автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Методика расчета габаритов каналов, фарватеров и зон маневрирования методом компьютерного моделирования движения судов

004614985

си

КОЗЛОВ СЕРГЕЙ ГРИГОРЬВИЧ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГАБАРИТОВ КАНАЛОВ, ФАРВАТЕРОВ И ЗОН МАНЕВРИРОВАНИЯ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ

Специальность 05.22.19 - эксплуатация водного транспорта, судовождение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 2 ДЕК 2010

Москва - 2010 г.

004614985

Работа выполнена в ОАО «Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт морского транспорта «Союзморниипроект»

Научный руководитель: Доктор технических наук Литвиненко

Геннадий Иванович

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор Тезиков

Александр Львович

Кандидат технических наук, доцент Слатин Кирилл Вадимович

Ведущая организация: ФГУ Российский Речной Регистр

Защита состоится « года в часов на

заседании диссертационного совета Д223.006.01 при Московской государственной академии водного транспорта по адресу: 117105, г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2, корп. 1, стр.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАВТ и на сайте www.msawt.ru

Отзывы на автореферат прошу присылать в двух экземплярах, заверенных печатью организации, в Московскую Государственную Академию Водного Транспорта по адресу: 117105, г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2, корп. 1, сгр.2.

Автореферат разослан «

Ученый секретарь диссертационного совета /V ^ Е.А. Корчагин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы обусловлена тем, что в настоящее время, с ростом тоннажа обрабатываемых судов и увеличением общего грузооборота портов, особую роль приобретают вопросы повышения безопасности мореплавания, снижения навигационной аварийности и предотвращения экологических катастроф на акваториях портов и подходах к ним. В тоже время существующие методики и методы определения габаритов каналов и зон маневрирования серьезно устарели и не отвечают качественному изменению флота и технических средств обеспечения судоходства.

Цель исследования заключается в разработке методики определения оптимальных габаритов каналов и маневровых зон методом компьютерного моделирования движения судов, т.е. в использовании современных методов проектирования для сокращения стоимости строительства и эксплуатации при обеспечении достаточного уровня безопасности судоходства.

В связи с этим научной задачей, решаемой диссертационной работой, является разработка требований к программным комплексам моделирования движения судов и методик расчета основных параметров каналов, фарватеров и зон маневрирования морских портов методами компьютерного моделирования.

Методы исследования. При решении поставленных научных задач использованы положения теории корабля (для анализа динамики и кинематики судна), математического и физического моделирования, анализа данных моделирования движения судов и натурных испытаний.

Объектом исследования выступают габариты судоходных каналов и зон маневрирования судов. Предметом исследования является использование программных комплексов моделирования движения судов для определения габаритов данных сооружений.

Научная новизна работы заключается в разработке методов компьютерного моделирования движения судов для непосредственного решения задачи по определению оптимальных габаритов каналов и зон маневрирования. Впервые разработан адаптированный к отечественным условиям пакет требований и методик для решения задач по определению оптимальных габаритов акваторий портов и подходов к ним и определения ограничений по условиям судоходства.

Практическая ценность работы заключается в:

- обосновании и разработке методик определения оптимальных габаритов при проектирования новых, реконструкции и безопасной эксплуатации действующих каналов, фарватеров, судопропускных сооружений и зон маневрирования;

- возможности принятия обоснованных проектных решений на остове моделирования движения судов и, как результат, значительном

сокращении объемов дноуглубительных работ при сохранении достаточного уровня безопасности судоходства,

возможности расчета пропускной способности каналов и зон маневрирования в зависимости от условий, ограничивающих судоходство

Обоснованность и достоверность полученных результатов достигнута путем применения апробированного математического аппарата, сравнения полученных результатов с данными предшествующих исследований, а также с результатами натурных испытаний. Основные теоретические положения подтверждены расчетами на программном комплексе моделирования движения судов ММЭШ с использованием математических моделей судов (разработки проф. Райкова В.И.).

Реализация результатов исследования. Основные результаты исследования реализованы в разработанных в 2008 г. по заказу ФГУП «Росморпорт» «Рекомендациях по проектированию и эксплуатации каналов, фарватеров и зон маневрирования» и опубликованы в научных статьях.

Апробация работы. Использованная методология моделирования движения судов в условиях ограниченного фарватера с учетом ветра, течения и гидродинамического контакта с другими объектами неоднократно применялась при проектировании, для установления навигационных ограничений, при разработке Правил плавания и разборе аварий. В качестве примеров можно привести следующие работы:

- Математическое моделирование челночного курсирования нефтеналивных танкеров между портом Кавказ и танкером-накопителем, расположенным на рейде в районе Таманского полуострова.

- Определение методом компьютерного моделирования навигационных ограничений и оптимальных размеров операционных акваторий и маневрового рейда в порпгу Кавказ с использованием программного комплекса маневрирования и швартовки судов ММБШ.

- Определение габаритов, глубин и радиусов поворотов речной и морской частей модернизируемого Волго-Каспийского канала.

- Исследование условий безопасного плавания судов на участке «Приемный буй - грузовой район «Экономия» в порту Архангельск.

- Проектирование подходного канала к б анкерному терминалу порта Посьет.

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять научных работ, из них 3 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 197 машинописных страницы, включая 99 рисунков, 17 таблиц, список литературы из 78 наименований и одного приложения на 2-х листах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОIЫ

Во введении обоснована актуальность исследований, приведена формулировка научной задачи и пели работы, дана оценка научной новизны и практической значимости полученных результатов, приводятся сведения об их апробации.

В первой главе приведен анализ современного состояния судоходных путей РФ, существующих отечественных нормативных документов и зарубежных методик проектирования каналов и акваторий, особенностей применения специализированных математических моделей движения судов, предназначенных для определения оптимальных параметров путей движения судов. Приведена постановка научной задачи и определены основные направления совершенствования методов проектирования каналов, фарватеров и зон маневрирования на основе математического моделирования движения судов, а именно решения следующих вопросов:

]. Разработка требований:

к объему учитываемых факторов при математическом моделировании движения судов для оценки оптимальных и безопасных габаритов ограниченного фарватера;

- к оценке адекватности и к сертификации гидродинамических баз данных по судам и математическим моделям движения судов, используемым при проектировании каналов, . фарватеров и зон маневрирования;

к электронным картам модели района плавания.

2. Разработка методик расчета и моделирования:

безопасного запаса глубины под днищем судна и глубины каналов, фарватеров и зон маневрирования;

- ширины каналов и фарватеров на прямолинейных участках при одно- и двухстороннем движении, минимальных радиусов закругления и уширений на криволинейных участках;

- движения судов в судопропускных сооружениях; оптимальных размеров маневровых зон;

- предельных навигационных ограничений при проектировании каналов, фарватеров и зон маневрирования.

Вторая глава посвящена структуре математической модели управляемого движения судов и подготовке баз данных для ее функционирования.

В наиболее общем виде базовая математическая модель управляемого движения судна может быть представлена как система п нелинейных дифференциальных уравнений. В векторной форме эти уравнения можно представить в виде:

где:

х - п - мерный вектор, характеризующий состояние системы; Пх(0] - п-мерная нелинейная вектор-функция, определяющая детерминированную часть силового воздействия на судно;

ф [х(0] - п-мерная вектор-функция, характеризующая случайные возмущения входного воздействия на судно.

