В статье описаны способы оценки областей неопределенностей положения судов при расхождении в море и способы выбора гарантированного курса расхождения при сближении судов вплотную. Рассмотрена ситуация двух и более судов, идущих пересекающимися курсами, когда фактическое местоположение каждого судна будет находиться в эллипсе погрешностей курсов и скоростей каждого из судов. Таким образом, расчетное место их столкновения будет находиться не в точке, а в суммарном эллипсе, полученном путем сложения эллипсов погрешностей каждого из судов. Расчетным способом показано, что для гарантированного безопасного расхождения судам необходимо учитывать размеры данного эллипса. Актуальность рассматриваемой проблемы обусловлена необходимостью более полного понимания влияния погрешностей элементов движения судов и их взаимодействия при возникновении опасности столкновения.
Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова
2015. — Выпуск 1
Содержание:
Статья посвящена проблеме управления коллективным движением морских судов. В работе рассматривается модель относительного движения двух судов и предлагается алгоритм выработки тревожных сигналов различного типа в соответствии с вербальным уровнем опасности «судно-судно». В основу разделения навигационных ситуаций по уровням опасности положены интенсивность маневрирования судов и время, оставшееся до недопустимого сближения. Предложена нечеткая система принятия решения об уровне опасности движения, сочетающая в себе системы нечеткого вывода Сугено и Мамдани. Приведены результаты вычислительного эксперимента, демонстрирующего работу системы в типичных ситуациях и натурных испытаний системы на основе реальных данных о движении судов в акватории, прилегающей к порту Владивосток.
Ключевые слова
Рассмотрена система управления курсом в шторм, в которую введены новые элементы и установлены функциональные связи по ветру и волнению, которые позволяют повысить надежность работы системы, ее быстродействие и экономичность, особенно в штормовых условиях. Выполнено введение в контур регулирования устройств расчета угла ветрового и волнового дрейфа и введение их значений в задатчик курса, что позволило повысить точность управления по заданному курсу. Рассмотрен способ повышения точности определения угла компенсации за счет учета волновой составляющей, что позволяет уменьшить нагрузку на рулевую машину и создает условия для оптимизации ее использования в шторм и автоматизации управления судном при движении по криволинейным траекториям. Приведённые результаты могут быть использованы в бортовых системах управления на судне, учебном процессе на старших курсах морских учебных заведений и на курсах повышения квалификации.
Ключевые слова
В статье приводятся конструкции механизмов передвижения, применяющиеся на протяжении многих десятилетий вплоть до настоящего времени, и механизмы передвижения, используемые в составе портальных кранов на рельсовом ходу в последние годы. Рассматривается влияние конструкции ходовой части крана и закона распределения нагрузки на надежность и безопасность крана в целом. В среде Mathcad приведен алгоритм проверки правильного зацепления открытых зубчатых пар. Даются рекомендации конструктивно-компоновочного и технологического характера по повышению надежности ходовой части механизма передвижения. Установлены статистические характеристики нормального распределения эксплуатационных опорных нагрузок. На трехмассовой расчетной схеме механизма передвижения с постоянными параметрами дается оценка влияния зазоров в передачах механического привода на величину максимальных динамических нагрузок.
Ключевые слова
Приведены результаты статистических исследований параметров механического воздействия на окружающую среду при взрывах на танкерах как географически ориентированных случайных величин. Разработана матрица выбора типа взрывного процесса на танкерах. Для визуализации матрицы построены регрессионные модели, отражающие зависимость между избыточным давлением, грузоподъемностью судна и дистанцией до объекта поражения.Предложена классификация нефтепричалов Волжского бассейна по степени опасности для окружающей среды (механическое воздействие). Получено уравнение связи дистанции до объекта поражения и грузоподъемности танкера для оценки границы перехода консервативного типа взрывного процесса от детонации к дефлаграции.Результаты исследований могут быть полезны при создании документов, разрабатываемых в рамках Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (планов локализации и ликвидации разливов нефти, деклараций промышленной безопасности), при эксплуатации и проектировании объектов транспортного комплекса, а также при проведении тренажерной подготовки персонала.
