ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ТРАФИКА МОРСКОЙ АКВАТОРИИ ПО ДАННЫМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Аннотация

Статья посвящена проблеме обеспечения навигационной безопасности движения на морских акваториях. Рассматривается задача оценки частоты наступления опасных ситуаций «судно - судно» на выбранном участке акватории на основе ретроспективного анализа движения судов. При этом предлагается обратиться к навигационным данным судов, предоставляемых Автоматической идентификационной системой (АИС) и доступных на открытых интернет-ресурсах. Частота наступления опасных ситуаций является важнейшим показателем, определяющим безопасность движения на акватории. Метрику опасности того или иного участка акватории предлагается ввести (как один из возможных вариантов) на основе числа и локализации точек кратчайшего сближения судов. Проблемой при использовании данных АИС, предоставляемых открытыми интернет-ресурсами, является ограниченность точности определения навигационных параметров судов и частоты поступления информации. В работе рассмотрен формат представления исходных данных о движении и имеющиеся ограничения. Предлагается метод моделирования движения судов, основанный на приведении глобальных географических координат к местным прямоугольным и кусочно-линейной интерполяции. Это позволяет определить координаты каждой пары судов в момент кратчайшего сближения, что, в свою очередь, даёт возможность оценить степень опасности реализуемой схемы движения судов и необходимость экспертного анализа для выработки её менее опасных конфигураций.Работа сопровождается результатами натурных исследований движения судов в Сангарском проливе и Токийском заливе, которые подтверждают перспективность предложенного подхода. Несмотря на «грубость» исходных данных, они несут достаточное количество информации для построения устойчивой картины опасных участков морских акваторий.

Ключевые слова

управление движением судов, опасное сближение, траектория движения, точка кратчайшего сближения, АИС, AIS

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Международные правила предупреждения столкновений судов в море 1972 (МППСС- 72). - М.: РКонсульт, 2004. - 80 с.
Погосов С. Г. Безопасность плавания в портовых водах / С. Г. Погосов. - М.: Транспорт, 1977. - 136 с.
Лентарёв А. А. Морские районы систем обеспечения безопасности мореплавания / А. А. Лентарев. - Владивосток: Изд-во ГМУ им. адм. Г. И. Невельского, 2004. - 120 с.
Лентарёв А. А. Применение судовой навигационной аппаратуры для определения статистических характеристик судопотоков / А. А. Лентарёв, М. О. Максимов // Транспортное дело России. - 2015. - № 6. - С. 156-158.
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.
Александров В. А. Аппаратно-программный комплекс для моделирования задач группового управления мобильными роботами / В. А. Александров, А. И. Кобрин // Вестник МЭИ. - 2011. - № 3. - С. 88-95.
Каляев И. А. Методы и модели коллективного управления в группах роботов. / И. А. Каляев, А. Р. Гайдук, С. Г. Капустян. - М.: Физматлит, 2009. - 280 с.
Zeng Z. A survey on path planning for persistent autonomy of autonomous underwater vehicles / Z. Zeng, L. Lian, K. Sammut, F. He, Y. Tang, A. Lammas // Ocean Engineering. - 2015. - Vol. 110. - Part A. - Pp. 303- 313. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2015.10.007.
Кирсанов М. Н. Анализ алгоритмов выбора оптимальных маршрутов группы судов / М. Н. Кирсанов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 2 (36). - С. 183-190. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-2-183-190.
Lazarowska A. Ship’s trajectory planning for collision avoidance at sea based on ant colony otimisation / A. Lazarowska // Journal of Navigation. - 2015. - Vol. 68. - Is. 2. - Pp. 291-307. DOI: 10.1017/S0373463314000708.
Студеникин Д. Е. Применение систем принятия решений для выбора параметров маневра судна / Д. Е. Студеникин, А. А. Григорян, Н. А. Маковецкая // Эксплуатация морского транспорта. - 2015. - № 4. - С. 58-62.
Мироненко А. А. Модель программного движения судна в стесненных водах / А. А. Мироненко // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2013. - № 2. - С. 65-70.
Tam Ch. K. Review of collision avoidance and path planning methods for ships in close range encounters / Ch. K. Tam, R. Bucknall, A. Greig // Journal of Navigation. - 2009. - Vol. 62. - Is. 3. - Pp. 455-476. DOI: 10.1017/S0373463308005134.
Клюев В. В. Использование теории геометрических вероятностей для оценки показателя стеснённости акватории северного морского пути / В. В. Клюев // Навигация и гидрография. - 2016. - № 46. - С. 20-28.
Пламмер К. Дж. Маневрирование судов в узкостях / К. Дж. Пламмер. - Л.: Судостроение, 1986. - 80 с.
Лобанов А. А. Методические аспекты проектных работ по обеспечению навигационной безопасности плавании в современных условиях / А. А. Лобанов, Ю. В. Румянцев, Д. М. Бухов // Навигация и гидрография. - 2013. - № 35. - С. 29-38.
Общие положения об установлении путей движения судов, № 9036. - ГУНиО МО СССР, 1987. - 32 с.
Таратынов В. В. Целесообразность разделения морских путей / В. В. Таратынов // Морской флот. - 1969. - № 9. - С. 19-20.
Таратынов В. П. Судовождение в стесненных районах / В. П. Таратынов. - М.: Транспорт, 1980. - 128 с.
Бродский П. Г. К вопросу оценки влияния интенсивности судоходства на аварийность / П. Г. Бродский, Ю. В. Румянцев, С. Н. Некрасов // Навигация и гидрография. - 2010. - № 30. - С. 36-42.
Weng J. Ship collision frequency estimation in port fairways: a case study / J. Weng, S. Xue // Journal of Navigation. - 2015. - Vol. 68. - Is. 3. - Pp. 602-618. DOI: 10.1017/S0373463314000885.
Wu L. Mapping global shipping density from AIS data / L. Wu, Y. Xu, Q. Wang, F. Wang, Zh. Xu // Journal of Navigation. - 2016. - Vol. 70. - Is. 1. - Pp. 67-81. DOI: 10.1017/S0373463316000345.
Сметанин С. И. Способ реализации программной веб-части системы спутникового мониторинга / С. И. Сметанин, В. А. Игнатюк, А. А. Евстифеев // Информационные технологии. - 2015. - Т. 21. - № 6. - С. 448-455.
MarineTraffic [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.marinetraffic.com (дата обращения: 01.06.17).
Головченко Б. С. Информационная система сбора данных о движении судов на морской акватории / Б. С. Головченко, В. М. Гриняк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 2 (24). - С. 156-162.
Гриняк В. М. О планировании вычислительных экспериментов при исследовании методов обеспечения безопасности коллективного движения судов / В. М. Гриняк, А. С. Аникеева, Н. Ю. Васильченко, Е. Г. Гусев // Современные наукоемкие технологии. - 2016. - № 4-2. - С. 230-234.
Гриняк В. М. Оценка и представление параметров безопасного движения судна / В. М. Гриняк, М. В. Трофимов, В. И. Люлько // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 4 (38). - С. 51-61. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-4-51-61.

Об авторах

Гриняк Виктор Михайлович - кандидат технических наук, доцент

victor.grinyak@gmail.com

Дальневосточный федеральный университет

Девятисильный Александр Сергеевич - доктор технических наук

devyatis@iacp.dvo.ru

Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН

Люлько Виктор Иванович - старший преподаватель

viktor.lulko@vvsu.ru

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса