автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Оптимизация основных элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания

На правах рукописи

Анисимова Вера Владимировна

ОПТИМИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ОБСТАНОВОЧНЫХ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ

Специальность 05.08.03 «Проектирование и конструкция судов»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

6 М!0Н 2013

Нижний Новгород 2013

005061148

Работа выполнена в Федеральном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волжская государственная академия водного транспорта»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Роннов Евгений Павлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: Нижегородский государственный технический университет им P.E. Алексеева

Защита состоится 1 июля 2013 г. в 1300 часов в аудитории 281 на заседании диссертационного совета Д223.001.02 при Волжской государственной академии водного транспорта (ВГАВТ) по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФБОУ ВПО «ВГАВТ».

Автореферат разослан «32» Л/ай 2013 г.

Учёный секретарь диссертационного совет

ФГБОУ ВПО СПбГМТУ

Царев Борис Абрамович

кандидат технических наук, главный конструктор ОАО КБ «Вымпел» Рабазов Юрий Иванович

к.т.н.,доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Содержание и обслуживание судоходной обстановки занимает второе место после дноуглубления в общем объеме работ по содержанию внутренних естественных водных путей. Эти работы выполняют обстановочные суда, которых в настоящее время насчитывается более 600 единиц. Состав судов обстановочной службы пополняется довольно слабо. Это создает серьезную проблему по обеспечению безопасности судоходства, учитывая средний возраст этих судов (30 лет) и высокую скорость их выбытия из действующего состава. Важность этого типа флота подчеркивается Федеральной целевой программой (ФЦП) «Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы)», в которой предусматривается строительство до 250 единиц обстановочных судов.

Необходимость скорейшего пополнение состава обстановочных судов внутреннего плавания делает задачи, связанные с обоснованием их элементов и характеристик весьма важными.

При проектировании обстановочных судов, обосновании элементов и характеристик должна закладываться многофункциональность по назначению, специфическим видам выполняемых работ, дополнительным работам, расширяющим диапазон их возможностей и приводящая к росту эффективности. Обстановочное судно вместе с бригадой специалистов выполняют работы по поддержанию безопасности судоходства на закрепленном за ними обслуживаемом участке пути. Тип судна и его характеристики должны полностью удовлетворять эксплуатационным требованиям этого участка. Задача состоит в определении оптимальных характеристик обстановочного судна для каждого обслуживаемого им участка, либо совокупности участков, которые позволят ему наилучшим образом, с экономической точки зрения, выполнять все обязательные и возможные дополнительные работы. Методики решения таких задач применительно к проектированию обстановочных судов в настоящее время нет. Ее разработка является основной целью настоящего исследования. Поэтому тема диссертационной работы, посвященная разработке методики оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов, является актуальной.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка методик, позволяющих обосновывать

основные элементы и характеристики обстановочных судов внутреннего плавания и определять их оптимальные значения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать элементы и характеристики речных обстановочных судов внутреннего плавания, получить функциональные зависимости для их определения на этапе концептуального проектирования;

• разработать математические модели основных подсистем обстановочного судна, алгоритм и программу оптимизации его элементов и характеристик;

• рассмотреть возможность применения многокритериальной оптимизации при обосновании элементов и характеристик обстановочных судов;

• по результатам численного эксперимента, проведенного с помощью разработанного программного обеспечения проанализировать влияние проектных решений на экономические показатели работы судна.

Объект исследования. Объектом исследования являются обстановочные суда внутреннего плавания, имеющие класс Российского Речного Регистра.

Предмет исследования. В соответствии с темой диссертации предметом исследования стали методы определения и оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания.

Для проведения исследований использовались методы теории проектирования судов, методы оптимизации судов, методы теории вероятностей и математической статистики, методы расчета экономических показателей работы обстановочного судна, принципиальная методика программирования на языке Visual Basic for Applications (VBA).

Решение поставленных задач выполнялось с помощью персонального компьютера, имеющегося программного обеспечения и программы, разработанной автором.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

• получены статистические зависимости для определения главных элементов обстановочных судов внутреннего плавания, методика расчета составляющих их нагрузки масс,

вместимости и мощности энергетической установки;

• разработана математическая модель эксплуатационной работы по обслуживанию средств навигационного оборудования (СНО) и расчета технико-экономических показателей;

• разработан алгоритм и программное обеспечение оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания;

• получены графические зависимости, позволяющие оценить влияние на эффективность обстановочного судна основных его характеристик.

Практическая значимость. Представляется возможным использовать полученные результаты исследований на начальном этапе, проектирования обстановочных судов, что обосновывает практическую значимость диссертационной работы. Разработанные общепроектные методики были использованы проектной организацией ООО «Горьковское центральное конструкторское бюро Речфлота» при проектировании обстановочных судов проектов 3050 и 3050.1.

Апробация. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ВГАВТ, научно-практической конференции студентов и аспирантов в Санкт-Петербургском Университете Водных Коммуникаций, на международной конференции в рамках форума «Великие реки 2011» и «Великие реки 2012».

По теме диссертации автором опубликовано 9 статей общим объёмом 5,3 печатных листа, из них одна статья в журнале, рецензируемом ВАК РФ. В том числе в соавторстве - четыре статьи (доля автора от 50 до 75%).

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, библиографического списка использованной литературы (92 наименования), приложения. Основное содержание работы изложено на 121 стр. машинописного текста, работа содержит 48 схем и рисунков и 17 таблиц.

Краткое содержание диссертации Во введение обоснована актуальность темы диссертационного исследования, приведены его цели и задачи, а также методы, применяемые в процессе работы.

В первой главе проанализировано современного состояния

судов технического флота. Показана необходимость пополнения речного флота обстановочными судами. Рассмотрены функции обстановочных теплоходов и организация их работы. Дан анализ технико-эксплуатационных характеристик судов рассматриваемого типа, их архитектурно-конструктивных особенностей. Проанализированы работы, посвященные обоснованию и оптимальному выбору основных проектных решений.

