можно сравнивать аварийность различных пароходств. Например, для судов, плавающих преимущественно в прибрежных водах, вероятность посадки на мель значительно больше, чем для судов, специализирующихся на океанских плаваниях. При сравнении условий -110 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ плавания судов различных пароходств целесообразно ввести коэффициент, величина которого зависит от времени плавания судов в опасным прибрежных водах или стесненных условиях. Он должен учитывать количество навигационных опасностей и их удаленность от линии пути судна. Для такого рода расчетов необходимо тщательное исследование потоков судов в конкретных районах, которое даст возможность оценить основные параметры распределения расстояний от действительного пути следования до оси рекомендованного маршрута.

-111 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Глава 6 РЕГУЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ § 6.1 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ Проблема регулирования движения транспорта связана с бурным развитием средств сообщений, вызванным научно-технической революцией;

на транспортных магистралях значительно увеличилась интенсивность движения. Задача регулирования движения на разных видах транспортах имеет много общих черт. Например, регулирование движения самолетов на подходах к крупным аэропортам сходно с регулированием движения судов на подходных каналах. При этом многие технические средства, применяемые в системах управления ави ационного и морского транспорта аналогичны.

В настоящее время разрабатываются многочисленные варианты глобальных систем управления движением авиационного транспорта, в которых предполагается использование радиотехнических средств (РТС), применяемых в морском транспорте. К ним относятся гиперболические системы «Лоран С», «Омега», а также навигационные искусственные спутники земли [11, 15, 16].

Есть основания предполагать, что в 80—90-х годах нашего столетия аналогичная проблема глобального РДМ станет актуальной для морского флота. Это утверждение основывается на ряде фактов:

бурный рост радионавигационных средств с увеличивающейся дальностью действия;

значительное увеличение числа судов на морских путях;

растущая степень автоматизации.

Примером реализации ряда принципов методов регулирования движением судов в море (РДМ) служит появление в портах систем регулирования движения на акваториях и подходах к ним с помощью БРЛС. В настоящее время большинство крупных портов мира оснащено системами, которые носят название «системы регулирования движением судов» (СРДС). В качестве примера можно привести порты Роттердам, Антверпен, Гамбург, Находка. Другими принципами РДМ, реализованными в настоящее время, является прогнозирование оптимальных маршрутов судов в зависимости от гидрометеоусловий, -112 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ организация поиска во время бедствий на море, диспетчерская радиотелефонная и телеграфная связь.

Проектируемые в настоящее время системы регулирования движения авиационного транспорта с помощью ИСЗ, как показали исследования, будут рентабельными только в случае их одновременного использования для судов морского флота. Причем морской флот получит большую экономическую выгоду, чем ави ационный транспорт [11].

То же самое можно сказать о системах управления, базирующихся на РТС При плавании в районе действия этих систем («Декка», «Лоран», «Омега» и т. д.) на судах, оснащенных современной аппаратурой, обсервация перестала быть проблемой, и судоводитель практически в состоянии постоянно следить за движением своего судна относительно грунта с достаточной точностью. При решении навигационных задач судоводитель определяет место судна, направление его движения и скорость.

При решении задач РДМ с берегового поста управления (БПУ) координируется перемещение всех судов в определенном пространстве.

Таким образом, навигационная задача становится частью задачи регулирования движения.

Следует заметить, что принцип «регулирования» в определенном смысле противоречит общепринятому принципу свободы судоходства.

Чем выше степень регулирования, тем меньше степень свободы судоходства Однако при разборе аварий в таких районах до настоящего времени исходят из ответственности капитанов за управление судном.

Двойственность такого толкования создает помехи в реализации ряда методов управления судоходством. Степень необходимости регулирования или ограничения свободы действий капитана зависит от плотности потока, дальности видимости, протяженности и конфигурации морских путей и т. п. По степени и виду ограничения свободы судоходства методы регулирования движения делятся на [17]:

1) пассивные—регулирование посредством установления систем разделения, различных правил (в том числе МППСС), установка радиотелефонной связи между судами;

2) активные — регулирование, посредством выдачи рекомендаций судну со стороны БПУ по радио или с помощью визуальных сигналов.

Простейшим и самым низким уровнем регулирования движения -113 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ является выработка правил плавания, к которым относятся МППСС, правила входа и выхода из портов, плавания на внешнем рейде и т.д.

Регулирование движения с помощью сигнализации предполагает более гибкую систему, учитывающую конкретные условия и обстоятельства. Этот метод применяется часто при входе в порт и проходах каналами.

Оказание активной помощи судам и выдача им рекомендаций осуществляется при помощи наблюдения с БРЛС и системы связи по УКВ. На этом уровне указания одного лица или группы лиц направлены на оказание помощи судну в сложной обстановке в виде советов, которые юридической силы не имеют, и не носят обязательного характера.

Конкретные методы управления судами могут встречаться как по отдельности, так и в комплексе. Их можно подразделить на:

а) команды типа «двигаться/стоять», б) команды изменения скорости;

в) ограничения габаритов судов (длина, ширина, осадка);

г) ограничения, касающиеся типов судов;

д) ограничения, связанные с фарватером;

е) ограничения, связанные с расстоянием между движущимися судами, ж) контроль за прохождением судов по определенному району.

В настоящее время широкое распространение получили системы РДМ на подходных путях и акваториях портов. В них объединены в единое целое две подсистемы: БРЛС и международная система связи на радиоволнах метрового диапазона. Такое сочетание дает воз можность своевременного получения информации о судне до его входа в район действия БРЛС. Использование БРЛС преследует две цели:

1) обеспечение безопасности и повышение эффективности рейсов судов на подходе к порту;

2) выяснение обстоятельств плавания судов по акваториям порта и управление их движением.

В некоторых системах управления движением эти две цели не разделяются, так как их единство позволяет увеличить эффективность управления движением.

Как правило, любая система регулирования движения на подходах и на акватории порта включает:

-114 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ систему разделения движения, систему передачи информации и портовую радиолокационную систему.

Система регулирования движения тесно смыкается с системами управления портом, так как дает необходимую информацию о подходе судна, его готовности к грузовым операциям, требуемом для судна снабжении и т. п. В соответствии с информацией порт планирует свою работу по обработке судна. В этом смысле система регулирования движения судов является частью системы управления портом.

В новых системах управления обработка навигационной информации и оценка навигационной безопасности судна производятся не вручную, а посредством ЭВМ.

Понятие РДМ может быть истолковано как в широком, так и узком смысле.

В узком смысле понимается управление типа систем управления в воздушном транспорте с использованием обратной связи по радиотелефону между БПУ и судами в определенном районе моря, которая обеспечивает проверку исполнения посылаемых команд.

В широком смысле понимается выработка регламентации движения типа МППСС. К ним также относятся регламентации при проходах каналами и узкостями и система диспетчерской радиотелефонной и ра диотелеграфной связи.

Для разработки мероприятий по реализации РДМ необходимо изучить закономерности, связанные с движением отдельных судов как объектов управления и характеристики потоков судов в открытом море и узкостях. Здесь следует различать: микроисследование — изучение траекторий движения отдельных судов в конкретном районе;

макроисследование—изучение характеристик потоков судов.

Для успешного осуществления РДМ необходим комплексный подход, состоящий в решении как микро-, так и макрозадач.

Цели регулирования движения судов, обеспечение безопасности мореплавания и эффективное использование морских путей, часто противоречат друг другу, поэтому искусство регулирования заключается в правильном нахождении оптимального варианта. Напри мер, при большом скоплении судов тактика регулирования движения заключается в первоочередном обеспечении безопасности плавания.

Комплекс мероприятий и средств РДМ часто называют системой управления судоходством (СУС). При проектировании такой системы -115 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ нужно предварительно изучить ее реакцию на изменения окружающей среды. В условиях морского судоходства изготовление и испытание такой системы, оценка результатов представляют большие трудности [5].

В районах оживленного судоходства, особенно в условиях стесненного судоходного пространства, судоводителю приходится в своей работе считаться о наличием других судов в районе плавания.

