Рассмотрены основные вопросы управления группой судов в ситуации опасного сближения с помощью систем управления движением судов. Предложена процедура формирования группы взаимодействующих судов с помощью методов n-управляемых динамических систем, для чего рассмотрены ситуационные возмущения, возникающие между судами, которые являются элементами матрицы возмущения. Показано, что при компенсации ситуационного возмущения пары судов, характеризуемого элементом матрицы возмущения, возможна реализация одного из тех типов парной стратегии расхождения, когда маневр осуществляется одним из судов при неизменных параметрах движения другого и при одновременном маневре обоих судов. Приведен способ формирования стратегии компенсации возникающих ситуационных возмущений, минимизирующий число маневрирующих судов с обеспечением максимального уровня безопасности процесса расхождения.
Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова
2014. — Выпуск 6
Содержание:
Рассмотрен вопрос определения навигационных рисков прохода судов подходного фарватера к порту Высоцк при различных гидрометеорологических условиях. Использованы методы, известные в теории вероятностей и математической статистике для оценки навигационных рисков. Оценку навигационных рисков буксировки предложено производить стохастическими методами, учитывая смещение центра величины судна и изменчивость маневренной полосы движения. Показано, что по результатам имитационного моделирования движения судна по фарватерам и подходным путям п. Высоцк, эти навигационные параметры подчинены нормальному закону распределения и задача оценки рисков сводится к задаче отыскания вероятности попадания случайной величины в назначенную полосу. Выполнена формальная оценка риска прохода узкости судами, на основании которой можно судить о качестве управления судном и некотором числе навигационных аварий и происшествий в заданном районе плавания.
Ключевые слова
Рассмотрены причины возникновения десинхроноза работников флота и некоторые связанные с ним физиологические и социальные нарушения жизнедеятельности организма человека. Предложены меры предупреждения дезадаптационных расстройств во время длительных рейсов, оптимизации профессиональной деятельности моряков в условиях хронофизиологической адаптации. Особое внимание уделено таким методам, как предварительное установление режима жизнедеятельности, соответствующего новому поясному времени, индивидуальный подход к соответствию суточного ритма физиологических функций ритму труда и отдыха, прогнозирование течения адаптации, использование мер неспецифической профилактики и фармакологических средств. Отмечена эффективность физических упражнений, режима сна и бодрствования, специальной диеты и режима питания как средства мобилизации резервных физиологических возможностей и ускоренной адаптации организма к изменяющимся условиям внешней среды.
Ключевые слова
Рассмотрена методика расчета помехозащищенности радиоканалов контрольно-корректирующих станций (ККС) речной локальной дифференциальной подсистемы (ЛДПС) ГЛОНАСС/GPS автоматизированной системы управления движением судов (АСУ ДС) на внутренних водных путях (ВВП) России на основе исследования коэффициента взаимного различия (КВР) сигнала и взаимной помехи при использовании модели детерминированных сигналов и помех на примере узкополосных фозоманипулированных двоичных сигналов c равномерным кодом Бодо средневолнового диапазона на примере цепочки ККС Енисейского ФБУ. Проанализированы два варианта методики: для областей перекрытия двух соседних станций (одна взаимная помеха) и для областей перекрытия трех соседних станций (две взаимные помехи). В первом случае в качестве критерия помехозащищенности рассматривается допустимый КВ, во втором - допустимая вероятность ошибки поэлементного приема цифрового сообщения.
Ключевые слова
В статье на основании поэтапного ужесточения требований Комитета по защите морской среды Международной морской организации (ИМО) в соответствии с Приложением VI МК МАРПОЛ к выхлопным газам дизельных двигателей морских судов по содержанию в них оксидов серы (SО), азота (NО) и твердых частиц представлено несколько возможных путей решения. В статье приведены способы использования газового топлива и опасности, возникающие при использовании газомоторного топлива, которые необходимо учитывать при проектировании энергетических установок судов-газоходов. Представлена концепция создания технологической платформы для перевода водного транспорта на газомоторное топливо.
Ключевые слова
Приведены опытные данные загрузки дизель-генераторных агрегатов нефтяного танкера. Показано, что данные агрегаты работают при переменной нагрузке, режим их работы необходимо оптимизировать. Важной задачей является сохранение постоянства частоты переменного напряжения при изменении нагрузок. Выполненный анализ загрузки основного и вспомогательных дизель-генераторов показал, что для большинства режимов их работы происходит либо перегрузка основного генератора, либо при параллельной работе нескольких генераторов их общая нагрузка снижается до 50 %. Анализ нагрузочных характеристик дизеля показал, что минимум расхода топлива приходится при его частичной нагрузке. В статье предложен метод повышения эффективности работы дизель-генераторных электростанций при переменной частоте вращения вала двигателя за счет стабилизации частоты электрической энергии до необходимого значения, реализованного в виде полупроводникового преобразователя частоты, состоящего из выпрямителя и инвертора напряжения. Экономия топлива в данном случае может достигать 20 %.
Ключевые слова
В статье рассмотрены два подхода к синтезу контролепригодности размещения компонентов объекта, а также методические и теоретические вопросы решения задач синтеза. Изложены аспекты и составляющие системной контролепригодности. Предложено решение задачи синтеза контролепригодноси объекта путем разбиения на подклассы меньшей размерности. Показано, что такое разбиение возможно только на основе выбора дополнительных точек контроля относительно выходных контрольных точек. Установлено, что при анализе схемы судовой электроэнергетической системы (СЭЭС) произвольной конфигурации первоочередной задачей является оценка состояний работоспособности и состояний отказа схемы относительно узла. Предложен формальный способ выделения в сложной многоэлементной схеме СЭЭС одно- и двухэлементных сечений как эффективный прием декомпозиции СЭЭС структурно-функциональной контролепригодности и оценки вероятности отказа системы относительно узла нагрузки и, следовательно, оценки математического ожидания коэффициента относительной потери мощности (КОПМ).
Ключевые слова
Выполнен анализ главных двигателей марки «Caterpillar» модели САТ 3500В морских буксиров посредством переносного диагностического устройства. Получены зависимости нагрузки от частоты вращения коленчатого вала двигателя при швартовном и ходовом режимах эксплуатации. Показано, что разница нагрузки для двигателей на швартовных режимах по отношению к нагрузкам на ходовых режимах эксплуатации составляет примерно 10 %. Подтверждено, что удельный расход топлива при значении менее 10 % Ne завышен по сравнению со значениями, полученными при стендовых испытаниях аналогичных двигателей САТ 3500В. Доказано, что эксплуатация двигателя при частоте вращения менее 900 мин-1 приводит к повышенному расходу топлива. Показано, что благоприятные режимы работы двигателей при швартовных и ходовых режимах работы лежат в пределах 10-40 % Ne. Сделаны выводы по анализу работы высокооборотных двигателей морских буксиров в течение всего периода эксплуатации.
Ключевые слова
В статье рассматриваются вопросы качества электрической энергии в судовых единых электроэнергетических системах (ЕЭЭС) с гребными электрическими установками (ГЭУ). В таких системах используются различные полупроводниковые преобразователи электрической энергии, мощность которых соизмерима с мощностью самой ЕЭЭС. При этом наблюдается заметное ухудшение качества электрической энергии, что, в свою очередь, оказывает негативное влияние на работу судовых потребителей. Приводится краткий анализ негативного влияния полупроводниковых преобразователей на качество электрической энергии и методы ее улучшения с помощью использования нового поколения полупроводниковых элементов в совокупности с преобразователем частоты со звеном постоянного тока.
Ключевые слова
В статье рассмотрена структура работы устройства, позволяющего улучшить качество электрической энергии. Разработана математическая модель однофазной сети и однофазного источника питания, работающего через инвертор. На основании математической модели разработана и исследована имитационная модель предлагаемого устройства в программе MATLAB. Рассмотрена параллельная работа инвертора и однофазной сети с нулевым фазовым сдвигом, исследованы характеристики зависимости напряжения от времени работы. Исследована параллельная работа преобразователя и однофазной сети с фазовым сдвигом, равным 60 градусов. Выявлен положительный эффект и определены недостатки при внедрении данного устройства.
Ключевые слова
В современном судостроении активно применяют композиционные углепластики. Однако существует много проблем, связанных с механической обработкой заготовок из данных материалов. Так, на этапе формообразования поверхностей деталей возникают дефекты, снижающие показатели качества изделий по параметрам точности и шероховатости поверхности. Добиться технических требований, указанных на чертеже, возможно только за счет рационально назначенных режимов обработки, обеспечивающих рациональное силовое взаимодействие режущего клина инструмента на поверхность разрушаемого материала. В статье рассмотрено моделирование данного силового взаимодействия. Приведены расчетные зависимости, оценки нормальных и касательных деформаций, а также получена аналитическим способом зависимость для заднего угла режущего клина. Представлены зависимости заднего угла от геометрического многоугольника действующих сил при разрушении и зависимость заднего угла от модуля упругости обрабатываемого антифрикционного углепластика.
Ключевые слова
В статье предложены методы по нагружению асинхронных электродвигателей после ремонта током и моментом. Данная методика имеет преимущества. Вместо испытаний при помощи механической нагрузки с присоединением дополнительных машин на валу испытуемого электродвигателя предлагается использовать динамические режимы машины, что позволит отказаться от механических соединений. Изменение частоты напряжения напрямую влияет на момент на валу машины и ток электродвигателя. Применяя эти свойства, можно получить значение средней мощности на валу, что является необходимым при испытании машин после ремонта. Также данная методика предполагает рекуперацию электро-энергии в сеть. Для подтверждения заявленной методики авторы приводят результаты моделирования данного процесса. Представленные материалы наглядно подтверждают целесообразность использования пониженной частоты 25 Гц, в данном режиме получено наибольшее значение мощности на валу машины и отдаваемой в сеть мощности. Предлагается применять две схемы в зависимости от требований к энергоэффективности системы.
Ключевые слова
Проведены стендовые испытания дизельных двигателей с гильзами, имеющими на наружной поверхности антикавитационные покрытия. Двигатели, подвергнутые испытанию, использовались на различных суднах в условиях обычной эксплуатации. На гильзы цилиндров дизельных двигателей наносились специальные антикавитационные покрытия из специальной бронзовой проволки методом электроискровой обработки. Для сравнения на гильзы цилиндров также наносилось медное покрытие холодным газодинамическим напылением. Дизельные двигатели, подвергнутые капитальному ремонту, прошли испытания на специальных обкаточно-тормозных устройствах. При испытании дизеля были снабжены необходимым обслуживающим оборудованием. В дизелях вместо воздухоочистителя, системы выпуска отработанных газов и радиатора системы охлаждения применяли соответствующие устройства, предусмотренные на испытательном стенде. Каждый двигатель испытывался в течение 20 часов циклами по 4 часа. После окончания испытаний изучали крутящий момент и часовой расход топлива. Выведена формула для определения остаточного ресурса двигателя.
Ключевые слова
В статье представлены результаты оценки возможности и целесообразности модернизации корпуса морских судов малой тоннажной группы (МТГ). Изложены предпосылки их размерной модернизации. Отмечается, что такие суда сегодня являются наиболее востребованными и широко используются в трамповом судоходстве. Выявлено существование проблемы, связанной с необходимостью повышения эксплуатационной эффективности работы возрастных судов. Повышение их конкурентноспособности представляется возможным обеспечить через осуществление одномерной модернизации их корпуса. Изложены результаты разработки моделей для размерной модернизации. Ходовые характеристики модернизированных судов определялись экспериментально на масштабных моделях с разными значениями отношений длины к ширине испытуемых судов. На основании анализа результатов опытных проверок был установлен оптимальный размер цилиндрической вставки. Результаты морфологического анализа судов «до» и «после» модернизации свидетельствуют о том, что комплексные показатели эффективности судов после модернизации увеличиваются за счет качественного фактора.
Ключевые слова
В статье рассматривается и обосновывается актуальность разработки, постройки и серийного внедрения учебного парусного судна для внутренних водных путей нашей страны. Выполнен экономический анализ выбора габаритов учебного парусного судна, которые в значительной степени зависят от количества курсантов на борту и условий эксплуатации (осадка судна, глубина водоема и т.д.). Приведены проекты-аналоги учебных судов, длина которых составляет по ватерлинии порядка 10 м. В качестве примера расчета стоимости дана калькуляция постройки современной яхты со стеклопластиковым корпусом проекта «Рикошет 930». При этом стоимость матрицы для постройки корпуса может превышать стоимость постройки одного корпуса, а сама постройка корпуса требует специального помещения и оборудования. Поэтому предлагается изготавливать корпусные детали и перевозить их для достройки на месте у потенциальных заказчиков. Это позволит значительно снизить расходы и дать возможность оснастить клубы юных моряков современными судами.Предложенная концепция создания учебного парусного судна актуальна для студентов различных специальностей. Реализация данного проекта позволит студентам пройти полный цикл создания судна.
Ключевые слова
Рассмотрены различные механизмы образования газовых гидратов и соответствующие им промышленные технологии получения из них метана. Представлены разнообразные типы наночастиц, посредством которых целесообразно вести разработку газогидратных залежей. В целом механизм формирования газогидратных залежей определяется многими, зачастую стохастическими факторами: интенсивностью генерации и особенностями миграции углеводородов, составом газа, степенью газонасыщенности и минерализации вод, литологической характеристикой разреза, структурой пористой среды, термодинамическим режимом разреза вмещающих пород, геотермическим градиентом в зоне гидратообразования и в подстилающих породах и др. Знание кинетики и морфологии образования залежей газогидратов будет способствовать разработке более эффективных технологий их освоения, что обусловлено различным их строением. Различные виды газогидратных залежей, а также их перемешивание при формировании с илом и илистыми частицами будет предопределять возможные количественные параметры и основные режимы промышленных технологий их разработки.
Ключевые слова
В статье рассмотрены возможности использования лазерных дальномеров для точного определения бесконтактным способом уровня и конфигурации поверхности навалочного груза погруженного в трюм судна. Предложенная математическая модель, примененные методы конусов, кусочно-линейной аппроксимации с последующей экстраполяцией методом сеток позволяют с достаточной полнотой для безопасных транспортных перевозок на судах осуществить расчет объема и массы насыпного груза, а также определить его центр тяжести.
Ключевые слова
Рассмотрены вопросы гидрографического и батиметрического изучения северных морей России на примере Карского моря. Описаны этапы изучения рельефа дна, с 50-х годов ХХ века и полученные результаты. Отмечено, что с начала XXI века начался качественно новый этап изучения рельефа Карского моря, характеризующийся использованием многолучевых эхолотов, способных кроме батиметрической информации одновременно предоставлять сонарное изображение и изображение водной толщи. Продемонстрированы современные результаты площадной съемки, полученные с использованием гидрографических информационных систем QINSy/Fledermause, способных обеспечить высокую детализацию рельефа. При этом на фоне рельефа удается наглядно представить газовые эманации. Одной из ведущих тенденций применения современных гидрографических технологий является предоставление данных для обеспечения морских геологоразведочных работ.
Ключевые слова
Ресурс судового дизеля увеличивается, а эксплуатационные затраты уменьшаются при использовании в качестве моторного топлива природного газа. Практическое применение этого экологически чисто- го топлива затруднено отсутствием в настоящее время инфраструктуры для заправки судов природным газом. В статье представлены современная тенденция развития системы поставки и возможные технические решения заправки судов сжиженным природным газом (СПГ). Последнее предполагает максимальное использование отечественного оборудования, серийно выпускаемого для заправки автотранспорта. Приведены основные характеристики автогазозаправщиков. Рассмотрены типы конструкции набережной для различных гидрогеологических условий площадки в пунктах строительства причалов. Выполнена оценка размеров причального фронта, стоечного судна и стационарного причала в зависимости от длины расчетного судна. Показана зависимость удельных капиталовложений в строительство причальных устройств от технологии заправки и конструкции набережной.
Ключевые слова
В статье рассмотрены технические средства борьбы с пылью, снижающие потери перегружаемого сыпучего (пылящего) груза, и отрицательное воздействие пыли на окружающую среду при их перегрузке грейферными кранами. Отмечается, что борьба с пылью при перегрузке навалочных сыпучих грузов грейферными кранами и перегружателями является одной из важнейших задач в решении общей проблемы охраны окружающей среды. Предлагается разработанное новое бункерное устройство для обеспыливания навалочных грузов при помощи специального бункера с изменяющейся вместимостью, которое позволяет исключить имеющиеся недостатки.
Ключевые слова
Рассматривается характеристика развития портовой инфраструктуры России на Северо-Западе Балтийского моря. Проведен сравнительный анализ по грузообороту нефти и угля, а также по контейнерообороту между портами Финляндии, стран Балтии и России. Представлены диаграммы и таблицы, на основании которых четко просматривается разница грузооборотов портов России, Финляндии и стран Балтии. Показано, что несмотря на ранжирование и специализацию портов, по всем направлениям грузооборота ведущее место занимает Северо-Западный регион Российской Федерации, затем Финляндия и страны Балтии. Отмечается, что особое место занимают нефтеналивные грузы, транспортировка которых ведется из портов Северо-Западного региона России в связи со строительством на данной территории новых нефтеналивных терминалов, таких как наиболее мощный и модернизированный на данный момент порт Усть-Луга, а также обустройством терминальных зон и усилением технической оснащенности причалов с целью выхода Российской Федерации в число лидеров на международном рынке морских грузоперевозок.
Ключевые слова
Показана стратегическая роль стейкхолдеров современной транспортной корпорации в достижении ее конкурентоспособности и долгосрочном эффективном развитии. Рассмотрены смена финансовой модели управления компанией, ориентация на стоимостную финансовую модель и приоритетность стратегического управления, а также развитие двух конкурирующих финансовых моделей компании в рамках стоимостной концепции - акционерной и стейкхолдерской. Представлены методы и инструменты управления, позволяющие учесть интересы ключевых внешних и внутренних стейкхолдеров транспортной компании в рамках классической акционерной модели, нацеленной на рост стоимости для акционеров, в том числе формирование эффективной системы сбалансированных показателей, проекции которой аккумулируют ключевые показатели эффективности в увязке с кругом интересов основных стейкхолдеров; маржинально-стоимостной подход к ценообразованию на транспортную услугу, основанный на структуризации цены в соответствии с интересами групп стейкхолдеров. Структурированы новые группы конкурентных преимуществ, создаваемых уникальными ресурсами, предоставляемыми стейкхолдерами компании, базирующиеся на формировании и развитии коммуникативного, социального и интеллектуального капитала транспортной корпорации. Поскольку рассматриваемая проблема весьма слабо представлена в отраслевой науке и практике, развит стейхолдерский аспект в стратегическом управлении, нацеленном на рост стоимости компании.
Ключевые слова
Излагаются некоторые результаты исследований по теме «Разработка научных подходов по повышению энергетической эффективности объектов транспортной инфраструктуры…», выполненной по заказу Международной академии транспорта в 2013 г. Рассматриваются перспективы развития и особенности функционирования инфраструктуры водного транспорта: водных путей, гидросооружений, портов и терминалов, судов портофлота и др. Анализируются результаты составления энергетических паспортов типовых объектов инфраструктуры водного транспорта, показатели энергетической эффективности и типовые мероприятия энергосбережения для объектов инфраструктуры.
Ключевые слова
В статье представлена характеристика отечественного рынка стивидорных услуг. Выявлена отраслевая специфика и основные факторы его формирования и развития. Представлен механизм взаимодействия продавцов и покупателей на примере порта Новороссийск. Определены в контексте морских бассейнов страны индексы концентрации рынка. Предложена трактовка рынка стивидорных услуг, в которой акцентировано внимание на значимости экономических отношений, сформированных между продавцом и покупателем в процессе оказания услуг. На основании проведенных исследований сделан вывод о необходимости учета при разработке стратегий развития рынка не только экономических, но и политических факторов, которые в значительной степени формируют рыночную среду.
Ключевые слова
В статье рассматривается влияние эффекта глобальной нестабильности мировых экономических систем на формирование стратегий развития экономических систем на примере транспортной системы Российской Федерации. Изучена роль развития подсистемы морского и речного транспорта Российской Федерации в условиях инновационной экономики как системообразующего фактора, способного создать условия экономического роста, реализовать ее инфраструктурный потенциал, повысить конкурентоспособность, обеспечивая рост качества жизни. Изучены процессы экономического развития мир-систем, в рамках единой миросистемы и механизмы взаимодействий кризисных явлений в них. Рассмотрены причины возникновения всех типов кризисных процессов в условиях глобальной нестабильности с целью их локализации и разработки стратегий устойчивого развития на институциональном уровне.
Ключевые слова
Исследованы закономерности изменения грузовых перевозок морским транспортом России в условиях постоянно меняющихся рыночных ситуаций, расширения рыночных отношений и усиления конкурентной борьбы, решение вопросов объективного определения положения предприятия на рынке, определение его конкурентных преимуществ и выявления слабых сторон производственной деятельности, позволяющее обеспечить высокую степень подготовки и принятия управленческих решений, направленных на повышение устойчивости предприятия в рыночной среде с использованием Линии тренда в MS Excel. Полученные математические зависимости были использованы при прогнозе перевозимого груза, что позволило выявить те функции, которые дают возможность выполнить прогнозирования на ближайшие годы с минимальными погрешностями.
Ключевые слова
Статья посвящена изучению промышленного сектора судоремонта и судостроения Турции в контексте морского транспорта делового района Черного и Мраморного морей. Представлены основные характеристики сектора, крупнейшие турецкие участники для основных регионов их деятельности. Кратко рассмотрены основные международные судоремонтные и судостроительные географические центры в регионе Черного и Мраморного морей. Публикация предназначена для специалистов, рассматривающих пути перехода собственного морского бизнеса на более высокий уровень развития и планирующих новые стратегии для своих предприятий. Представлены основные аспекты новых правил Европейского союза, Украины, США и некоторых других странах в отношении украинского кризиса, которые влияют на ведение морского бизнеса не только в рассматриваемом секторе, но и во всем мире. Представленная информация будет полезной для топ-менеджмента профильных компаний, научных, исследовательских и образовательных организаций. Приведены некоторые статистические данные для использования в маркетинговых подразделениях соответствующих верфей и транспортных организаций. Представлена новая информация для морских колледжей и университетов, преподавателей экономики морского транспорта, а также для научных транспортных, судоремонтных и судостроительных предприятий.
Ключевые слова
В статье рассматривается алгоритм распределения меток в сетях передачи данных с многопротокольной коммутацией по меткам MPLS (MultiProtocol Label Switching). Рассматриваемые сети передачи данных относятся к мультисервисным сетям, базирующимся на концепции сетей связи следующего поколения NGN (Next Generation Networks), которые используются для объектов информатизации транспортной отрасли, и имеют определенные специфические отраслевые требования к их организации. Описываемый алгоритм является одним из возможных способов, которые могут применяться для выполнения данной задачи. Процесс распределения меток для мультисервисных сетей транспортной отрасли является одним из основных в обеспечении работоспособности сети в целом. Правильное распределение меток приводит к стабильной работе и повышению качества обслуживания.
Ключевые слова
В статье рассматривается задача расчета напряженно-деформированного состояния палубных перекрытий (крышек люков трюмов), использующихся для погрузки контейнеров. Крышки люка представляют собой однородные пластины с заранее известными параметрами. Расчет производится методом конечных элементов, при этом разбиение на конечные элементы происходит согласно триангуляции Делоне. Дальнейшее определение напряженно-деформированного состояния производится методом Ритца, находится матрица жесткости, связывающая нагрузки и перемещения, с помощью которой вычисляются прогибы в любой точке пластины.