В области теории проектирования и обоснования характеристик судов и их отдельных подсистем отмечается большой вклад отечественных ученых В.В. Ашика, A.B. Бронникова, М.В. Войлошникова, А.И. Гайковича, Ю.Н. Горбачева, И.Г. Захарова,

Л.М. Ногида, В.М. Пашина, Е. П. Роннова, Б.М. Сахновского, Б.А. Царева и др.

Проведенный обзор работ показал, что в отечественной литературе практически отсутствуют публикации, посвященные обоснованию элементов и характеристик речных обстановочных судов, методикам по определению параметров их основных подсистем. В связи с этим были сформулированы задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке математической модели основных подсистем обстановочного судна. На начальной стадии проектирования допустимо определение основных элементов и характеристик по аналитическим зависимостям, полученным на основе многофакторного статистического анализа. Для построения функциональных зависимостей был выполнен анализ статистического материала по спроектированным обстановочным судам внутреннего плавания.

В результате этого анализа установлены зависимости для определения основных элементов судна длина между перпендикулярами: Z = 4,998 F-1,156 ±1,163;

L = -0,0001 N 2 + 0,103 N + 13 ,873 ± 1,948 ; m

I = 11,091 +14,244 ± 2,892, w

ширина:

В = 0,0061? -0,1371 + 3,680 ±0,087, (2)

высота борта:

Я=0,005£Г -ОД 37^+1,980+0,234

(3)

(4)

осадка:

Т = 0,057 Ь - 0,546 + 0,044

>

коэффициент общей полноты:

5 = -2,620ґг +1,508± 0,035, (5)

где V- скорость хода; ЛГ- мощность судовой энергетической установки; Ргр -масса перевозимых буев- число Фруда по длине.

Диапазоны применимости формул (1)-(5):

12 < К < 24,юи/ч; 40 < N < 412,кВт;

16,1 <Ь< 33,6, л». ■ (6)

Также получены зависимости для определения отношений Ь/В, В/Т,Ь/Н, адмиралтейского коэффициента (Са).

Произведена классификация обстановочных судов по архитектурно-конструктивным особенностям и рассмотрена зависимость главных размерений от архитектурно-конструктивного типа (АКТ). Так, длина судна представлена как сумма отсеков корпуса зависящих и независящих от АКТ:

¿ = Іі.+14(а)+Ір(а) (7)

V

где Ь;- длина ахтерпика; Ь2- длина машинного и топливного отсеков; Ь3 - длина форпика; ЬА(а) -длина жилого отсека;

Ь (а) При а = 1;2

ьр(°)= т ґп) п л с (а)-втша трюма; Ь (а) - длина

6 а = 3;4;5;6

рабочей площадки; а - индекс варианта АКТ, представлен в табл. 1.

Таблица 1

Вариант АКТ а

кормовое расположение рабочей площадки и развитая надстройка 1

кормовое расположение рабочей площадки и небольшая надстройка 2

носовое расположение рабочей площадки и развитая надстройка 3

носовое расположение рабочей площадки и небольшая надстройка 4

носовое и кормовое расположение рабочих площадок и развитая надстройка 5

носовое и кормовое расположение рабочих площадок и небольшая надстройка 6

На основе статистических данных получены аналитические выражения, которые могут быть использованы для определения размеров отсеков корпуса.

Водоизмещение порожнем в работе определяется в соответствии с СТП 1.15-85 в виде суммы разделов нагрузки масс

Л:

°п = 1/г (8)

Величина каждой из разделов нагрузки масс Р, определяется по выражению, в состав которого входят коэффициент относительной массы (измеритель у/,), а также элементы и характеристики судна (модуль М,):

Рі=Ч'і-Мі (9)

В работе выполнено исследование по выбору оптимальных модулей. И в связи с этим были получены зависимости измерителя массы от наилучшего модуля. Оценка тесноты связи между рассматриваемыми переменными с целью установить достаточность включенных в уравнение регрессии параметров, составляющих модуль, для описания измерителя массы проводилась с использованием коэффициента парной корреляции при линейной зависимости и индекса корреляции при нелинейной зависимости (г) и Критерия Фишера (Г). Так, например, для измерителя массы металлического корпуса предложено выражение:

умк = 0,46\-{ЬВН)~1,22 ±0,101 х 10~3 (10)

Аналогичные зависимости получены и для других составляющих нагрузки масс.

Анализ точности расчета показал, что разработанная модель позволяет определять водоизмещение порожнем с относительной погрешностью не более 10%.

Для оценки ходкости и определения мощности главных двигателей необходимо располагать данными о сопротивлении движению судна. Полное сопротивление воды вычисляется с использованием квадратичного закона сопротивления. Для этого потребовалось отдельно рассмотреть вопрос определения величины площади смоченной поверхности и коэффициента остаточного сопротивления.

По результатам сравнительного анализа площади смоченной поверхности судов с туннельными кормовыми обводами, рассчитанной по приближенным формулам и с использованием теоретического чертежа, для ее определения рекомендована формула Ерошина для промысловых судов.

Коэффициент остаточного сопротивления получен в виде регрессионного выражения:

Со = 0,00063-(¿/Я)-0,875 •<Г"1'113 - (Л/Г)1'362 х

хехр(20,1-^-2'7) (П)

Пределы применимости формулы (11):

4,4 <1/В< 6,24; 3,51< В/Т <8,5; 0,506 <8 <0,72; 0,08 <^<0,4.

Гидравлический коэффициент полезного действия гребного винта рассчитывался по регрессионной зависимости, полученной с использованием корпусной диаграммы для открытых винтов с дисковым отношением 0 = 0,55 и числом лопастей 2=4.