Ключевые слова
Методом начальных функций (МНФ) решена трехмерная задача сжатия изотропного слоя нормальной сосредоточенной силой. Функция сосредоточенной силы описывается рядами Фурье с удержанием конечного количества членов. Рассмотрение достаточно большой толщины слоя и выделение из него области в виде параллелепипеда больших размеров может трактоваться как модель упругого полупространства. Численно-аналитическое решение позволяет определять компоненты напряженно-деформируемого состояния (НДС) грунтового основания, свойства которого принимаются линейно-упругими. Приводится сравнение полученных результатов с известными формулами задачи Буссинеска и Лява. Расчеты выполнены с использованием программы, разработанной на основе комплекса символьных вычислений Maple.
Ключевые слова
Рассмотрены вопросы анализа совершенствования систем безопасности судовых реакторных установок, которые предназначены для предотвращения выхода теплоносителя за пределы контура циркуляции, защитную оболочку и окружающую среду. Разработана логическая структурная связь возможного развития аварии и последующего введения предусмотренных проектом систем безопасности, обеспечивающих минимальные последствия от аварии. На всех плавучих объектах выполнено несколько уровней эшелонированной защиты, предотвращающей выход теплоносителя в окружающую среду. Каждый последующий уровень вводится в случае не достаточной отработки предыдущего. Таким образом, выход активных изотопов в окружающую среду - маловероятное событие. Показано, что эволюция си- стем безопасности идет от активного принципа работы к пассивному, что повышает надежность их отработки в аварийных ситуациях. Новые системы безопасности вводятся на судах с ЯЭУ для недопущения аварийных ситуаций, которые уже произошли на действующих атомных судах или при ужесточении Международных и Российских требований к безопасности ядерных объектов.
Ключевые слова
Рассмотрен один из эффективных методов утилизации испаряющегося груза метановозов - использование его в качестве топлива для газодизельного электрического пропульсивного комплекса. Ввиду чувствительности двигателей пропульсивного комплекса к качеству топлива, необходимо прогнозирование их устойчивой работы, что определяет надежность утилизации паров груза и стабилизацию давления в грузовых танках. Обоснованы критерии качества газа и их допустимые пределы, прояснены причины отказов газодизелей при содержании значительного количества азота в естественно испарившемся грузе. Объяснены проблемы смазки газодизелей при компенсации недостающей мощности за счет сжигания остаточных и дистиллятных сортов топлива в газодизелях. Выбран критерий оценки баланса испарения/потребления газа. Представлены качественные зависимости баланса теплоты от состава испаряющегося груза при изменении суточного коэффициента испарения для метановоза объемом грузовых танков 155000 м3.
Ключевые слова
Выполнены исследования в обеспечение практической реализации расширения ассортимента газового топлива для газодизелей за счет использования каптированного газа, который в больших объемах выделяется при горных разработках. Безопасность работы в таких условиях требует дегазации шахт и подъема на поверхность различных смесей природного газа с воздухом, использование которых, например, в газодизельгенераторных установках позволит частично компенсировать затраты электроэнергии на местах горных разработок. Исследована возможность создания установки для имитации каптированного газа вне шахтных условий. В статье представлены варианты принципиальных схем установки для подготовки природного газа и приготовления его смесей с воздухом для стендовых испытаний газодизелей. Многовариантность разработанных схем определяется возможными величинами давления газа на входе, газа и смеси на выходе из установки, а также концентрациями природного газа в воздухе.
Ключевые слова
В статье обосновывается положение о том, что автоматизация изготовления корпусных конструкций с использованием современных роботов возможна только на основе реализации технологии их сборки из деталей без припусков и управления с соблюдением сварочных зазоров при сборке. В рамках создания технологии предлагается использовать новый подход к формированию электронной модели для аналитической деталировки, основанный на топологическом изменении геометрии описанной в чертеже конструкции в объемах общих сварочных деформаций и привязки к формоопределяющим линиям параметров сварных швов. Исключение влияния погрешностей изготовления деталей обшивки с использованием холодной гибки в данной технологии осуществляется за счет полного перехода на сборку конструкций на«каркасе», а для повышения точности деталей судового набора предлагается заменять детали из профильного проката на эквивалентные им детали, вырезаемые из листа машиной термической резки с числовым программным управлением.