Например, в конкретном районе пересекаются N маршрутов, по ко торым следует п судов. Каждое из этих судов взаимодействует с другими, количество которых п—1. Действие каждого из п судов определяется действиями остальных, поэтому на каждом отдельном судне в потоке судов нужно решить, какие действия из числа возможных предпримут другие суда и какое одно действие из Nп— возможных следует выбрать самому судну. Объем информации, которую необходимо в этом случае переработать, значительно превышает возможности судового оборудования, поэтому возникает неопределенность в решении задач маневрирования и угроза безопасности судов в районе плавания.

Для уменьшения количества необходимой для безопасного плавания информации нужно уменьшить либо N, либо п. Уменьшение N означает ограничение движения отдельных судов, уменьшение п— уменьшение плотности движения или объема движения, что резко снизит эффективность морских перевозок.

Система РДМ—это интегрированная система, воплощающая в себе разнообразные технологические решения, оборудование, персонал, методы использования координации движения судов на акваториях портов и в районах морей [18]. Таким образом, основная задача системы—оптимальное регулирование движения судов в данном районе, обеспечивающее безопасное передвижение судов, снижение аварийности от столкновений на встречных, попутных и пересекающихся курсах, а также от посадок на мель. Однако она не может предотвратить навигационные аварии, вызванные выходом из строя механизмов, навалом на причал,, обрывом буксира, навалом на мосты в сложных условиях, посадкой на препятствия, не обозначенные на карте и т. п.


Назначение системы РДМ в узкостях на подходах к портам состоит в обеспечении безопасности судов и наибольшей пропускной -116 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ способности. В общем случае любое регулирование движения приводит к ограничению движения. Следовательно, целью регулирования является гармоническое сочетание интенсивности движения и безопасности потока судов. С этой целью регулирование движения сводится к упорядочению потока судов посредством:

а) обеспечения интервала между судами по расстоянию для сохранения зоны опасного сближения между судами и предупреждения образования заторов вследствие увеличения вероятности опасного сближения;

б) обеспечения интервала между судами по времени, чтобы не создавалось заторов и пробок вследствие задержки обработки судов в порту, нехватки лоцманов и др.

Из упомянутых в пунктах а) и б) выбирается и используется лимитирующее значение. Возможны варианты, когда в течение отрезка времени оператор системы руководствуется поочередно а или б. Систе ма РДМ в узкостях должна управлять потоком с учетом всех регулируемых параметров, действующих в процессе движения. К ним относится: коэффициент плотности, учитывающей размеры зоны опасного сближения;

вероятность опасного сближения;

средняя скорость потока судов;

угол пересечения курсов судов;

особые обстоятельства и др.

Преимущества системы РДМ могут быть видны после сравнения безопасности мореплавания и пропускной способности пути, достигнутых после ее введения, с аналогичными результатами до нее.

Конечная цель РДМ—минимизация расходов и их распределение между потребителями на равноправной и рациональной базе. Ключом для формулировки вопросов, связанных с системой, и рациональных решений является анализ, основанный на исследовании пропускной способности морских путей и безопасности мореплавания.

§ 6.2 СУДОВОЖДЕНИЕ В РАЙОНЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ МОРСКИХ СУДОВ Ниже рассматривается деятельность судоводителя и оператора БРЛС в системе РДМ на наиболее интенсивных участках движения судов: на подходах к портам и на акваториях портов. Система РДМ предназначается для обеспечения безопасности плавания и -117 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ упорядочения движения судов. Для этих целей оператору системы необходима информация, достаточно полно описывающая динамическую картину обстановки. Как показывают наблюдения, в такой системе ограничивающим фактором является оператор РДМ как элемент автоматической системы.

Деятельность оператора БРЛС можно охарактеризовать следующими моментами:

а) оператор находится на берегу и действует на основании полученной информации о положении судов;

это частично освобождает его от влияния эмоциональных моментов, возникающих у судоводителя под влиянием впечатлений от непосредственной опасности столкновения;

б) работа оператора заключается в обеспечении безопасности движения судов, т.е. в предотвращении ситуаций опасного сближения судов и столкновений (вопрос экономии времени остается, но отходит на второй план);

в) свои функции оператор системы РДМ выполняет, используя средства радиотелефонной связи и информацию о создавшейся обстановке, полученную с помощью БРЛС.

В качестве оператора чаще всего выступает находящийся на БРЛС лоцман. С помощью каналов радиосвязи он передает судоводителю информацию, которую последний не может получить с помощью РЛС.