Рассмотрена возможность на начальных стадиях проектирования определять суммарную мощность главных двигателей по статистической зависимости, параметры которой были выбраны с учетом метода подобия и размерностей:

— = (I / В)3'084 . Св/тГ 3>75 • б9'11.,/ -°'58 + ■ '

р (13)

+ 0,024• (/, / в)+ 0,011 • (в / г)- 0,303• + 0,013•,

где В - весовое водоизмещение судна: ^-гидравлический коэффициент полезного действия гребного винта.

Пределы применимости формулы (13):

5,92 <Ь/В < 6,54; 0,529 < 8 < 0,797; 3,79 <5/Г <5,5; 0,392 < ц < 0,697. (14>

Рассмотрен также вариант работы судна в составе с баржей. В этом случае сопротивление движению рассчитывается как сопротивление движению состава.

Получено выражение для расчета сопротивления движению баржи /?6:

^ = 0,03598-Fr^L/В,У0'09-(в,/Т

£> V \ б б> V б б> пе-л

б I \

xexp(-l,227.Fr-°-002)

где D6 -весовое водоизмещение баржи; Fry -число Фруда по водоизмещению; L6,B6,T6 - длина, ширина, осадка баржи соответственно.

Пределы применимости формулы (15): ОД < Fry < 0,47; 4,56 < /BQ < 6,08; 4,38 < / < 11,36. (i6)

По полученному в работе коэффициенту корреляции, среднему квадратическому отклонению, средней ошибки аппроксимации .выражений (11),(13),(15) сделан вывод о их достоверности и адекватности.

В работе подробно рассмотрены условия обеспечения грузовместимости судов-площадок, к которым можно отнести и обстановочные суда. Получены уравнения вместимости.

Условие грузовместимости судна-площадки, перевозящего навалочный груз:

ьв>4—/ --(17)

где цгр- удельного погр^очного объема груза; Ргр- количество груза; а- угол естественного откоса; hp- отношение высоты рабочей площадки hp к ее ширине Вр\ Хр -отношение длины

рабочей площадки к длине судна; Ър -отношение ширины рабочей площадки к ширине судна.

Условие грузовместимости судна - площадки при перевозке тарно-штучных грузов, например, буев, имеет вид:

(18)

р р

где Li, Bi- габаритные длина и ширина одного места (единицы) тарно-штучного груза; AL.,AB. - зазоры, принимаемые

исходя из нормативных требований к ускоренной погрузке и выгрузке судов и с учетом технологических особенностей

проведения грузовых операций с рассматриваемым видом груза.

Полученные уравнения вместимости для судов-площадок позволяют с приемлемой для начальных стадий точностью определять минимально необходимые размерения судна в плане, обеспечивающие условия размещения насыпного и тарно-штучного груза.

В третьей главе изложены схема работы, методика расчета технико-экономических показателей обслуживания средств навигационной оборудования и рассмотрена многокритериальная оптимизация элементов и характеристик обстановочных судов с выбором критериев эффективности.

Время работы обстановочного теплохода (/Н)представлен-но как сумма времени, отводимого на постановку Оп), снятие {гсп), обслуживание СНО по плану обсл )> аварийное обслуживание СНО (), выполнение плановых промеров (¡пр) и траления судового хода (гтр), а также времени на выполнение дополнительных работ на договорной основе 0д ) - использование судна в качестве разъездного (г'р ), выполнение промеров 0'пр), траления по договору с клиентурой (1'тр ).

(н-'п+ Ссн + 1обсл + 'обсл + *пр + 1тр + 'доп

г г /

'доп +*г»Р + {р

(19)

В работе приведены выражения для расчета времени, затрачиваемого на выполнение каждой функции обстановочного теплохода, в зависимости от особенностей обслуживаемого участка и от расстояния проходимого судном.Так, например, время .на постановку буев, когда число буев, размещаемое на судне либо на барже, не превышает число расставляемых на участке буев, рассчитывается по выражению: ' г ,

*п=пбх

Кч х—-— + 21а

Кхи, уч (п,+ \) доуч V бс \ б '

+ / + / т 'ил/ т 'пет

(20)

где - число буев, размещаемых на участке обслуживания;

пбс - число буев, перевозимых на судне либо на барже в сцепе с ним; 1уч -длина участка обслуживания; 1доуч~ расстояние,

которое необходимо пройти судну до участка обслуживания; -время, отводимое на маневренные операции при постановке одного буя; гпст - стояночное время при постановке одного буя.

На основе анализа паспортных диаграмм буксирных судов при буксировке ими однотипных объектов было получено выражения для расчета скорости буксировки трала при выполнении траления:

= 7+^4,073бх^^/0.735;°'018;;-6111 04x^/0,735;"0'982 (21)

Дополнительные, не установленные плановыми заданиями, работы обстановочного судна в течение навигации носят случайный характер, поскольку они выполняются по договору с клиентурой и их количество и объемы заранее неопределенны и могут быть найдены на основе методов теории вероятностей.

Для определения времени, затрачиваемого на выполнение дополнительных работ , необходимо определить число и объем

дополнительных работ за навигацию. Рассматривая эти параметры как случайные величины устанавливается их основная числовая характеристика - математическое ожидание. Исходя из принятого нормального закона распределения, руководствуясь «правилом трех сигм» возможно определение среднего значения числа дополнительных функций и объема выполняемых работ за навигацию. При этом необходимо знать предельные значения диапазона колебаний случайных величин. Так, время на выполнения траления за навигацию по договору определяется по выражению:

*тр ~птр х

е ' ' \

(22)

^ х ^дотр 5тр 5тр

Ьтр Ьтрх утр ^

где птр - математическое ожидание числа тралений по дого-1

вору за навигацию; 1дот - математическое ожидание величины

расстояния до участка, на котором необходимо произвести трале-1

ние по договору; ятр - математическое ожидание величины пло-

щади участка, на котором производится траление по договору; Ьтр - ширина полосы траления, зависящая от типа трала.