Ключевые слова
В статье даны рекомендации по определению функции надёжности на основании базы данных, накапливаемых посредством автоматизированных информационно-измерительных систем непосредственно в ходе производственного процесса. Обоснована целесообразность кластеризации отказов и определения численного соотношения между отказами по кластерам. Показано, что повышение точности при определении плотности отказов возможно благодаря построению многопараметрических математических моделей оборудования и выполняемых им технологических процессов. Описаны методы идентификации информационной составляющей в трендах измерений и эффективных методов её анализа. Показаны пути не только оценки параметров надёжности эксплуатации оборудования, но и продления времени его безотказной работы за счёт реализации оптимального управления на основе статистических данных и уточнённых математических моделей оборудования и технологических процессов.
Ключевые слова
Существенное влияние на работоспособность пар трения судовых энергетических установок, отдельные детали которых выполнены их композиционных углепластиков, оказывают параметры качества и точности, которые обеспечиваются механической обработкой. На этапах проектирования и выполнения технологического процесса важно иметь критерии позволяющие управлять эксплуатационными параметрами трибосопряжения. В статье приведена обобщенная модель качества состояния поверхностного слоя деталей пар трения из композитов. Данная модель включает параметры: микрогеометрии поверхности, геометрической точности, технологических остаточных напряжений и упругопластической деформации. Для определения технологических остаточных напряжений предложен метод вдавливания алмазного индентора в поверхностный слой, где по диаграмме внедрения алмазного наконечника на различных участках определяют упругие и пластические составляющие. Микрогеометрия поверхности определяется методом сканирования алмазным индентором.
Ключевые слова
Дано описание обобщенной концептуальной модели первого уровня, отражающей общий подход к решению задачи составления оптимального расписания дноуглубительных работ в подходном канале произвольного морского порта. Оптимизация расписания состоит в минимизации потерь как следствия появления взаимных помех между операциями по обработке судов в порту и работами по дноуглублению в его подходном канале. Цель модели - возможность получить объективную оценку взаимного влияния заданного трафика судов и дноуглубительных работ в подходном канале порта. Эта оценка, в свою очередь, позволяет предложить объективную методику оптимизации расписания дноуглубительных работ путем его координации с прибытием в порт судов, движущихся по расписанию или в случайном порядке.
Ключевые слова
В настоящей статье представлено решение комплексного подхода использования путевых точек в навигационной аппаратуре потребителей (Д) ГНСС ГЛОНАСС/GPS для обеспечения безопасного перехода судна по внутренним водным путям. Рассмотрены последние изменения в Кодексе внутреннего водного транспорта, касающиеся «порядка планирования рейса судна и обеспечения безопасности его плавания», которые делают более актуальным решение использования путевых точек на маршрутах плавания, что позволяет снизить риски выхода судна за пределы судового хода и обеспечить более точное прогнозирование перехода судна по маршрутам во избежание простоев судов перед гидротехническими сооружениями с целью повышения экономической эффективности работы флота и снижения рисков экологической безопасности судоходства.
Ключевые слова
Рассматривается проблематика построения речной локальной дифференциальной подсистемы ГЛОНАСС/GPS автоматизированной системы управления движением судов на внутренних водных путях России. Выявлена основная трудность при расчете топологии поля контрольно-корректирующих станций, составляющих основу локальной дифференциальной подсистемы . Предложена методика расчета функции ослабления и напряженности поля радиоканалов контрольно-корректирующих станций. Определяются границы применимости уравнения Хаффорда для сферической поверхности, используемого для вычисления функции ослабления, в средневолновом диапазоне частот. Приводится алгоритм численного решения уравнения для комплексной диэлектрической проницаемости подстилающей поверхности. Оценивается достоверность разработанного алгоритма и качество программного обеспечения путем сравнения полученных результатов с результатами известного аналитического решения и результатов эксперимента. Приводится пример построения зон действия цепочки контрольно-корректирующих станций Енисейского ФБУ на наиболее проблемном участке водного бассейна.
Ключевые слова
Рассмотрены вопросы использования инновационных методик в учебном процессе на Арктическом факультете университета при подготовке специалистов в области гидрографии. Определена особая роль геоматики при подготовке современных гидрографов. Раскрыты методики инновационного подхода к преподаванию дисциплин «Гидрография» и «Морские электронные информационные системы». Указана необходимость создания учебно-методических материалов для обучения использованию электронных гидрографических информационных систем с применением средств мультимедиа. Даны рекомендации по использованию сайтов организаций, содержащих наиболее полезную информацию для образовательного процесса в области гидрографии и морской геоматики. Обсуждены перспективы дальнейшего развития инноваций гидрографического образования в университете на основе применения в учебном процессе пакетов Fledermause, EIVA, SonarWIZ5 .
Ключевые слова
Выделены три группы проблем формирования качества транспортно-экспедиционного обслуживания в сфере морских перевозок. Первая группа - это проблемы, связанные с продукцией транспортно-экспедиционного обслуживания, включающие услуги по организации импортных операций, по оформлению документов в портах зарубежных стран, по продаже морских перевозок, хранением и транспортировкой грузов и оказанием иных услуг в области складского и транспортного обслуживания, а также оказание консультационных и информационных услуг российским и иностранным юридическим и физическим лицам; предоставление посреднических, юридических, маркетинговых и прочих услуг и выполнение работ для российских и иностранных юридических и физических лиц. Вторая группа - проблемы, связанные с организацией технологического процесса доставки груза: транспортно-экспедиционное обслуживание грузов в контейнерах; организация смешанных перевозок; организация сюрвейерской деятельности; страхование грузов; агентское обслуживание судов; операции по экспорту и импорту услуг; таможенное оформление грузов, перемещаемых через границу; котировка ставок и тарифов на транспортно-экспедиционные услуги клиентов и отслеживание их конкурентоспособности. Третья группа - это проблемы, связанные с формированием организационной культуры, определяющей взаимодействие потребителей с поставщиками, а именно проблемы, связанные с организацией курсов повышения квалификации, проведением семинаров и проведением социологических, конъюнктурных и иных анализов и исследований. Предложены способы решения проблем, возникающих при формировании качества транспортно-экспедиционного обслуживания, представлены мероприятия, позволяющие повысить качество транспортно-экспедиционного обслуживания.
Ключевые слова
Рассмотрен один из основных показателей эффективности работы портового контейнерного терминала - срок хранения контейнеров. Выявлено его влияние на эксплуатационную пропускную способность склада и всего терминала. Проанализирована ситуация, в которой оказались контейнерные терминалы Санкт-Петербурга в середине 2000-х годов. Выявлено, что основной причиной низкой пропускной способности порта стало длительное хранение контейнеров. В свою очередь это было следствием существовавшей практики внутрипортового экспедирования и сроков таможенных операций. В статье предложен анализ операций, осуществляемых с контейнером в порту. Приведены хронология и сроки этапов портового экспедирования в 2007 и 2013-2014 годах. Установлены организационные мероприятия, позволяющие значительно сократить сроки хранения контейнеров и тем самым увеличить пропускную способность склада и всего контейнерного терминала.
Ключевые слова
Статья посвящена актуальным аспектам комплексной оценки и управления качеством транспортных услуг на водном транспорте. Предложена методика оценки влияния внешних и внутренних факторов на показатели качества транспортных услуг, позволяющая производить экзогенную составляющую комплексной оценки транспортных услуг. Предложены квалиметрические и таксонометрические методы в системе эндогенной оценки качества транспортных услуг на водном транспорте, позволяющие нивелировать трудности определения интегрального показателя качества подобного рода транспортных услуг. Разработана методика экзогенной оценки показателей качества транспортных услуг, позволяющая производить комплексную оценку их качества на предприятиях внутреннего водного транспорта. Приведены экзогенная и эндогенная оценки, с помощью которых возможно повышение объективности комплексной оценки качества транспортной услуги на водном транспорте. Разработаны методические положения на основе комплексной оценки качества транспортных услуг на водном транспорте и построения схемы управления качеством транспортных услуг на предприятиях внутреннего водного транспорта.