В ней содержатся сведения о плотности судов в различных районах маршрута, качественная оценка тех судов встречного потока, которые представляют опасность (суда с большой осадкой, с буксиром, парус ные суда и т. д.). Оператор БРЛС может дать рекомендации по обходу района с большой плотностью судов или о новых навигационных опасностях, знаках ограждения и т. п. Он всегда может передать свежую информацию об обстановке в порту назначения, которая дает возможность планировать работы по подготовке судна к грузовым операциям. Оператор БРЛС обладает, как правило, полной информацией о направлении и скорости приливно-отливных течений, а также других гидрометеоусловиях. Он может в любой момент сообщить глубину у причалов и т. д. Особенно важна для судоводителя информация об изменении навигационного ограждения и качественном составе встречного потока судов во время ограниченной видимости.

Например, зная о сближении с земснарядом или судном с большой -118 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ осадкой, судоводитель может вовремя снизить ход и т. д.

Пассивные методы регулирования движения связаны с использованием информации, полученной от оператора БРЛС.

Активные методы регулирования движения применяются значительно реже. Они основаны на предположении, что судоводитель не в состоянии эффективно использовать всю информацию, находящуюся в распоряжении оператора по ряду причин (сложность, большой объем и т. д.) Это может случиться, например, в случае, если нет возможности высадить на борт судна лоцмана для проводки через сложный в навигационном отношении район. При этом от судоводителя требуется особая четкость при выполнении рекомендаций лоцмана-оператора и от последнего—однозначность и краткость советов.

Систему РДМ можно рассматривать как систему «человек— техника», где оператор является звеном, на которое возлагаются наиболее сложные и ответственные функции: анализ создавшейся обстановки на экране БРЛС и прогнозирование ее развития для вы явления и решения опасных ситуаций путем изменения режима движения судов. В целом техническая часть системы (экран БРЛС и информация о каждом судне, размещенная на специальном табло) поз воляет давать несколько решений для одной ситуации. Например, сложную обстановку можно упростить путем изменения курсов судов, изменения режима работы двигателей или их маневрами. В функцию оператора входит выбор наиболее целесообразного из них. Как показывает опыт эксплуатации подобных систем, значительное число решений элементарно и они повторяются. Это создает большие возможности для автоматизации решения ряда задач и операций РДМ, что может значительно уменьшить загрузку операторов. Особенно необходима автоматизация в двух областях: сборе информации и обработке ее для использования оператором.

Такая система относится к разряду сложных, к особенностям которых относятся:

решение задач без заранее разработанного плана;

важность быстроты реакции оператора как управляющего звена, отсутствие которой может привести к опасной ситуации;

сложность взаимодействия различных звеньев системы из-за многочисленных связей между ними.

-119 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Информационная модель обстановки. Информационная модель представляет собой весь комплекс информации, получаемой оператором о сложившейся обстановке. Сюда относится ситуация на экране БРЛС, сведения о судне и обстановке на фарватере, полученные по УКВ, телефону, сведения об обстановке в порту и т. п.

Информационная модель обстановки дает оператору в наиболее удобной форме представление о реальной картине движения. Она должна быть совокупностью информации о состоянии окружающей обстановки, включая скорости и курсы всех судов в районе действия системы. Объем информации, содержащейся в модели, должен быть достаточен для принятия правильных решений и не содержать излишней информации, вызывающей перегрузку оператора. Любая пе регрузка осложняет восприятие информационной модели и затрудняет работу оператора.


В информационной модели обстановки должны быть отражены координаты судов и их взаимное расположение в зоне РДМ. Первое условие создает возможность контроля за движением судов по фарвате рам и их проводке, второе условие—за безопасным расхождением судов.

Скорость изменения ситуации или модели должна быть согласована с пропускной способностью оператора, т. е. объем и быстрота изменения информации не должны превышать скорости ее усвоения.

Отсюда требование тщательного выбора формы отображения информационной модели или вида ее изображения, которая должна обеспечивать оптимальную быстроту опознания оператором ситуации опасного сближения судов, разряжения и сгущения судов на подходных каналах, фарватерах и акватории порта.