Строительная стоимость обстановочного судна определяется в зависимости от полной производственной себестоимости строительства, которая в свою очередь зависит от массы ¡-той составляющей нагрузки масс, стоимости одной тонны чистого веса материала либо оборудования, и учитывает транспортно-заготовительные расходы, основную и дополнительную заработную плату производственных рабочих, расходы на подготовку и освоение производства, общехозяйственные расходы.

Расходы по годовой эксплуатации обстановочного судна рассчитывались по выражению:

3 = 1(1 + ^x3,, (22)

/=1

где 3, - годовые затраты на оплату труда экипажа судна; 32 -единый социальный налог; З3- расход на бесплатное питание экипажа; 34 - расходы на топливо; 35 - расходы на смазочные и другие материалы; 36 - амортизация; 37 - затраты на ремонт судна, износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов; 38 - износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов; I// - процент, учитывающий платежи за комплексное и хозяйственное обслуживание судна, сторонних услуг организаций и прочие прямые расходы по судну. •

Учитывая специфику работы обстановочного судна затраты ■ на топливо и смазочные материалы определяются дифференцированно для каждой выполняемой судном функции, в зависимости от времени, затрачиваемого на их выполнение. В таком случае, полные затраты на топливо и смазочные материалы вычисляются по выражениям:

34 = £34/; 35 = £35)., (22)

где 341, 351- затраты на топливо и смазочные материалы при постановке СНО в начале навигации; 342, 352 - затраты на топливо и смазочные материалы при снятии СНО в конце навигации; З43, З53 - затраты на топливо и смазочные материалы при плано-

вом и аварийном обслуживании СНО, 344, 354 - затраты на топливо и смазочные материалы при выполнении операций по тралению по установленному графику и по договору; 345, 35} - затраты на топливо и смазочные материалы по промеру глубин по установленному графику и по договору; 346 , 356 - затраты на топливо и смазочные материалы при использовании обстановочного судна в качестве разъездного.

При проектировании любой подсистемы или судна в целом возникают проблемы с выбором функции цели, поскольку выбранные критерии могут быть весьма противоречивы, например, стремление к высоким эксплуатационным показателем может привести к повышению стоимости судна. В работе рассмотрена задача многокритериальной оптимизации и ее решение методом справедливого компромисса. Положительной стороной этого метода является то, что он инвариантен к масштабу измерения критериев и допускает их равную значимость, что, безусловно, дает явное преимущество над указанными методами многокритериальной оптимизации. Это и явилось основанием для его использования при оптимизации обстановочных судов.

Укрупненная блок-схема алгоритма решения задачи многокритериальной оптимизации с помощью рассмотренного метода представлена на рисунке 1.

Четвертая глава посвящена моделированию задачи оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов, разработке блок-схемы алгоритма решения данной задачи и программы ее реализующей.

Математически задача формулируется следующим образом: при известном векторе исходных данных "У(у1,у2,.. .5У1) найти компоненты вектора Р(Х,У, О) (Х- совокупность варьируемых параметров; <2 - совокупность определяемых главных элементов и характеристик обстановочного судна), при котором выполняемая за навигацию обязательная и дополнительная работа будет сделана с наибольшей экономической эффективностью, которая выражается величиной минимума затрат:

+ЕЕЕЗсд,(Х,Г,0)-2ч, ->тт, (16)

! к а | д с

где 3 ы (X, У, О) - эксплуатационные затраты судна q-гo типа с характеристиками, соответствующими варьируемым параметрам X, при его работе по обслуживанию судоходной обстановки в к-ый период навигации на ¡-ом участке обслуживания; ЗсЯ1 О) - эксплуатационные затраты судна q-гo типа с характеристиками соответствующими варьируемым параметрам X, при выполнении им с-ой дополнительной работы; - количество

судов q-гo с характеристиками, соответствующими варьируемым параметрам X, работающих на ¡-ом участке.

Рисунок 1 - Укрупненная блок-схема алгоритма решения задачи многокритериальной оптимизации методом справедливого компромисса

При этом должны выполняться ограничения:

• условие выполнения всех видов обязательных работ по обслуживанию судоходной обстановки на всех закрепленных участках / <= Г

II л, -гв1= 1М,,, П7)

/ ? / V /

где - количество знаков судоходной обстановки на ¡-ом закрепленном участке, обслуживаемом одним судном; М, - общее количество обслуживаемых знаков судоходной обстановки на ¡-ом закрепленном участке,

• условие выполнения обязательных работ за нормативное время на ¡-ом закрепленном участке обслуживания

I *хт +{пс - ТЛ > (18)

т 4 '

где ¡хт - ходовое время на подучастке т ¡-ого участка; 1пс -время необходимое для обслуживания одного знака судоходной обстановки на ¡-ом участке; Т,к - нормативное время к-го вида обслуживания судоходной обстановки на ¡-ом участке,

• условие выполнения всех обязательных и дополнительных работ за навигацию на ¡-том участке

где - продолжительность навигации на ¡-том участке; -время необходимое на выполнение обязательной работы я; / -время необходимое на выполнение с-той дополнительной работы,

• ограничения на ресурсы, необходимые для выполнения обязательных работ по обслуживанию знаков судоходной обстановки и на выполнение с-ой дополнительной работы

<ФГ, (20)

где Кп - требуемый ресурс типа у (финансовые средства,

необходимое количество топлива и т.п.), необходимый для обслуживания судном д-г

о типа z'-ro участка; Фу - нормируемый объем ресурса типа у, • ограничения математических моделей подсистем судна

F . . <F- < F (2Y)

mmij ij maxij ? V-^1/

где Ftj - ограничиваемый у'-тый параметр в z'-той подсистеме судна; Fmimj,FlnaxiJ - нижний и верхний допустимый предел

значений j-того параметра в i-той подсистеме судна.