Наиболее естественной формой представления таких моделей является система обыкновенных дифференциальных уравнений пространственного трехмерного движения судна с шестью степенями свободы, которая имеет следующий вид:

/

т({\ + к22 X' - н/; + иг) - £ У, 1

I

О + ¿«У^+{¡уу-/„(?- -+

где:

/и - масса, т;

и - линейная продольная скорость (вдоль оси Ох), м/с; V - линейная поперечная скорость (вдоль оси ву), м/с; ч> - линейная скорость, нормальная к плоскости Оху (вдоль оси ТО),

м/с;

р - угловая скорость поперечного наклонения судна (вокруг оси Ох),

м/с;

<7 - угловая скорость продольного наклонения судна (вокруг оси Оу),

м/с;

г - угловая скорость рысканья судна (вокруг оси Сг), м/с; кп, к13, к22, к33 - коэффициенты присоединенных масс воды; к44, к46, к5}, к66 - коэффициенты моментов инерции присоединённых масс воды;

/„,./„ - моменты инерции корпуса судна в системе 2

координат, связанной с судном, т/-м ;

Учитываемые в системе (2) силы, кН, вдоль осей связанной с судном системы координат:

Х\ -продольные силы вдоль оси Ох; У/ -поперечные силы вдоль оси Оу; 7.1 -силы вдоль оси О г, а также моменты, кН/м:

- моменты относительно оси Ох;

Л/; -относительно оси Су; N1 -относительно оси О? Правые части уравнений включают:

- гидростатические силы; силы веса;

- гидродинамические силы вязкостной природы, действующие на подводную часть корпуса судна;

- аэродинамические силы, приложенные к надводной части судна;

- силы на гребных винтах, рулях и подруливающих устройствах;

- силы гидродинамического взаимодействия между судами;

- силы гидродинамического контакта с бровками канала. Действующие на корпус судна силы, имеющие не

гидродинамический характер, такие как держащие силы якоря, усилия от швартовых, силы, возникающие при столкновении и т.д., также могут быть включены в правую часть общих дифференциальных уравнений движения судна.

При составлении уравнений использована приведенная на рисунке 1

трехмерного движения судна с шестью степенями свободы.

С учетом общепринятой терминологии и выделения основных компонентов математической модели управляемого движения судна рассмотрены вопросы оценки их адекватности.

Существующие методики определения гидродинамических характеристик корпуса судна практически никогда не обеспечивают достаточно точного соответствия натурным данным, однако, локальный характер сеточных функций базы данных тренажера позволяет выполнить корректировку базы данных, как показывает опыт, с точностью определения параметров траектории не менее 8%.

Существует несколько способов, в частности, основанных на использовании систематизированных результатов измерения сил в

гидродинамических лабораториях. Однако на данный момент наиболее эффективным методом оценки адекватности математической модели является сопоставление результатов моделирования с данными натурных испытаний. Используемая в практике экспертная оценка опытных капитанов конкретного судна носит субъективный характер. Как показывает опыт работы над математической моделью судна и создания баз данных значительного количества судов, судоводитель не может отличить свои ощущения от реальности с точностью лучше 10%.

Математическая модель судна будет адекватной, если:

- программный комплекс проигрывания маневра судна является универсальным по охвату всевозможных маневров судна и условий его плавания, включая гидрометеорологические факторы;

- база данных по судну индивидуальна для каждого судна и соответствует его натурным испытаниям;

программный комплекс создания предварительного варианта базы данных по судну, облегчающий подготовку базы данных по конкретному судну, пригоден для любого типа судна и движительно-рулевого комплекса, а результаты функционирования автономного программного комплекса проигрывания маневра судна позволяют успешно откорректировать базу данных судна по натурным данным.

Методика сертификационной проверки математической модели движения судна для судоводительских тренажеров включает:

- описание процедуры сертификационной проверки;

- требования к алгоритму и структуре всех компонентов математической модели;

- форму представления результатов сертификационной проверки.

Сертификация математической модели движения судна для судоводительских тренажеров является добровольной и может выполнять ся на первом этапе как самой фирмой-производителем тренажеров, так и, на втором этапе, группой экспертов из числа ведущих разработчиков математической модели, состав которых одобрен Секцией по проблемам человеческого фактора научно-технического совета Регистра.

Основу компьютерного навигационного тренажера составляют две математические модели:

- информационная модель региона плавания;

- динамическая модель управляемого движения судна.

Целью информационной модели региона плавания является обеспечение динамической модели управляемого движения всеми необходимыми данными о воздействии среды на судпо. Сюда включаются такие данные, как глубина и ширина фарватера, информация о течениях, волнении, преобладающих ветрах и другие.

Сама информационная модель подразделяется на два крупных блока: электронную карту и ее использование для получения информации о числовых значениях различных параметров в произвольной точке карты.

Рассмотрение специфики электронных карт модели района плавания позволяет сделать следующие основные вывода:

1. Для достоверной оценки сил, действующих на судно в условиях переменного мелководья и криволинейного течения, электронные карта должны включать исчерпывающую информацию для расчета как средних скоростей течений и глубин в районе центра тяжести судна, так и локальных ускорений течения в объеме, занимаемом подводной частью корпуса судна.

2. Дискретность представления глубин и течеиий требует определения векторного поля течения и поля глубин па сетке с размерами, соизмеримыми с шириной судна.

3. Уровень, на котором определяются скорости течения, должен соответствовать: свободной поверхности; половине осадки судна; средней осадке на миделе. В случае, если такие подробные измерения течения на трех уровнях выполнить не возможно или они требуют слишком больших затрат, допустимо использовать результаты измерения скорости течения на уровне средней осадки судна.

4. Для моделирования процесса швартовки или навала на стенки канала необходимо указание на электронной карте положения причала и стенок канала

5. Для оценки возможности посадки судна на грунт необходимо использование векторной электронной карты, обеспечивающей векторную триангуляцию и информацию о моменте посадки судна на грунт с учетом динамической просадки судна.

6. На электронной карте должно быть показано положение изобат, буев, огней и других средств навигационного оборудования.

7. Для назначения требуемой траектории движения судна на электронной карте должна быть предусмотрена возможность ее нанесения в виде совокупности неограниченного числа точек желаемой траектории.

В третьей главе целью исследований является разработка методик расчета:

безопасного запаса глубины под днищем судна, глубины каналов, фарватеров и зон маневрирования;

- оптимальных габаритов прямолинейных участков каналов и фарватеров;

- траектории движения судов по криволинейным участкам и минимального радиуса закругления.

Моделирование для оценки безопасного запаса глубины под днищем судна. Навигационная (эксплуатационная) глубина является основным показателем судоходства, складывается из осадки судна, Т и

9

суммы запасов под килем, 2 ю, обеспечивающих проход расчетного судна при расчетных условиях.

На основе результатов исследований выработаны основные положения расчета безопасного запаса глубины под днищем судна, которые отличаются от ранее существовавших.

1. Минимальный навигационный запас учитывает естественные неровности фунта, погрешности измерения глубины фарватера и возможные ошибки расчета осадки судна. На основе имеющегося опыта для районов с различным типом дна предлагаются следующие величины минимального навигационного запаса глубины, приведенные в таблице 1.

Таблица 1- Минимальный навигационный запас глубины

Грунт дна в интервале между Нн и (Пп+0,5), м Минимальный навигационный запас м

илистый грунт 0,3

наносной грунт (песок заиленный, ракуша, гравий) 0,4

плотный слежавшийся грунт (песок, глина, супесь, суглинки, галька), скальный грунт, валуны. 0,5

При заиленных грунтах навигационный запас глубины может иметь отрицательное значение и определяется как разность между глубиной, измеряемой по высокочастотному сигналу эхолота, и глубиной, на которой уровень плотности ила составляет 1200 кг/м".

2. Для расчетов запаса от качки 7.2 на волнении должна быть использована наиболее полная ЗБОР математическая модель пространственного движения судов с шестью степенями свободы. Применение этой модели требует создания специальных баз данных, предназначенных для моделирования килевой, бортовой и вертикальной качки на регулярном и нерегулярном волнении.

Основной причиной качки является воздействие на судно волнения, но возможно возникновение значительных углов крена судна (до 10°) от действия бокового ветра, центробежных сил при входе в циркуляцию, от кренящего момента при перекладках руля и т.п. Максимальное увеличение осадки от качки в нижней точке днища возможно, когда в один момент времени максимальной окажется сумма трех слагаемых: вертикальное перемещение произведение угла крена Ф на половину ширины судна произведение угла дифферента ® на половину длины судна ¿/2.

Ъ2=1х+<рВ/г+®1/2 ^

Рассчитанные по этой формуле максимальные увеличения осадки судов в грузу и в балласте сводятся в таблицу. При этом для оценки максимального увеличения осадки судна следует принять наибольшие значения амплитуд качки на временном отрезке 300 секунд. То, что эти наибольшие значения достигаются для отдельных видов качки не в один

момент времени, позволяет гарантировать некоторый резерв безопасности. Пример расчета запаса от качки в грузу и балласте приведен в таблице 2

Таблица 2 - Наибольшее увеличение осадки от всех видов качки

Загрузка Судно пр.19612 пр.01010 Ро-Ро "Кристина"

Размеры Длина Ширина Длина Ширина Длина Ширина

13600 16 90 128.20 16.74 117 50 16 20

Качка м и град м м и 1рад 0 0170 м м и град. м

В грузу Вертикальная Э.0080 0.0080 00170 0.0180 Ю.0180

Бортовая. 1.6000 0.2360 0.9000 0.1315 1.3500 Ю. 1908

Килевая 0 0021 00025 0 0018 0.0020 0.0095 К).0097

Сумма 02465 0.1505 Ю.2185

В балласте Вертикальная 0.0075 00075 0.0250 0.0250 0.0260 0.0260

Бортовая. 1.1000 0.1622 0 7000 0.1023 1.2000 0 1696

Килевая 0.0010 0.0012 0.0025 0.0028 0.0150 0.0154

Сумма 0.1709 |0.1301 0.2110

Как видно из этой таблицы, для судов в грузу наибольшее увеличение осадки от всех видов качки в любой точке днища корпуса судна составляет Z2=0,246 м для танкера пр.19612.

Для судов б балласте наибольшее увеличение осадки от всех видов качки Z2=0,211 м дляРо-Ро «Кристина».

Следует отметить относительно небольшую величину максимального увеличения осадки от качки, что объясняется относительно малой расчетной высотой волны h w =1,1 м.

В качестве критерия достоверности оценки получаемых при математическом моделировании характеристик качки на нерегулярном волнении следует использовать относительную погрешность определения амплитуды колебаний, при которых возникают превышения некоторого параметра качки. Такой подход позволяет получить более надежные результаты по вероятностным характеристикам при использовании математического моделирования для ограниченного промежутка времени движения судна.

3. При определении скоростного запаса Z3 для относительно

тихоходных судов (до чисел Фруда Fr=v/< 0,2) можно рекомендовать применение метода А. Милларда, основанного на сравнении теоретических и эмпирических способов оценки просадки судна на мелководье.

Систематизированные результаты расчетов динамической просадки судов в морской части канала, рассчитанные по методике А. Милларда представлены в таблице 3.

Таблица 3 Динамическая просадка судов в морской части Волго-Каспийского канала

Параметр пр.19612 пр.01010 Ро-Ро "Кристина"

Водоизмещение, м3 8600 7400 7100

Скорость, м/с 4,116 4,116 4,116

Осадка, м 4,2000 " 4,2000 4,7000

Отношение 1,3952 1,3952 1,2468

Число Фруда, Рг„ 0,2904 0,2977 0,2998

Изм. осадки, м 0,0628 0,0678 0,0960

Изм. дифферента, град 0,0445 0,0480 0,0679

Макс. изм. осадки, м 0,3167 0,3383 0,5210

Как видно из этой таблицы, наибольшую динамическую просадку в морской части канала имеет РО-РО «Кристина»: Z3 = 0,521 м.

С ростом скоростей метод А. Милларда приводит к все большему погружению корпуса, что принципиально неверно. Для быстроходных судов при скоростях, близких к переходному и глиссирующему режимам, а также при движении на мелководье со скоростями, близкими к критическим, целесообразно использовать методику, основанную на применении результатов модельных и натурных испытаний ЛИВТа. Эта методика удовлетворительно согласуется с методикой А. Милларда для

относительно тихоходных судов до чисел Фруда Fr=vA/iî < 0,2 и дает принципиально правильные результаты для быстроходных судов.

Суммирование всех составляющих допустимого запаса глубины под днищем выполнено в таблице 4. Как видно из этой таблицы, наибольшую величину запаса под днищем должен иметь Ро-Ро «Кристина» -1,119 м.

Для проходной осадки 4,7 м у Ро-Ро "Кристина" при скорости 8 узлов глубина морской части канала должна бьггь 5,85 м.

Таблица 4 - Допустимый запас глубины под дншцсм в морской части канала

Параметр пр.19612 пр.01010 Ро-Ро "Кристина"

Навигационный запас, м 0,3000 0,3000 0,3000

Запас от качки, м 0,2043 0,1214 0,2978

Динамическая просадка, м 0,3167 0,3383 0,5210

Допустимый запас, м 0,8210 0,7597 1,1188

4. Для расчета просадки в судопропускных сооружениях при большом стеснении поперечного сечения необходимо использовать математическую модель движения судна, основанную на сращивании решений двух систем: системы обыкновенных дифференциальных уравнений управляемого движения судна (2) и системы дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих движение воды в канале

и в шлюзе с открытыми и закрытыми воротами, которая имеет следующий вид:

4(1_А)./-' ~ А.

Дг Д""1 Д"

^ в /■"" -/.• -/;,.. с «-с . <У

д1 2т 2т ¿Ьг' (5)

где

4 - г«-1 _ х„ _ шаг п0 длине в момент времени ';

шаг по времени;

*" - значения функций и или г в точке с координатами ^ - весовой фактор.

Моделирование для определения ширины канала.

Величина занимаемой судном базовой полосы маневрирования в

соответствии с требованиями МПАКС приведена в таблице 5. _Таблица 5 - Базовая полоса маневрирования_

Характеристика маневренности судна хорошая средняя плохая

Полоса маневрирования (Ь) судна шириной В 1.3 В 1.5 В 1.8 В

Базовая полоса маневрирования судна Ь дополняется такими величинами, как поправки Ь, на ветер, волнение и течение. Кроме этого, вводятся зазоры между «красными» ЬВг и «зелеными» ьВр сторонами канала, а также компоненты дистанции расхождения Ьк для канала с двухсторонним движением.