Ключевые слова
В статье рассмотрен системно-логистический подход к организации транспортного процесса, проанализированы различные его модели, предложенные учеными-логистиками. Рассмотрены основные свойства транспортной системы и методы ее структуризации. Показано, что процесс транспортировки груза связан с большим количеством договорных взаимосвязей, отмечена роль экспедитора в разных транспортных системах. Предложено использование наглядных схем взаимоотношений участников перевозки для подбора комплекса логистических методов при оптимизации данного процесса, которые показывают степень влияния экспедитора на управление этим процессом. В первой схеме транспортно-экспедиторская компания выступает как «местный экспедитор» и ее влияние на транспортный процесс невелико. Во второй схеме экспедитор выступает в роли оператора перевозки и полностью управляет и контролирует транспортный процесс. В заключение рассмотрены методы логистики, которые может применять экспедитор в своей деятельности. При этом учитываются различные функциональные области логистики: распределительная логистика, логистика складирования и транспортная логистика.
Ключевые слова
В статье сгруппированы основные показатели деятельности транспорта России, отражены их изменения с течением времени, а также приведена характеристика результатов финансового состояния транспортной отрасли. При изучении финансово-экономического состояния транспорта была выявлена проблема высокой доли кризисных предприятий транспортной отрасли. При изучении данной проблемы было сконцентрировано внимание на реальном ущербе для государственной экономики при высокой доле кризисных предприятий на транспорте. Исходя из проведенного анализа сделаны выводы о состоянии транспортной системы за рассматриваемый период, о тенденциях деятельности транспортного комплекса, а также о необходимых мероприятиях для развития транспортной системы Российской Федерации.
Ключевые слова
В статье рассмотрена динамика и структура грузооборота перегрузочного комплекса за 2010 - 2012 гг. Выполнен анализ натуральных и стоимостных показателей деятельности перегрузочного и судоремонтного производств. Дана оценка производственно-экономических результатов хозяйственной деятельности структурного подразделения ОАО «НСРЗ» по производству электрической и тепловой энергии. В работе представлена динамика показателей рентабельности, проанализированы производственные ресурсы предприятия. Дана интегральная оценка финансовой устойчивости компании на основе использования скорингового анализа, а также оценка финансового риска ОАО «НСРЗ». Выявлены причины негативного изменения рассматриваемых показателей. Предложены мероприятия, способствующие повышению эффективности деятельности ОАО «НСРЗ».
Ключевые слова
В данной статье исследованы понятийные сущности ответственности, социальной ответственности и корпоративной социальной ответственности. Научными результатами статьи являются авторское определение корпоративной социальной ответственности, ее основные признаки, классификация корпоративной социальной ответственности по различным критериям. Приведен анализ современного подхода к социальной ответственности в коммерческих организациях. В работе сделан акцент на вопросы социальной ответственности на водном транспорте, к основным видам которой отнесены проблемы безопасности грузовых и пассажирских перевозок, экологической защиты водной среды, а также вопросы, связанные с трудовой деятельностью работников организаций водного транспорта. Данная статья представляет собой теоретический подход к исследованию проблем корпоративной социальной ответственности на водном транспорте и является основой для дальнейших методических разработок для внедрения системы корпоративной социальной ответственности в организации водного транспорта, а также по оценке эффективности систем корпоративной социальной ответственности для конкретных организаций водного транспорта.
Ключевые слова
В статье рассмотрены основные тенденции и условия формирования конкурентной среды морских портов в настоящий момент. Представлена оценка конкурентоспособности отечественных портов захода по основным критериям в сравнении с зарубежными конкурентами, а также результаты исследований, выполненных в направлении изучения понятий «морской порт» и «портовая услуга». Определены факторы, под влиянием которых формируется конкурентоспособность портовой услуги на макро-, мезо- и микро- уровнях. На основании проведенных исследований определены новые факторы (отношения с ключевыми партнерами) и предложена модель формирования конкурентоспособности портовой услуги на основе процессного подхода и системы менеджмента качества.