Кроме того вектор определяемых элементов и характеристик Q (qi,q2, —,qj) должен удовлетворять: уравнению масс, уравнению масс и плавучести, уравнению ходкости, уравнению вместимости, уравнению остойчивости, эксплуатационным требованиям.

Варьируемыми параметрами (вектор X) в данной задаче приняты следующие: х, = пбс - количество перевозимых на судне буев; х3- F-скорость хода судна; х5 = а -признак архитектурно-конструктивного типа. В качестве ограничений в задаче оптимиза1 ции выступает также диапазон варьируемых параметров.

На рисунке 2 приведена укрупненная блок-схема алгоритма решения задачи оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания.

Приведенные математическая модель задачи оптимизации и блок-схема алгоритма ее решения позволили разработать программный продукт, позволяющий получить оптимальные элементы и характеристики обстановочного судна для заданного участка обслуживания, либо совокупности участков.

Программа написана на языке Visual Basic for Application (VBA), который позволяет конструировать профессиональные приложения для решения практически любых задач в среде Microsoft Windows. Программирование производилось в приложении Excel, базирующимся на электронных таблицах, что создает значительное удобство работы с результатами производимых расчетов.

На рисунке 3 приведено одно из диалоговых окон ввода исходных данных.

Установлено, что разработанная математическая модель удовлетворяет требованию адекватности и может быть использо-

вана для решения основных проектных задач на этапе концептуального проектирования.

3. Изменение параметров

варьирования

""4. Номер участка обслуживания"_(не более 3)_

5. Определение главных размерений 1н водоизмещения в первом приближении

. Расчет ходкости в первом приближении

-Г-

7. Определение главных размерений из расчета вместимости и АКТ

_х_

! 8.Расчет нагрузки масс и определение [ водоизмещения во втором приближении, вычисление погрешности водоизмещения относительно первого приближения

18.Расчет времени постановки на один рейс, |

¡13.Расчет времени постановки,учитывая I число рейсов, совершаемых судном |_при постановке буев_

Т да

15.Приближенный расчет водоизмещения и главных размерений (

X

16. Определение грузовместимости и

грузоподъемности баржи *

і

17. Расчет скорости буксировки

т

19. Расчет стоимости постройки обстановочного судна к баржи

20. Расчет технико-экономических показателей работы судна

21. Все участки рассмотрены

♦ Да

22. Расчет критерия эффективности в зависимости от выбора оптимального

судна для всех заданных участков либо для каждого конкретного участка

Рисунок 2 - Блок-схема алгоритма решения задачи оптимизации главных элементов и характеристик обстановочного судна внутреннего плавания

г. п<я,гаах; I гаирлты ^ 1 ; гадсота ["с.бз "зсга

одного. ] 0.7 :

паеанетрдкг

р г+крясеЬ^ р&рвомс^ергйочей ■ овсй&кк» разк^тал надстройка

г- 3^сссвоергспо'п«впе«и^)а^очб?1, .■::?■ лпащадкк и небольшая гвздстроййа .

4-НОСССЭе О —о рлбс.Ч*й

5-дассвсе и ►а9рм5сре-раотел«*Ы»|е' ' Р ра5о^.тшиакми небольшая

квлстроГ»а

■.__б-мгссвсе и коэНсвсг распмсжежё

.! :рабочей площадки»р&звотая •• надстройка

Рисунок 3 - Диалоговое окно «Варьируемые параметры и АКТ судна»

Созданная математическая модель обстановочного судна внутреннего плавания и разработанная на ее основе программа позволяет наряду с определением оптимальных главных элементов и характеристик данных судов, выполнив численные эксперименты, исследовать влияние варьируемых параметров на экономические показатели, что представляет большой интерес при проектировании в условиях поиска оптимального решения.

Для удобства графического представления результатов численных экспериментов введен относительный коэффициент к, соответствующий приведенным затратам и представляющий собой отношение текущего значения затрат к базовому значению. За базовое значение принята величина приведенных затрат, соответствующих эксплуатации судна с одним буем.

На рисунке 4, в качестве примера, представлен график зависимости относительного коэффициента приведенных затрат от числа размещаемых на судне буев и от величины участков обслуживания при скорости хода 24км/ч.

к 1,25

\ \

\ *

—- - - • —

— - - _

1обсл-150к''/.(пб на линии 125)

- юбсл*110км(пб на линии 90)

иэбсл»70км(пб на линии 58)

■ Іобс.'Г-ЗО КМ{Пб на линии 25)

Рисунок 4 - Зависимость относительного коэффициента приведенных затрат от числа буев, размещаемых на судне при скорости хода У=24 км/ч (АКТ- кормовое расположение рабочей площадки и небольшая надстройка)

На рисунке 5 приведены графики зависимости относительного коэффициента приведенных затрат от скорости хода обстановочного теплохода и от длин участков обслуживания.

к

3

2.3 2.6 2 А 2,2

2 1.8 1,6

1.4 1,2

1

У/

...................у.

.....у ґїу ........... *

........................

........................

..............

......

....... і.обсл~150км(пб на линии

125)

—— • 1_абсл~110км(п6 на линии 90)

---1обсл=70км[пб на линии

58)

-1_обсл~30км(гс5 ка линии

25)

24 V, км/ч

Рисунок 5 - Зависимость относительного коэффициента приведенных затрат от скорости хода при числе буев на судне п6с=2 (АКТ- кормовое расположение рабочей площадки и небольшая надстройка)

В заключении приведены основные результаты:

1 получены статистические зависимости, позволяющие на начальном этапе проектирования определять основные элементы и характеристики обстановочных судов внутреннего плавания, учитывая их архитектурно-конструктивные особенности;

2 получены функциональные зависимости для расчета составляющих нагрузки масс речных обстановочных судов;

3 разработаны методики расчета ходкости речного обстановочного судна с получением статистических зависимостей для расчета сопротивления движению судна и необходимой мощности главной энергетической установки при разных вариантах работы судна. Доказана достоверность и адекватность полученных выражений;

4 разработаны методики оценки грузовместимости судов-площадок, к которым можно отнести и обстановочное СУДНО; перевозящее тарно-штучные грузы (С-НО);

5 получены выражения для расчета элементов эксплуатационной работы обстановочного судна при выполнении им каждой штатной и дополнительной функции;

6 разработан алгоритм решения задачи многокритериальной оптимизации на базе метода справедливого компромисса;

7 созданы методики оптимизации обстановочных судов в виде общей математической модели, алгоритма и программного обеспечения по оптимизации их элементов и характеристик. Оценка - адекватности модели показала возможность ее использования для исследовательского проектирования;

8 выполнен с использованием разработанной программы численный эксперимент, результаты которого, представленные графически, показывают влияние проектных решений на экономические показатели судна.