При таком подходе к определению ширины судового хода остается неопределенной количественная характеристика маневренности судна (хорошая, средняя, плохая).

По результатам проведенных исследований в качестве критерия маневренности предлагается принять удельную энерговооруженность судна, которая определяется по формуле:

М = (6)

А,

где IV - мощность главного двигателя, кВт;

Ан - площадь надводного борта судна, м2.

Зависимость между характеристикой маневренности и удельной энерговооруженностью судна приведена в таблице 6.

Таблица 6 - Зависимость между маневренностью и удельной

энерговооруженностью судна М, кВт/м2

Характеристика маневренности судна, Ь Хорошая Умеренная Низкая

Удельная энерговооруженность судна, М >1] 7-11 4-6

Тем не менее, поправки Ь, на ветер, волнение и течение получить на основании экспертных оценок судоводителей по результатам управления

судном на тренажере, как предлагается в рекомендациях МПАКС, представляется достаточно проблематичным.

Поэтому в работе рекомендуется другой подход к определению требуемой ширины канала непосредственно по результатам моделирования с помощью программного комплекса моделирования движения судов, при заданных предельных интенсивностях волнения, скоростях ветра и течения различного направления.

Для объективной оценки необходимой ширины канала или фарватера следует, по возможности, исключить «человеческий фактор». В этом отношении предпочтение следует отдавать моделированию в ускоренном масштабе времени на компьютерном тренажере, управляемом траекторным автоматом, который обеспечивает движение судна по заданной траектории и с заданной скоростью в пределах реальных маневренных характеристик судна, т.е. при минимально возможных для конкретного судна отклонениях от заданных параметров.

Требуемая ширина на прямых участках канала представляется в виде суммы трех составляющих: максимального поперечного смещения миделя судна, дополнительного увеличения ширины полосы движения судна от угла дрейфа и запаса, учитывающего случайные факторы и ошибки судоводителя.

Требуемую ширину фарватера или канала необходимо определять для двух состояний загрузки судна: в грузу и в балласте.

Максимальная полуширина ходовой полосы Ь»/2 определяется суммированием следующих слагаемых (рисунок 2): максимальное поперечное смещение центра тяжести судна Ь от оси канала, увеличенное на полуширину судна В/2; произведение угла наибольшего дрейфа а в радианах на половину длины судна Ь/2; запаса на влияние случайных факторов и ошибок определения места судна Д.

Ь^Ь+В^ + аЬ^+А (7)

То обстоятельство, что наибольшие значения поперечного смещения центра тяжести судна и отклонения курса от направления оси канала

достигаются не в один момент времени, позволяет гарантировать некоторый резерв безопасности. Результаты моделирования (определения наибольшей полуширины ходовой полосы) для наиболее неблагоприятного направления ветра и волнения 120° на течении со скоростью 0,3 м/с, КУ -60° для судов в грузу и в балласте, при движении Волго-Каспийским каналом представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Ходовая полоса, занимаемая судном в морском канале

Тип и размеры судна Танкер пр.19612 Сухогруз пр.01010 Po-Po "К ристина"

Длина Ширина Длина Ширина Длина Ширина

136,00 16,90 128,20 16,74 117,50 16,20

Загрузка Параметр м и град. м м и град. м м и град. м

В грузу От смещения 24,400 32,850 15,000 23,370 9,000 17,100

Ог дрейфа 12,400 14,716 7,000 7,831 6,000 6,152

Сумма 47,566 31,201 23,252

В балласте От смещения 21,000 29,450 9,500 17,870 12,000 20,100

От дрейфа 9,200 10,918 7,200 8,054 7,100 7,280

Сумма 40,368 25,924 27,380

Как видно из таблицы 7, максимальная полуширина ходовой полосы будет у танкера пр. 19612: для судна в грузу - 47,6 м; для судна в балласте - 40,4 м.

Большие по сравнению с другими судами поперечные смещения от оси судового хода танкера пр. 19612 объясняются, в первую очередь, повышенной рыскливостью этого судна в условиях ветра, волнения и поперечного течения при заданном ограничении скорости до 8 узлов.

При тахих поперечных смещениях от оси судового хода борт т/х пр. 19612 может оказаться на расстоянии 47,6 м от оси судового хода и ходовая полоса, занимаемая судном, будет составлять около 95 м. С учетом необходимого запаса для морской части канала в 8,5 м (половина ширины т/х пр. 19612 на случайные факторы и ошибки судоводителя), ширина морского канала при одностороннем движении судна в балласте должна быть 112 м.

Моделирование обгона судна. Скорость обгоняемого судна принята равной 80% от скорости обгоняющего судна.

Результаты моделирования для судов в грузу представляются в форме: траекторий движения судов; графиков изменения во времени курса, углов перекладки рулей, скорости судна и поперечного смещения обгоняющего судна относительно начального положения.

По результатам моделирования определяется, возможно ли при заданной ширине канала удержать судно в требуемой полосе движения, а также углы перекладки руля для удержания судна.

Моделирование встречного расхождения судна выполняется для тех же условий, что и для обгона судна.

Пример моделирования встречного расхождения судна в балласте, выполненного при управлении с помощью авторулевого в канале шириной

130 м на волнении (при высоте волн 1,1 м и длине волн 24 м) для наиболее неблагоприятного направления ветра и волнения 120° при скорости судна 8 узлов в Волго-Каспийском канале приведен на рисунках 3-4.

Рисунок 3 - Траектория танкера пр. 19612.

—- heading, dcg rudder, deg speed, Icn —- transfer, m

Рисунок 4 - Изменение курса, углов перекладки рулей, скорости судна и поперечного смещения танкера пр. 19612.

Габариты криволинейных участков канала. Радиус и угол поворота канала выбирается на стадии проработки трассы канала. Применение математической модели движения судна позволяет определить, насколько грамотно спроектирован изгиб канала.

''Определение габаритов канала в местах поворотов должно быть выполнено для условий одностороннего движения судов в грузу и балласте на криволинейных участках канала, при расчетных гидрометеорологических факторах.

Основой для решения этого вопроса является моделирование движения судна, управляемого траекториим автоматом (авторулевым), по заданной криволинейной траектории и с заданной постоянной скоростью. Для участков поворотов должна быть построена обобщенная электронная карта.

Результаты моделирования представляются в форме: копии электронной карты, имеющей размер сепси 100 м, с нанесенной граекторией судна, на которой отмечены контуры судна через равные промежутки времени; графиков угла перекладки рулей, град.; [рафиков скорости судна, м/с; графиков угла дрейфа судна, град.

При известном масштабе электронной карты можно определять: величину уширения криволинейной части канала (вынос кормы) (А) для различных углов поворота; минимальный радиус кривизны оси канала (Яп); «мертвый промежуток» циркуляции (С10).

Возможная конфигурация уширения на повороте, максимальный вынос кормы на повороте, мертвый промежуток циркуляции приведены на

Рисунок 5 - Возможная конфигурация уширения на повороте.

Данная методика может быть использована при детальной трассировке канала для определения оптимальных углов поворота с одного колена на другое с учетом необходимых уширений.