Отображение информационной модели должно давать возможность прогнозирования изменения обстановки с учетом курсов, скоростей и их взаимных положений. Такие предсказания особенно важны при на пряженной работе на фарватерах и скоплениях судов, когда требуется быстрота реакции оператора и усвоение значительного объема информации, поступающей от многих судов.

Информационная модель должна обладать обратной информационной связью для облегчения работы оператора.

Оперативность получения сведений о результатах своей работы позволит оператору принимать своевременные и точные решения.

-120 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Деятельность оператора системы УДМ характеризуется также тем, что помимо усвоения поступающей информации, он должен для своей работы привлекать многочисленные сведения из своей памяти:

похожие ситуации предыдущих решений, выдержки из инструкций и правил плавания, указания и т. и. Отсюда большое значение в работе оператора имеет опыт, знания и интуиция. С одной стороны приборы, отражающие информацию, дополняют органы чувств оператора, с другой—коллективный опыт (правила, инструкции и т. п.) помогает решить задачу управления.

Анализ работы оператора. Обстановка движения в районе действия системы РДМ характеризуется структурой расположения судов в горизонтальных координатах и динамикой этой структуры, т. е.

курсами, скоростями и маневрами судов. Все это составляет картину обстановки. В зависимости от того, соответствует ли фактическая обстановке предписанной, можно судить о безопасности режима по тем или иным параметрам. Прежде всего, об этом судят по дистанциям кратчайшего сближения при расхождении, величине уклонения от оси движения по фарватеру и величине отклонения от установленных скоростей.

Оператор следит за движением каждого судна от момента его появления в районе работы РДМ до выхода из него. В системах, реализованных в настоящее время, это чаще всего время от швартовки до выхода из порта или наоборот. При длительном сопровождении маршрут делится на несколько участков, и каждое судно поочередно сопровождают разные операторы. Наиболее напряженные участки — это обычно вход и выход из портов, места пересечения фарватеров, паромные переправы и т. п.

Большую роль в работе оператора играет информация, поступающая по различным каналам связи от судна, диспетчера порта, портнадзора, трансфлота, которая может быть разбита на следующие группы:

1) режим движения каждого судна, включая курс, скорость, маневры;

2) общая картина движения в целом: уплотнение и разрядка потоков судов на различных участках маршрута, задержки, посадки на мель, ожидание причалов, лоцманов и т. п.;

3) гидрометеоусловия;

4) ожидаемое время окончания обработки в порту отдельных судов, -121 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ ожидаемый подход судов и т. п.

Судоводитель и оператор как звенья системы УДМ. При маневрировании с целью расхождения оценка параметров движения судов представляет определенные трудности. Особенно они заметны при анализе ситуации расхождения на экране РЛС. Величина маневрен ных элементов зависит как от внутренних (осадка, дифферент), так и внешних факторов (гидрометеоусловия). Воздействие внешних факторов изменяется с переменой КУ направления их действия. Во время поворота этот угол постоянно меняется. Поэтому качественная оценка наблюдателем параметров движения судна носит вероятностный характер. Автоматизировать ее в настоящее время не представляется возможным. Она может быть определена только человеком, обладающим опытом расхождений и представляющим собой наиболее ответственное звено в системе «человек—техника».

Для качественной оценки параметров движения судоводитель вынужден постоянно следить за курсами судов, расхождение с которыми опасно, их скоростями и расстояниями кратчайшего сближения с ними.

При плавании в районах стесненного судоходства судоводитель ориентируется на субъективную оценку окружающей обстановки:

плотность судов в районе предстоящего плавания, а также их курсы и скорости. При использовании аппаратуры типа «Диджиплот» такая оценка значительно упрощается, так как информацию о скоростях и курсах встречных судов можно получить на экране РЛС.

Информационная модель сближения судов на экране судовой РЛС создает в сознании судоводителя пространственный образ обстановки в определенном районе моря, основанный на местоположении судов и их движении [4]. Поэтому решение судоводителя для расхождения со встречными судами должно основываться на пространственных представлениях перемещений эхо-сигналов. На их основе он должен предвидеть образование ситуаций опасного сближения и расхождения.