Публикации по теме диссертации

а) в журналах, входящих в перечень ВАК

1. Анисимова, В.В. Уравнения грузовместимости для судов-площадок/ В.В. Анисимова, Е.П. Роннов //Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. Астрахань.: ФГБОУ ВПО «АГТУ»,2012.-№1,- С. 36-40.

б) прочие издания

2. Анисимова, В.В. Анализ главных размерений обстановочных судов внутреннего плавания/ В.В. Анисимова//Материалы II межвузовской научно-практической конференции «Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России» 12-13 мая 2011.- СПб.: СПГУВК, 2011. - С. 66-70.

3. Анисимова, В.В. Анализ элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания/В.В. Анисимова// Вестник Волжской государственной академии водного транспорта.- Н. Новгород.: ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2012.-№31. -С. 9-16.

4. Анисимова, В.В. Расчёт нагрузки масс обстановочных судов внутреннего плавания/В.В. Анисимова, Е.П. Роннов// Вестник Волжской государственной академии водного транспорта.- Н. Новгород: ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2012.-№31.-С. 92-102.

5. Анисимова, В.В. Обоснование главных элементов речных обстановочных судов на начальных стадиях проектирования/ В.В. Анисимова//Труды 14-го международного научно-промышленного форума «Великие реки - 2011». Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, специалистов и студентов «Проблемы использования и инновационного развития внутренних водных путей в бассейнах великих рек». Том 1,- Н.Новгород: ФБОУ ВПО «ВГАВТ»,2012,-С.235-238.

6. Анисимова, В.В. Обоснование модели расчета ходкости обстановочного судна внутреннего плавания/В.В. Анисимова// Труды 14-го международного научно-промышленного форума «Великие реки - 2012». Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, специалистов и студентов «Проблемы использования и инновационного развития внутренних водных путей в бассейнах великих рек». Том 1,- Н.Новгород: ФБОУ ВПО «ВГАВТ»,2012,- С.253-255.

7. Анисимова, В.В. Формулировка задачи оптимизации обстановочных судов внутреннего плавания/ В.В. Анисимова, Е.П. Роннов// Труды 14-го международного научно-промышленного форума «Великие реки - 2012». Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, специалистов и студентов «Проблемы использования и инновационного развития внутренних водных путей в бассейнах великих рек». Том 1.- Н.Новгород: ФБОУ ВПО «ВГАВТ»,2012.- С.306-309.

8. Анисимова, В.В. Особенности архитектурно-конструктивного типа и их учёт при оптимизации обстановочных судов внутреннего плавания/ В.В. Анисимова, Е.П. Роннов// Труды Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева-Н. Новгород: Н1ТУ, 2012.- №4(97).-С. 202-206.

9. Анисимова, В.В. Определение мощности главных двигателей при создании математической модели обстановочного судна внутреннего плавания/ В.В. Анисимова// Вестник Волжской государственной академии водного

- транспорта.- Н. Новгород.: ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2012. - №32. - С. 55-60.

Формат 60*84 '/ю- Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 112.

Издательско-полиграфический комплекс ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство морского и речного транспорта Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

042013601 7$ На правах рукописи

Анисимова Вера Владимировна

ОПТИМИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ОБСТАНОВОЧНЫХ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ

Специальность 05.08.03 -«Проектирование и конструкция судов»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель профессор, д.т.н. Роннов Е.П.

Нижний Новгород, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ДОМИНИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБСТАНОВОЧНЫХ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ

1.1 Современное состояние, перспективы развития и

совершенствования путевых работ и обслуживающего их флота

1.3Анализ исследований по обоснованию элементов и характеристик обстановочных судов

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ОБСТАНОВОЧНОГО СУДНА ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ

2.1 Методика определения элементов и характеристик речных обстановочных судов на начальных стадиях проектирования

2.3 Зависимость главных размерений от архитектурно-конструктивных особенностей обстановочного судна

9

1.2 Организация работы обстановочных судов, анализ их технико-

эксплуатационных характеристик и архитектурно- 13

конструктивных особенностей

20

1.4 Формулировка задачи исследования 24

27

27

2.2 Математическая модель расчёта нагрузки масс 35

48

2.4 Математическая модель расчета ходкости 53

2.5 Модель обеспечения грузовместимости судна-площадки 61 Выводы 68

3 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ 69

ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОБСТАНОВОЧНОГО СУДНА

ЗЛМодель расчета технических показателей обслуживания средств

навигационной обстановки и учет вероятностного характера 69 вспомогательных работ

3.2 Модель расчета экономических показателей работы

обстановочного судна 79

З.ЗМногокритериальная оптимизация элементов и характеристик обстановочных судов

4 ОПТИМИЗАЦИЯ ГЛАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ОБСТАНОВОЧНОГО СУДНА ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ

4.1 Математическая формулировка задачи оптимизации элементов и характеристик и разработка алгоритма ее решения

4.2Программа оптимизации элементов и характеристик обстановочного судна внутреннего плавания

4.40птимизация характеристик обстановочного судна на базе численного моделирования

86

Выводы 97

98

98

106

4.30ценка адекватности математической модели 116

118

Выводы 122

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 125

ПРИЛОЖЕНИЕ Акт внедрения 135

ВВЕДЕНИЕ

Для обеспечения нормальных условий судоходства на внутренних водных путях систематически проводится комплекс путевых работ, в который входят изыскания и русловые исследования, навигационное ограждение судовых ходов, траление, дноочищение и дноуглубление. Объем таких работ очень велик среди нетранспортных операций и с каждым годом только увеличивается в связи с потребностью улучшения судоходных условий или увеличения габаритов судоходных путей.