В четвертой главе приводится обоснование методик:

моделирования движения судов при прохождении каналов судопропускных сооружений;

- определения оптимальных размеров маневровых зон; учета предельных навигационных ограничений. Также приводятся направления совершенствования математических моделей и методов их применения при проектировании судоходных путей и данные по эффективности внедрения предлагаемых методик.

Основные особенности движения судов при прохождении судопропускных сооружений обусловлены совместным действием следующих факторов: влиянием неоднородного ускоренного течения при возникновении разностей уровней воды по разные стороны дамбы; воздействием аэродинамического момента рысканья при интенсивном переменном ветре; эффектом канала переменной ширины, который заключается в воздействии встречного потока и изменении наклона уровня воды в пределах объема, занимаемого подводной частью корпуса судна.

Функционирование математической модели движения судна требует подготовки подробной векторной электронной карты района судопропускных сооружений с нанесенной конфигурацией направляющих молов, изобатами, скалярным полем глубин и векторным полем скоростей течения.

Моделирование движения судна через судопропускное сооружение должно быть выполнено для: нескольких значений перепада уровней воды по разные стороны дамбы, что соответствует различным полям скоростей течения; различных скоростей ветра до максимально допустимого; различных направлений ветра через каждые 30 градусов; различных конфигураций судопропускного сооружения и направляющих молов в случае разработки вариантов проекта.

Математическое моделирование прохождения судов через судопропускные сооружения с различной конфигурацией направляющих молов позволяет выбрать оптимальную форму судопропускных сооружений.

Зоны маневрирования в портах предназначены, в первую очередь, для обеспечения маневрирования судов перед подходом к месту швартовки или после отхода от причалов, а также для разворота и гашения инерции.

Любое моделирование должно обеспечивать воспроизведение маневров по швартовке и отшвартовке судов, которые проходят с или без буксиров. Эти маневры, как правило, включают: подход к и отход от причала; разворот у причала; перемещение вдоль причала в условиях сильного течения; швартовка на судах с двумя винтами и подруливающим устройством; работа со швартовыми концами.

Маневры должны проигрываться во всех условиях для выявления ограничений, а швартовые операции - до момента касания с кранцами.

Скорости удара (как линейные, так и вращательные) легко

18

определяются из файла результатов моделирования, а после ряда маневров полученные результаты используют для разработки отбойных устройств.

После проведения целого ряда маневров на тренажере в различных метеоусловиях, на различных типах судов можно построить зону маневров разворота судов, очертив границы предельных траекторий. На основании этой зоны проектируется реальная зона для маневрирования судов с учетом общеинженерных аспектов проектирования данных объектов.

Для определения оптимальных размеров каналов и зон маневрирования необходим правильный и обоснованный учет гидрометеорологических факторов и навигационных ограничений.

Условия плавания в зонах маневрирования обусловлены следующими факторами и навигационными ограничениями: воздействием ветра; возможной заносимостью дна акватории и подходных фарватеров; возникновением интенсивного течения; ледовыми условиями; волнением; колебанием уровня воды; возможностями использования буксиров для разворота и швартовки; одновременным маневрированием других судов.

Из всех вышеперечисленных факторов наиболее существенным является воздействие ветра. Это положение объясняется повышенной ветробойностью судна при движении с малыми скоростями во время маневрирования при развороте судна или перед подходом к причалу.

Таким образом, оценка минимальных габаритов маневровых зон должна быть произведена для наиболее неблагоприятного направления ветра в соответствии с ветроволновым режимом и характерными глубинами для рассматриваемой акватории.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Выполнен анализ: состояния акваторий и подходов к ним по 16 портам РФ; аналитических методов расчета и применения математических моделей движения судов для определения безопасных габаритов каналов и акваторий, что позволило определить основные направления работы.

2. Разработаны требования к объему учитываемых факторов при математическом моделировании движения судов дня оценки оптимальных и безопасных габаритов ограниченного фарватера.

3. Разработаны требования к оценке адекватности и сертификации гидродинамических баз данных по судам и математическим моделям движения судов, используемым для определения габаритов каналов, фарватеров и зон маневрирования.

4. Приведено обоснование требований к электронным картам модели района плавания.

5. Разработана методика расчета запасов глубины под днищем судна и глубины каналов, фарватеров и зон маневрирования.

6. Разработана методика применения математических моделей движения судов для объективной оценки оптимальной ширины каналов и фарватеров на прямолинейных участках при одно- и двухстороннем

19

движении, минимальных радиусов закругдения и уширений на криволинейных участках.

7. Приведено обоснование методики моделирования движения судов в судопропускных сооружениях.

8. Разработана методика определения оптимальных размеров маневровых зон.

9. Разработана методика учета предельных навигационных ограничений при проектировании каналов, фарватеров и зон маневрирования.

10. Выполнены расчеты экономического эффекта, которые показали, что внедрение разработанных методик сократит,общий объем ремонтных дноуглубительных работ по 16 крупнейшим портам РФ на 7 500 ООО м3. В результате этого при средней стоимости выемки 1 куб. м грунта в $ 5

можно экономить только на эксплуатационных затратах до $ 37 500 000.

\

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях перечня ВАК России

1. Козлов С.Г. Разработка проектов на строительство, реконструкцию и ремонтное дноуглубление подходных каналов и акваторий портов. «Наука и техника транспорта» инд. 69960 №2 2007 г., стр. 92-95.

2. Козлов С.Г. Эксплуатация каналов, фарватеров и зон маневрирования: новые решения «Морской флот» инд.70550 №2 2008 г., стр.35-37.

3. Козлов С. Г. Разработка комплексных математических моделей движения судов. «Наука и техника транспорта» инд. 69960 №2 2008 г., стр.53-56.

Другие публикации

4. Козлов С.Г. Определение ширины входа в порт, угла поворота и оптимальных габаритов внутреннего рейда методом математического моделирования «Объединенный научный журнал» №21 (181) октябрь 2006 г., стр. 77-83.

5. Козлов С. Г. Определение габаритов канала методом математического моделирования на примере танкера проекта 19612 и условий Волго-каспийского канала «Объединенный научный журнал» №22 (182).октябрь 2006 г., стр. 66-72.

КОЗЛОВ СЕРГЕЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГАБАРИТОВ КАНАЛОВ, ФАРВАТЕРОВ И ЗОН МАНЕВРИРОВАНИЯ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ

Подписано в печать Формат 60x90/16. Объем п. л. Заказ № Тираж 80 экз.

Издательство «Альтаир» Московская государственная академия водного транспорта 117105 г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2 корпус 1

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СУДОХОДНЫХ ПУТЕЙ И МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФАРВАТЕРОВ; КАНАЛОВ И МАНЕВРОВЫХ ЗОН.

1.1 Современное состояние судоходных путей.

1.2 Анализ применения методик определения габаритов фарватеров, каналов и маневровых зон.

1.3 Особенности специализированных математических моделей движения судов, предназначенных для определения оптимальных параметров водных путей.

1.4 Основные направления совершенствования • методик проектирования фарватеров, каналов и зон маневрирования на основе математического моделирования движения судов.

2 СТРУКТУРА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЯЕМОГО ДВИЖЕНИЯ СУДОВ И ПОДГОТОВКА БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ ЕЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ.

2.1 Алгоритм базовой математической модели управляемого движения, судов в условиях ограниченного фарватера.

2.2 Оценка адекватности математических моделей управляемого движения судов.

2.3 Методика подготовки баз данных по конфигурации, глубинам и скоростям течения для функционирования модели движения судов.

2.4 Базы данных для функционирования гидродинамических моделей управляемого движения судна.

2.5 Особенности электронных карт фарватеров, каналов и маневровых зон

3 ОБОБЩЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СУДНА И ДВИЖЕНИЯ ВОДЫ В КАНАЛАХ И В УЗКОСТЯХ ПРИ ПЛАВАНИИ СУДОВ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СУДОХОДНЫХ ПУТЕЙ.

3.1 Основы алгоритма решения дифференциальных уравнений в расчетах встречного потока и изменения уровня воды в каналах и шлюзах при прохождении судов.78

3.2 Определение безопасного запаса глубины под днищем при движении судов

3.3 Методика расчета оптимальных габаритов прямолинейных участков каналов и фарватеров.

3.4 Математическое моделирование прохождения судов по криволинейнеым участкам и оценка минимального радиуса закругления!

4 ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ГАБАРИТОВ СУДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ЗОН МАНЕВРИРОВАНИЯ.

4.1 Обоснование методики моделирования движения судов при прохождении каналов судопропускных сооружений защитных дамб.

4.2 Определения оптимальных размеров маневровых зон на основе математического моделирования.

4.3 Методика учета предельных навигационных ограничений при проектировании каналов, фарватеров и маневровых зон.

4.4 Перспективные направления совершенствования математических моделей и методов их применения при проектировании судоходных путей

Актуальность темы обусловлена тем, что в настоящее время; с ростом тоннажа обрабатываемых судов и увеличением общего грузооборота портов, особую роль приобретают вопросы повышения безопасности мореплавания, снижения навигационной аварийности и предотвращения экологических катастроф на акваториях портов и подходах к ним. В то же время существующие методики и методы определения габаритов каналов и зон маневрирования серьезно устарели и не отвечают качественному изменению флота и технических средств обеспечениясудоходства.

Благодаря модернизации действующих терминалов и вводу в эксплуатацию новых перегрузочных мощностей, грузооборот морских портов России на конец 2005 года перешагнул рубеж 400 млн. тонн, а в текущем 2010 году превысит отметку в 500 млн. тонн. Объем перевалки грузов за период 2003 - 2009 г.г. приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Объем перевалки грузов через морские порты России.

Годы 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Грузооборот, млн. т 286,8 358,9 400 421 451 454,6 498,4

В связи с кризисными явлениями в мировой экономике темпы прироста объемов перевалки грузов в 2007 - 2008 г.г. несколько сократились, уменьшилось количество судозаходов, прирост грузооборота* происходит за счет возрастания грузоподъемности судов, обрабатываемых портами России. В связи с этим назрела серьезная необходимость в* ревизии и модернизации существующих подходов и акваторий портов. Анализ проектов, выполняемых отечественными институтами за последнее время, подтверждает актуальность проблем, связанных с дноуглублением каналов и акваторий морских портов на всех бассейнах.

Следует отметить, что габариты существующих каналов, в большинстве случаев, не отвечают требованиям РД 31.31.47-88 «Нормы проектирования морских каналов» и РД 31.3.01.01-93 «Руководство по технологическому проектированию морских портов», в то же время во многих каналах, не соответствующих своими габаритами требованиям действующих норм, обеспечиваются условия безопасности судоходства. Это свидетельствует о завышенных требованиях действующих нормативных документов.

Цель исследования заключается в разработке методики определения оптимальных габаритов каналов и маневровых зон методом компьютерного моделирования движения судов, т.е. в обеспечении низкой стоимости их строительства и эксплуатации при сохранении достаточного уровня безопасности судоходства.

В связи с этим научной задачей, решаемой диссертационной работой, является разработка требований к программным комплексам моделирования движения судов и методик расчета основных параметров каналов, фарватеров и зон маневрирования морских портов методами компьютерного моделирования.

Методы исследования. При решении поставленных, научных задач использованы положения теории корабля (для анализа динамики и кинематики судна), математического и физического моделирования, анализ данных компьютерного моделирования движения судов и натурных испытаний.

Научная новизна работы заключается в разработке методов компьютерного моделирования движения судов для непосредственного решения задачи по определению» оптимальных габаритов каналов и зон маневрирования. Впервые разработан пакет требований и методик для решения задач по проектированию акваторий портов и подходов к ним, расчету буксирного обеспечения швартовых операций и определения ограничений по условиям судоходства.

Практическая ценность работы заключается в:

- обосновании и разработке методик определения оптимальных габаритов при проектирования новых, реконструкции и безопасной эксплуатации действующих каналов, фарватеров, судопропускных сооружений и зон маневрирования;

- принятии обоснованных проектных решений на основе моделирования движения судов и, как результат, значительном сокращении объемов дноуглубительных работ при сохранении достаточного уровня безопасности судоходства;

- в возможности расчета пропускной способности портов и каналов и определения условий (скорости ветра, течения, волнения и т.д.), ограничивающих судоходство.

Обоснованность и достоверность полученных результатов достигнута путем применения апробированного математического аппарата и сравнения полученных результатов компьютерного моделирования с натурными испытаниями и результатами, полученными другими исследователями. Основные теоретические положения подтверждены расчетами; на. программном комплексе моделирования движения судов ММБШГ с использованием; математических моделей« судов, разработанных проф. райковым В.И.

Реализация результатов исследования. Основные результаты, исследования реализованы в разработанных в 2008 г. по заказу ФГУП «Росморпорт» «Рекомендациях по проектированию и эксплуатации каналов, фарватеров и зон маневрирования» [1, 2, 3] и опубликованы в научных статьях [4, 5, 6. 7, 8].

Методики^ разработанные в настоящей работе, неоднократно использовались при выполнении ПИР институтом морского транспорта ОАО «Союзморниипроект» и в трудах Санкт-Петербургского Государственного университета водных коммуникаций.

Апробация работы. Использованная, методология моделирования движения судов в условиях ограниченного фарватера с учетом ветра, течения и гидродинамического контакта с другими объектами неоднократно применялась при проектировании, для установления навигационных ограничений, при разработке Правил плавания и разборе аварий. В качестве примеров можно привести следующие работы:

- Математическое моделирование челночного курсирования нефтеналивных танкеров между портом Кавказ и танкером-накопителем, расположенным на рейде в районе Таманского-полуострова [9] .

- Определение методом компьютерного моделирования навигационных ограничений и оптимальных размеров операционных акваторий, и маневрового рейда; в порту Кавказ с использованием программного комплекса маневрирования и швартовки судов ММ81М [9].

- Создание временных Правил плавания через судопропускные сооружения С-1 и С-2 защитной дамбы С-Петербурга [10. 11].

- Составление заключения по аварии т/х «Каунас» на р. Нева в соответствии с Распоряжением Министра транспорта'С.Франка № СФ-49-р от 29.08.2002 [12].

- Определение габаритов, глубин и радиусов поворотов речной и морской частей модернизируемого Волго-Каспийского канала [13,14].

- Оценка безопасности плавания судов и составов по наиболее сложным участкам рек Дон и Нева на основе компьютерного моделирования с использованием программного комплекса ММБГМ [15, 16].

- Исследование условий безопасного плавания судов на участке Приемный буй - ПРР «Экономия» в порту Архангельск [17].

- Проектирование подходного канала к балкерному терминалу порта Посьет [18].