Ключевые слова
На основе системного подхода и всестороннего анализа известных понятий и определений электротехники формулируется понятие категории «электротехническая система» и приводится ее морфологический анализ применительно к объектам водного транспорта. Рассматриваются различия между понятиями «электротехническое изделие», «электротехническое устройство», «электронное устройство»,«электронный элемент» и приводятся их примеры. Установлено, что электротехнические системы являются динамическими системами, которые можно в большинстве случаев рассматривать как системы автоматического управления или автоматические управляющие устройства. Рассматриваются параметры, характеризующие состояние электротехнических систем. Показано, что важнейшим классом этих систем являются электромеханические системы. Рассматривается классификация электромеханических систем и приводится структурная схема электропривода - самой распространенной электромеханической системы объектов водного транспорта.
Ключевые слова
Рассмотрена компьютерная модель вентильного ДГА, работающего с переменной частотой вращения. На компьютерной модели проведены экспериментальные исследования переходных процессов при работе ДГА с переменной и постоянной частотой вращения. Работа ДГА с переменной частотой вращения при изменении нагрузки позволяет снизить расход топлива вспомогательного дизеля. Показано, что при использовании полупроводниковых преобразователей частота электрического тока в судовой сети может поддерживаться постоянной при изменении частоты вращения вспомогательного дизеля.
Ключевые слова
В статье рассмотрен вариант применения специального асинхронного двигателя в системах судовой вентиляции. Описана возможная конструкция двигателя. Приведены основные преимущества применения специального асинхронного двигателя по сравнению с традиционным электродвигателем, а именно: многофункциональность, улучшенные энергетические характеристики и оптимальные массогабаритные свойства. Также поставлена задача по разработке математической модели методами математической теории планирования эксперимента. Представленный метод позволяет упростить сложное описание простой полиномиальной моделью. Разработан план вывода уравнений тока и электромагнитного момента специального асинхронного двигателя. Для решения задач по оценке зависимостей основных характеристик от параметров предлагается использовать современные методы моделирования на персональном компьютере. Также в статье акцентировано внимание на необходимости разработки инженерной методики расчета специального асинхронного двигателя, на основе которой появится возможность построения работоспособной модели двигателя.
Ключевые слова
Предложена принципиальная технология для контроля деформаций и перемещений строительной части гидротехнических сооружений. Описана разработанная аппаратура для проведения измерений, принципы ее работы и информационная система учета и анализа поступающих данных. Отличительной особенностью всех разработок является применение открытых платформы Arduino и открытых технологий для создания программного обеспечения. Предложена сетевая структура измерительного комплекса, позволяющая в короткие сроки и при минимальных затратах построить контрольную сеть мониторинга технического состояния гидротехнических сооружений. Разработана система для оценки текущего состояния строительной части на основе группы интегральных критериев, что обеспечивает точность и однородность при анализе поступающих данных. Обоснована возможность построения системы сигнализации о недопустимых режимах эксплуатации гидротехнического сооружения.
Ключевые слова
В статье рассмотрены основные подходы, применяемые при построении беспроводных локальных сетей, включающие экспериментальные методы исследования, аналитическое и имитационное моделирование. Указаны существующие частные «готовые» методологические (технологические) решения. Предложены группы внешних характеристик беспроводных локальных сетей для решения оптимизационных задач. В ходе выбора предпочтительной технологии беспроводной локальной сети рекомендовано использовать метод главного критерия. Представлен оптимальный вариант построения защищенной беспроводной сети, в котором в качестве целевой функции выступают показатели затрат, а остальные показатели (качество услуг, устойчивость к внешний воздействиям) являются ограничениями.
Ключевые слова
Рассмотрен проект информационной телекоммуникационной системы управления и навигации морских судов. Разрабатываемая система объединяет судовой и береговой программно-аппаратные комплексы и предназначена для оптимизации маршрута судна на основе оперативных спутниковых данных о параметрах атмосферы и океана, а также прогноза гидрометеорологической обстановки. Описаны структурные компоненты системы, выполняемые функции и проблемы, связанные с решением поставленных задач.В рамках реализации проекта разработано устройство для определения состояния морской поверхности, которое запатентовано и успешно прошло натурные испытания в заливе Петра Великого. Разрабатываемая система позволит улучшить безопасность мореплавания и снизить экономические издержки при морских перевозках. Система будет востребована различными судоходными компаниями и частными судовладельцами.