Содержание и обслуживание судоходной обстановки занимает второе место по объему после дноуглубительных работ. Эти работы выполняют обстановочные суда. Их в настоящее время насчитывается более 600 единиц. До принятия Федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы)» (ФЦП) состав судов обстановочной службы пополнялся довольно слабо. Это создало серьезную проблему по обеспечению безопасности судоходства, учитывая средний возраст этих судов (30 лет) и скорость их выбытия из действующего состава. ФЦП предусматривает строительство 250 единиц обстановочных судов [78].

Необходимость скорейшего пополнение состава обстановочных судов внутреннего плавания делает задачи, связанные с обоснованием их элементов и характеристик весьма важными.

При проектировании обстановочных судов, обосновании элементов и характеристик должна закладываться многофункциональность по назначению, видам выполняемых работ, расширяющая диапазон его возможностей и приводящая к росту эффективности судна. Обстановочное судно вместе с бригадой специалистов выполняют работы по поддержанию безопасности судоходства на закрепленном за ними обслуживаемом участке пути. Тип судна и его характеристики должны полностью удовлетворять эксплуатационным требованиям этого участка. Задача состоит в определении оптимальных характеристик обстановочного судна для каждого обслуживаемого им участка,

либо совокупности участков, которые позволят ему наилучшим образом, с экономической точки зрения, выполнять все обязательные и возможные дополнительные работы. Методики решения таких задач применительно к проектированию обстановочных судов в настоящее время нет. Ее разработка является основной целью настоящего исследования. Поэтому тема диссертационной работы, посвященная разработке методики оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов, является актуальной.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

• проанализировать элементы и характеристики речных обстановочных судов внутреннего плавания, получить функциональные зависимости для их определения на этапе концептуального проектирования;

• выполнить классификацию архитектурно-конструктивных типов обстановочных судов, разработать методику определения главных размерений с учетом грузовместимости судна и особенностей архитектурно-конструктивного типа;

• разработать математическую модель определения водоизмещения судна на основе постатейного расчета нагрузки масс;

• разработать методику определения мощности энергетической установки обстановочного судна, с созданием математической модели расчета сопротивления движению судна;

• разработать математическую модель эксплуатационной работы обстановочного судна с учетом вероятностного характера дополнительных работ и методику расчета технико-эксплуатационных и экономических показателей его работы;

• рассмотреть возможность применения одного из методов многокритериальной оптимизации при обосновании обстановочных судов;

• разработать алгоритм и программное обеспечение оптимизации основных элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания;

• по результатам численного эксперимента, проведенного с помощью разработанного программного обеспечения проанализировать влияние проектных решений на экономические показатели работы судна.

Поставленные задачи решались с использованием теоретических основ, рассмотренных в работах В.В. Ашика, A.B. Бронникова, А.И. Гайковича, JI.M. Ногида, В.М. Пашина, Е.П. Роннова, Б.А. Царева и др; нормативных документов, связанных с проектированием судов внутреннего плавания; нормативных документов, связанных с особенностями эксплуатации речных обстановочных судов.

Объектом диссертационного исследования являются обстановочные суда внутреннего плавания.

В соответствии с выбранной темой предметом исследования стали методы определения и оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания.

Для проведения исследований использовались методы теории проектирования судов, методы оптимизации судов, методы многокритериальной оптимизации, методы теории вероятности и математической статистики, методы расчета экономических показателей работы обстановочного судна, принципиальная методика программирования на языке Visual Basic for Applications (VBA).

Решение поставленных задач выполнялось с помощью PC и имеющегося программного обеспечения.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в:

• получении на основе статистических данных функциональных зависимостей для определения главных элементов обстановочных судов внутреннего плавания, методики расчета составляющих их нагрузки масс, вместимости и мощности их энергетической установки;

• разработке математической модели эксплуатационной работы обслуживания средств навигационного оборудования и расчета технико-экономических показателей;

• разработке алгоритма и программного обеспечения оптимизации элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания;

• получение зависимостей в графическом представлении, позволяющих оценить влияние на эффективность обстановочного судна некоторых его параметров.

Представляется возможным использовать полученные результаты исследований на начальном этапе проектирования обстановочных судов, что обосновывает практическую значимость диссертационной работы. Разработанные общепроектные методики были использованы проектной организацией ООО «Горьковское центральное конструкторское бюро Речфлота» при проектировании обстановочных судов проектов 3050 и 3050.1.

Основное содержание работы докладывалось автором на научно-технических конференциях ВГАВТ, научно-практической конференции студентов и аспирантов в Санкт-Петербургском Университете Водных Коммуникаций, на международной конференции в рамках форума «Великие реки 2011» и «Великие реки 2012».

По теме диссертации автором опубликовано 9 статей, из них 1 статья в журнале, входящем в перечень ВАК. В соавторстве выполнено 4 статьи (доля автора от 50 до 75%).

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, библиографического списка использованной литературы (92 наименования), приложения. Основное содержание работы изложено на 121 стр. машинописного текста, работа содержит 48 схем, рисунков и 17 таблиц.

ДОМИНИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБСТАНОВОЧНЫХ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО

ПЛАВАНИЯ

1.1 Современное состояние, перспективы развития и совершенствования путевых работ и обслуживающего их флота

Внутренние водные пути нашей страны имеют многовековую историю. Реки, озера и моря с незапамятных времен служили путями торговли, передвижения людей. Созданные природой эти естественные водные пути занимают и сейчас доминирующее место в общей сети водных сообщений.