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять научных работ, из них 3 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 197 машинописных страницы, включая 99 рисунков, 17 таблиц, список источников из 78 наименований и одного приложения на 2-х листах.

Основные результаты исследования реализованы: в научных журналах «Наука и техника транспорта» №2 2007 г. стр. 92-95 и №2 2008 г. стр.53-56, «Морской флот» №2 2008 г., стр.35-37, «Объединенный научный журнал» №21 (181) октябрь 2006 г. стр. 77-83 и №22 (182) октябрь 2006 г. стр. 66-72.

Полученные результаты были использованы при разработке в 2008 году по заданию ФГУП «Росморпорт» документа «Рекомендации по проектированию подходных каналов, фарватеров и зон маневрирования», руководителем разработки которого был автор настоящей работы.

В данном документе впервые обобщены и применены методики компьютерного моделирования движения, судов, численного определения, параметров маневренности, учтены современные требования к вопросам определения габаритов каналов и зон маневрирования с точки зрения обеспечения безопасности судоходства и другие вопросы, обеспечивающие проектирование и безопасную эксплуатацию указанных сооружений.

В таблице 4.1 приведены данные отношения фактической и расчетных ширин каналов к ширине расчетного судна для 16 каналов портов РФ.

Расчетные ширины каналов определены с помощью различных методик: по действующим РД и разработанным на основе предлагаемых в данной работе методик Рекомендациям по проектированию и эксплуатации каналов, фарватеров и зон маневрирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В. процессе выполнения работы были* получены, следующие результаты:

- Выполнен анализ состояния каналов, фарватеров и зон маневрирования, существующих методик определения- габаритов данных сооружений и применения математических моделей движения судов для проектирования-каналов, фарватеров и маневровых зон.

- Разработаны требования к объему учитываемых факторов при математическом моделировании движения судов для оценки оптимальных и безопасных габаритов ограниченного фарватера.

- Предложены требования для оценки адекватности и сертификации гидродинамических баз данных по судам и математическим моделям движения судов, используемым при проектировании каналов, фарватеров и зон маневрирования.

- Приведено обоснование требований к электронным картам модели района плавания.

- Разработана методика расчета безопасного запаса воды под днищем судна и глубины каналов, фарватеров и зон маневрирования.

- Разработана методика применения математических моделей движения судов для, определения оптимальной ширины, каналов и фарватеров на прямолинейных участках» при одно- и двухстороннем движении.

- Разработана методика расчета минимальных радиусов закругления криволинейных участков каналов на* основе моделирования; движения судов.!

- Приведено обоснование методики моделирования движения судов в судопропускных сооружениях.

- Разработана методика определения оптимальных размеров; маневровых зон.

- Разработана* методика учета предельных навигационных ограничений при проектировании каналов, фарватеров и зон маневрирования.

- Приведено обоснование применения траекторных автоматов для объективной оценки габаритов каналов и зон маневрирования, что позволило использовать полученные в результате исследования результаты для конкретных целей определения габаритов каналов, фарватеров и зон маневрирования.

1. Козлов, С.Г. Определение ширины входа в порт, угла поворота и оптимальных габаритов внутреннего рейда методом математического моделирования/ С. Г. Козлов/Юбъединенный научный журнал. ISSN 17293707 2006. №21 (181). - С. 77-83.

2. Козлов, С. Г. Определение габаритов канала методом математического моделирования на примере танкера проекта 19612 иусловий. Волго-каспийского канала. /С.Г.Козл ов//Объединенный научный журнал. ISSN 1729-3707 2006 №22 (182) - С. 66-72.

3. Козлов, С.Г. Разработка проектов на строительство, реконструкцию и ремонтное дноуглубление подходных каналов и* акваторий портов/С.Г. Козлов// Наука, и техника транспорта инд. 69960 -2007 №2. С. 92-95.

4. Козлов, С.Г. Эксплуатация каналов, фарватеров и зон маневрирования: новые решения /С.Г. Козлов//Морской флот инд.70550 -2008-№2-С. 35-37.

5. Козлов С. Г. Разработка комплексных математических моделей движения судов./С.Г. Козлов//Наука и техника транспорта инд. 69960 -2008-№2-С. 53-56.

6. Зайков, В.И. Исследования по повышению безопасности при движении судов под невскими мостами. / Зайков, В.И. Труды Санкт-Петербургского конгресса "Профессиональное образование, наука, инновации в XXI веке" СПб., 2007. - С.183 - 190.

7. Строительство подходного канала-к балкерному терминалу порта Посьет. Определение габаритов канала и акватории' порта методом компьютерного моделирования движения судов: рук. Слатин К.В.; исп. Козлов С.Г. и др.. М., 2009. - 101 с. - Инв. № 447

8. Нормы проектирования морских каналов РД 31.31.47-88: утв. Инструктивным письмом Минморфлота СССР № 114 от 14.07.1988: ввод в действие с 01.10.1988. ВО Мортехинформреклама - М., 1988. - 51 с

9. Нормы проектирования морских портов РД 31.3.05-98: утв. Минтранс. 1997: ввод в действие 06-01-1997 М. ВО Мортехинформреклама, 1998 - 161 с.

10. Руководство по проектированию морских портов» РД 31.3.01-0193: утв. департаментом морского транспорта Минтранса РФ 1993:. ввод в действие 01-01-1994: Союзмориипроект, 1993 М. ВО Мортехинформреклама 1998 - 277 с.

11. Руководство по проектированию речных портов: утв. Министром речного флота РСФСР 19.11.1982: Гипроречтранс, 1882 М Транспорт, 1985-142 с.

12. Approach Channels. A Guide for Design. Final Report of the Joint PIANC-IAPH/ Working Group П-30 in cooperation with IMPA and IALA. PIANC General Secretariat. //Brussels, 1995.

13. Сотников И.И. Математические модели, вычислительные схемы анализа« и компьютерное моделирование движения судов. / Сотников И.И.// Мурманск 2007.

14. Юдин, Ю.И. Маневренные характеристики судна как функции параметров его математической модели./ Юдин, Ю.И. Поздняков С.И.// Вестник МГТУ Труды Мурманского гос. техн. ун-та т.9, №2 - Мурманск, 2006. - С.234-240.

15. Zaikov V.I.: "Mathematical Model for Ship Controlled Motion in Maneuvering under the Conditions of Shallows, //Winds and Flows", SMSSH'84 Varna, 1984.

16. Лукомский, Ю.А. Навигация и управление движением судов/ Лукомский Ю.А., Пешехонов В.Г., Скороходов Д.А.// Элмор, СПб., 2002 -360с.

17. Сухомел, Г.И. Исследование движения судов по ограниченным фарватерам/ Сухомел Г.И. и др.// А.Н. УССР Киев, 1956. - С.163.

18. Басин, А.М. Гидродинамика судов на мелководье./ Басин А.М. и др. //Судостроение Л., 1976 - 319 с.

19. Полунин, А.М. Определение безопасных режимов движения речных судов по мелководью и обоснование норм запасов воды под днищем./ Полунин, А.М.// Зап.Сиб.Изд. Новосибирск, 1965. - С. 43.

20. Сухомел, Г.И. О сопротивлении движению судов по каналам./ Сухомел Г.И.//Речной транспорт № 1-2 -М, 1944. С. 15-18.