Имея на экране одновременно большое число расходящихся судов, судоводитель может путем сопоставления выделить из них наиболее опасные, на которых сосредоточить внимание. При этом он в состоянии контролировать одновременно 8—10 эхо-сигналов, сокращая общее время анализа.

При расхождении с помощью РЛС регулирование движения состоит -122 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ из множества операций, которые трудно расчленить. При этом большое влияние на них оказывает информация о гидрометеорологических ус ловиях.

Если проводка осуществляется с помощью БРЛС, информация, полученная судоводителем, может быть в значительной степени дополнена оператором-лоцманом. Последний имеет более обширную и точную информацию, полученную по каналам береговой связи и с эк рана стационарных БРЛС. От них он может получить подробную информацию о движении судов в более обширном районе, чем это можно сделать с помощью судовой РЛС. Это позволяет оценить элементы движения отдельных судов и параметры потока далеко впереди проводимого судна. Регулирование движения оператором, совершается, как и у судоводителя, на пространственно-временном образе картины расположения эхо-сигналов судов. В условиях возрастающей интенсивности движения мысленное построение такой картины представляет определенные трудности.

Основными оперативными задачами РДМ являются:

1) прием заявок на обслуживание (прибытие судов в район проводки);

2) установление очередности на обслуживание;

3) контроль загрузки фарватеров;

4) контроль выполнения команд и рекомендаций, данных капитанам судов.

Очередность проводки обычно устанавливается согласно заявкам порта и информации о подходе судов в район проводки. Поэтому в распоряжении лоцмана-оператора должны быть данные, позволяющие определить сроки ожидаемого подхода судов в районы, охватываемые РДМ, окончание грузовых операций и др. Важна также информация о приоритете судов (например, о внеочередной проводке судов с грузом определенной категории), об очередности обработки судов в порту, о судах, стоящих в ожидании причала.

Для выбора маршрута и режима плавания при проводке оператору необходимы сведения об осадке, дифференте, крене, скорости и других данных, характеризующих движение судна. Ввиду большого объема информации в его работе значительную роль играет способность быстро оценить и запомнить полученные данные. Для этой цели используются все звенья и подсистемы, предназначенные для обеспечения работы оператора как -123 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ главного звена информации в удобной для усвоения форме, а также средства управления и контроля команд. Средством управления на БПУ служит радиотелефонная и телефонная связь, а контроля — изобра жение на экране РЛС. Работу оператора по выполнению задач регулирования движения можно разделить на несколько этапов.

прием и выделение наиболее важной информации о движущихся судах с помощью судовой РЛС, анализ сообщений о подходе судов, окончании грузовых операций, изменениях гидрометеообстановки, переработка принятой информации и выделение наиболее ответственных моментов расхождения и проводки судов, требующих срочных решений, определение очередности обработки информации, принятие решений по расхождению судов и проводка последних на основании опыта и нормативных материалов;

передача команд и проверка их исполнения.

Информация может быть представлена в виде карты с движущимися на ней сигналами, имитирующими суда. Такой вид информации реализован, например, в системе управления движением в бухте Находка. Информация о скорости и другие данные могут даваться рядом с движущимися сигналами или отдельно на табло. Критерием оценки работы оператора является время, за которое он оценивает ситуацию и правильность принятых решений.

При разделении маршрутов на отдельные участки для работы операторов их длина должна быть такой, чтобы, на экране одновременно было не более 8-10 судов, исходя из средней частоты прохода на участке пути.

Заметную роль при регулировании движения судов играет дублирование сообщений о местонахождении и маневрах судна по радиотелефону, если число наблюдаемых судов достигает 4,5 и более. В этих случаях анализ ситуации ускоряется, особенно, если сообщение поступило предварительно, что способствует появлению у оператора продуманного плана действий.

Оперативное мышление судоводителя. При плавании в стесненных районах с большой плотностью судов центральное место в работе судоводителя занимает так называемое "оперативное мышление", которое позволяет быстро выявлять среди множества окружающих судов те, которые представляют реальную опасность. Решение задачи -124 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ расхождения с ними составляет наиболее важную часть работы судоводителя по обеспечению безопасности мореплавания. Особенно важна роль оперативного мышления при прогнозировании опасного сближения с судами и навигационными опасностями, находящимися в районе плавания.

Задачи, которые стоят перед оперативным мышлением, можно подразделить.

1. Определение вида маневра судна, дающего лучший результат при расхождении. Им может быть изменение режима двигателей или поворот.

2. Получение логически простого решения создавшейся ситуации расхождения с помощью анализа динамики картины взаимного расположения эхо-сигналов на экране РЛС. Для этого судоводитель должен организовать:

непрерывное наблюдение за эхо-сигналами;

глазомерную оценку ситуации на экране РЛС и отбор эхо-сигналов для прокладки;

определение элементов движения этих сигналов;

расчет маневров расхождения;

контроль изменения ситуации.

3. Действие в жестких рамках ограниченного времени, когда ситуация сходна с «критическим моментом» или «маневром последнего момента». В этих условиях логически оправданное и простое решение задачи расхождения возможно только в результате глубокого и быстрого анализа обстановки на базе опыта и интуиции. Для этого у судоводителя должны быть определенные способности и навыки, полученные в результате работы в сложных условиях расхождения со многими судами. Они облегчают сложный анализ окружающей обстановки и дают навыки так называемого синтетического мышления.

Последнее заключается в способности судоводителя объединять в одно целое разрозненные выводы об условиях плавания, маневренных элементах судов, гидрометеорологических факторах, ситуации расхождения с различными судами и т.п. Со временем, по мере приобретения опыта, у него накапливается набор решений опасных ситуаций, сравнение с которыми упрощает работу над возникающей в каждом случае обстановкой на экране РЛС.

-125 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Для полноценного оперативного мышления судоводителю необходимо обобщение или синтез информации, позволяющей представить целое в многообразии деталей. Причем здесь имеет место определенное чередование синтеза и анализа при оценке обстановки и выводах. Так, например, анализ обстановки на экране РЛС требует определенного подхода, который является результатом сочетания коллективного и личного опыта судоводителя по решению ситуаций расхождения. Это, с одной стороны, выражается в усвоении руководящих документов, инструкций, наставлений, а с другой — в интуиции и практическом опыте оператора. Важнейшее условие единства и равновесия синтетических и аналитических способностей практического оперативного мышления проявляется в умении находить наиболее ответственное ключевое звено в общем наборе ситуаций на экране РЛС и постоянной систематизации накопленных опытом ситуаций.

Одной из особенностей оперативного мышления является максимальная продуктивность в условиях недостатка времени. В такие моменты процесс мышления происходит на уровне интуиции.

Информационная модель обстановки на экране РЛС не может идеально точно донести до оператора все детали и особенности обстановки даже при использовании аппаратуры типа «Диджиплот».

Поэтому ряд решений судоводитель вынужден принимать с учетом вероятности столкновения или посадки на мель. Для таких случаев оперативное мышление помогает предсказывать ситуацию и принимать решение с учетом вероятности их изменения в худшую сторону. Это обеспечивает возможность принятия решений при неожиданном изменении обстановки.

При дефиците времени судоводитель не может пользоваться сложными расчетами и логически обоснованными выводами. Он вынужден пользоваться интуицией, возникшей на основе опыта.

Интуиция — это предельное обострение сознания, звенья которого из-за скорости протекания процессов не осознаются. Она широко применяется судоводителями при решении задач расхождения в быстроменяющейся обстановке.

Интуиция предполагает:

быстроту восприятия: быстрое отождествление конкретной -126 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ ситуации с одной из ситуаций, которые судоводитель решал в прошлом;

понимание ситуации расхождения и ее интерпретацию на основе того же отождествления;

воображение: умение наглядно представить отсутствующие детали обстановки (например, по эхо сигналу приближающегося судна его ракурс);

сокращенное аргументирование: способность по неполным данным представить картину расхождения, по незначительному перемещению эхо-сигнала на экране представить дальнейшую траекторию его движения, скорость, а иногда и ракурс (хотя такая оценка приблизительна, этого бывает достаточно для ориентировочного решения);

здравое мышление: умение правильно оценить опасность сближения, маневр встречного судна.

При длительном отсутствии тренировки интуиция может притупиться, и наоборот восстанавливаться при тренировках.

-127

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.