21. Технические условия* по проектированию морских каналов: ВСН 24-71: утв. М-вом морского флота: ввод в действие 1971 -Союзморниипроект М:, 1971 —29 с.

22. Гулиев Ю.О. Определение безопасных глубин на мелководье и в каналах. / Гулиев Ю.О. //Труды проектно-констр. НИИ морского транспорта № 30-М., 1971 С. 136-140.

23. Оптимальные габариты морских фарватеров, подходных каналов и- водных путей для прохода крупнотоннажных судов: Международная комиссия по приему крупнотоннажных судов (ICORELS) 1980г. СПб. -ГУНиО МО 1981 — 34 с. ,

24. Millard A. A Comparison of Theoretical and Empirical Prediction of Squat in Shallow Water/. Int. Shipbuild. Progr., 39, No 417,1992, pp. 69-78.

25. Рекомендации по безопасному плаванию расчетных судов на подходах и акватории причала бункеровочной базы ЗАО «Московская производственная база»: отчет о НИР Книга 10 (5-1212/34-2004)/ ЦНИИМФ; рук. Васильев В .Я. СПб., 2004 60 с. - Инв. № 8048.

26. Декларация о намерениях. Моделирование баржи объемом 2000 м3 с помощью буксира при входе в Новороссийскую гавань на базе компьютерной программы SHIPMAN: отчет о ПИР Chevron/4epHoe море. Каспийский Трубопроводный Консорциум-Р Новороссийск, 1999 - 25 с.

27. Правила классификации и постройки морских судов: РМРС, ISBN 978-5-89331-098-6 -. СПб. 2003. 480 с.

28. Гофман А.Д. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна: справочник. / Гофман А.Д.// Судостроение JI.,1988. - 360 с.

29. Абатуров, С.Б. Опыт оценки вероятностных характеристик заливаемости судов при мореходных модельных испытаниях на нерегулярном волнении/ Абатуров С.Б., Платонов ВТ.//. Сб. тр. /НТО им. акад. А.Н.Крылова. - Судостроение, Л., 1985, вып. 418. - С. 12 - 16.

30. Давидан, И.Н. Ветровое волнение как вероятностный, гидродинамический процесс./ Давидан Й.Н., Лопатухин Л.И., Рожков В .А.// Гидрометеоиздат. Л., 1978. С. 18-34.

31. Раев В.А. Регулирование волновых колебаний» в судоходных, каналах/ Раев В.А.// Труды ЛИИВТа, вып. 78 СПб., 1964 - с. 19-34.

32. Костюков A.A. Потенциал скоростей и волновое сопротивление судов при конечной глубине воды./ Костюков А.А.// Изд. АН СССР №9 -М., 1956г. с. 50-68.

33. Лукас, А.Х. Входы в судоходный порт, исследуемые на гидравлических моделях/ Лукас А.Х. и др перевод №1066. // ВНИИГ, Ленинград, 1976 54с.

34. Preissmann A. Propagations des intumescences dans les canaux et rivieres // First Congress of the French Association for Computation. Grenoble, September, 1961.

35. Проблемы Панамского канала и проекты строительства новой межокеанской магистрали. Золотов Ю.А. Латинкая Америка. Проблемы и тенденции развития транспорта:, отчет НИР/АН СССР ин-т Латинской Америки М., 1991 - С. 172-179.

36. Павленко В.Г. Прямой метод расчета встречного потока и понижения уровня при движении судна в канале./ Павленко В.Г. и др// Труды НИИВТа, 1974 г., вып. 103 Mi, 1974. - с. 21-35.

37. Войткунский Я.И. Сопротивление воды движению судов./ Войткунский Я.И. //. ЛКИ- Ленинград, 1964 С. 136-243.

38. Костюков; А. А. Сопротивление воды движению1 судов Текст. учебник / Костюков, А. А.// Судостроение Л.:1966 - 448 с.

39. Воробьев Ю.Л. О движении судна на значительном мелководье/ Воробьев» Ю.Л., Веселовский Р.К. Сборник научных трудов» ОИМФ.//Рекламинформбюро ММФ вып. 4 9 -М.,1975 - С. 16.

40. Мирошниченко В.Г. Эксплуатация морских каналов/ Мирошниченко В.Г.// Транспорт М., 1982 - 136 с.

41. Павленко В.Г. Методика определения допустимого режима движения судов на реках и каналах. / Павленко В.Г.// А.Н. УССР Киев, 1959 - С. 28.

42. Павленко В.Г. Элементы теории судовождения на внутренних водных путях./ Павленко В.Г.// Транспорт М., 1964 - с. 119.

43. Полунин А.М. К расчету безопасной скорости движения судов на мелководье/ Полунин A.M.// Речной транспорт, 1963г. №6 М., 1963 - С. 39-41.

44. Черный И.М. К расчету критической скорости на мелководье/ Черный И.М., Янковский Л.И.//. Сб. Гидротехн. ст-во и гидротехника -Наукова думка Киев, 1964 С. 93-94.

45. Фомкинский Л.И. К вопросу о выборе допустимой скорости грузовых судов на предельном мелководье./ Фомкинский Л.И., Фомин В.Г. Труды ЦНШЭВТа-М., 1972 С. 125-136.

46. Васильев А.В. Управляемость судов: учеб. пособие. / Васильев, A3.// Судостроение Л.,1989 - 328 с.

47. Зернов Д.А. Определение основных габаритов поперечного сечения судоходных^ каналов. / Зернов Д.А.// Речной транспорт №1 М:, 1970. - С. 36-37.

48. Драчёв В. Н: Статистический« анализ результатов^ моделирования движения судна на циркуляции./ Драчёв В. Н., Лентарёв А. А. //Вестник МГУ, сер. Судовождение Вып. 23/2008;г. - М., 2008 - С: 58-65;

49. Резолюция ИМО А.527(14) от 20 ноября 1985 г. с изменениями Резолюцией ИМО А.827(19) от 23 ноября 1995 г. Общие положения об установлении путей движения судов. № 9036./ изд. ГУНиО МО СПб. 1995 -16 с:

50. Инструкция по навигационному оборудованию (ИНО-2000): Адм. № 9106/ГУНиО МО СПб., 2001 -450 с.

51. Резолюция ИМО А.529(13) от 17 ноября 1983 г. Стандарты точности судовождения./ изд. ГУНиО МО- СПб., 1985.

52. Резолюция ИМО А.815(19) по Всемирной Радионавигационной Системе (ВРНС) 1995 г./ изд. ГУНиО МО СПб., 1995.

53. Руководство МАМС по навигационному оборудованию (NAVGUIDE). Издание 3-е, 1998 г. /изд: ГУНиО МО-СПб., 1998.

54. Зимарев Е.В. Принципиальные требования при проектировании рейдов, подходных каналов и аванпортов комплексных гидроузлов/ Зимарев Е.В. Труды координационного совещания по гидротехн. Вып. ХХШ// Энергия Ленинград, 1965. - С. 230-240.

55. Угинчус A.A. Каналы и сооружения на них. / Угинчус A.A.// Госстройиздат М:, 1953 - 165 с.

56. Шаповалов П.Б. Морские каналы и навигационная обстановка морских путей. Учебное пособие. / Шаповалов ШБ. // Морской транспорт -М;, 1960-205 с.

57. Божич, П:К. Морские каналы и их обстановка: Учебное пособие./ Божич П.К.// Морской транспорт М, 1948 - 242 с.