Динамика водоемов представляет собой сложный процесс взаимодействия воды и русла. Этот процесс протекает непрерывно. Течение воды неразрывно связано с размывом русла, образованием, движением и отложением наносов. В результате русла рек находятся в постоянном движении, их глубина и ширина изменяются по длине реки и по времени в зависимости от многих факторов. На водохранилищах происходит процесс разрушения берегов под действием ветрового волнения. Берега малых рек и каналов могут разрушаться под действием судовой волны. Уровень воды изменяется постоянно в течение года и зависит от таяния снега, выпадения осадков и других процессов.

Все это приводит к образованию мелей, перекатов, изменению плановых очертаний русла, разделению русла на отдельные рукава, обнажению гряд, порогов и другим русловым переформированиям. Кроме того, в русло постоянно попадают бревна, топляки, камни, якоря, винты и другие предметы.

Как показывает практика развития судоходства во всех странах, для обеспечения работы флота неизбежно требуется выполнять определенные работы по обозначению границ и направления судового хода, а также поддержанию габаритов пути.

Объем этих работ, естественно, увеличивается, если требуется улучшение судоходных условий или увеличение габаритов.

Поддержание судоходных условий на внутренних водных путях, а также если требуется их улучшение и увеличение габаритов обеспечиваются за счет производства путевых работ - дноуглубительных, выправительных, скалоуборочных, дноочистительных и тральных, содержания судоходной обстановки. Состав и объемы этих работ на отдельных участках могут изменяться в зависимости от гидрологических условий, потребностей судоходства и других обстоятельств. Наилучшие результаты дает применение всего комплекса путевых работ.

Освоение для целей судоходства новых участков водных путей также возможно только при условии проведения путевых работ.

Для обеспечения безопасности судоходства на внутренних водных путях Российской Федерации ежегодно проводятся дноуглубительные работы в объеме 23 млн. м и содержатся 90 тысяч береговых и плавучих знаков [32].

Для выполнения таких работ используются суда, относящееся к техническому флоту, большую группу из которого (более 600 ед.) занимают обстановочные суда.

В настоящее время технический флот устарел как физически так и морально. В соответствии с данными Российского Речного Регистра (РРР) средний возраст гидрографических судов составляет 25 лет, землесосов-30,9 лет, земснарядов-27,4 года, скалодробильных судов-40 лет, плавкранов-32 года, мотозавозень-33,5 года, дебаркадеров- 38,2 года, брандвахт-34,2 года, шаланд-30,8 лет, обстановочных судов-33,5 лет, лоцманских судов-38,2 года, промерных судов-26,9 лет.

Нормативный срок эксплуатации судов составляет 25-35 лет при максимально возможном сроке эксплуатации 40 лет. Таким образом, через 5-10 лет будут списаны более 50% эксплуатируемого в настоящее время технического флота.

Динамика выбытия технического флота по данным РРР представлена на рис.1.1 [32]. Уже длительное время число снимаемых с учета РРР судов значительно превышает количество принимаемых на учет. Снижение общего количества судов в эксплуатации потребует замены устаревшего флота на современный.

Следует отметить, что предстоящее списание судов технического флота нанесёт существенный ущерб перевозкам по внутренним водным путям, ставится под угрозу безопасность судоходства [32].

12Ш

1000

800

600

400

200

ю о оо о* о г~

о о о о о о о о о о о о о о

сч <*> ч

ООО ООО

ю -о о о о

О О

СМ СО "5Г ьо

смсчсмсч<мсмс^смс^Гч1см<мсч

Самоходный флот ----Несамоходный флот

— Дноуглубительный флот

Рисунок 1.1 - Факты и прогноз списания технического флота В соответствии с Федеральной целевой программой «Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы)» (ФЦП) предусмотрено строительство служебно-вспомогательных судов в количестве 32 единицы, судов для промерных и изыскательных работ- 32 единицы, земснарядов- 22 единицы, обстановочных судов- 250 единиц [78].

Содержание и обслуживание судоходной обстановки занимает второе место по объему после дноуглубительных работ. Не случайно, в ФЦП и в Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года на них делается акцент [78],[77]. Возрастную структуру этих судов также нельзя

признать удовлетворительной. Если по состоянию на 1 февраля 2010 года количество эксплуатируемых речных обстановочных судов насчитывалось 704 ед., то к февралю 2013 их уже 628 [34] (табл. 1.1). Скорость выбытия судов из действующего состава довольно велика. На ближайшую перспективу сохраняется негативная тенденция количественного сокращения обстановочных судов речного флота. Понятно, что это грозит тяжелыми последствиями для отрасли, и без строительства новых судов не обойтись.

Таблица 1.1

Возраст обстановочных судов по данным РРР по состоянию на 1 февраля 2013

г.

Возрастные группы судов Итого судов

Менее 10 лет 10-20 лет 21-30 лет 31 -40 лет Свыше 40 лет

Распределение судов по возрастным группам, ед.

12 41 225 249 101 628

Возрастная структура флота, %

2 6 36 40 16 100

Проведенные Морским Инженерным Бюро исследования позволили сделать прогноз количества и номенклатуры новых гражданских судов, необходимых для Российской Федерации в период до 2015 г., включая обстановочные (табл. 1.2). В основу оценки положены финансовые ограничения со стороны государства (бюджет федеральных целевых программ) и судовладельцев (принятые программы развития), поэтому ее можно классифицировать как «осторожный» прогноз. Необходимо также оценить ограничения, накладываемые на этот прогноз возможностями российского судостроения [38].

Таблица 1.2

Оценка количества обстановочных судов, предполагаемых к постройке

российскими судовладельцами

Диапазон мощностей обстановочных судов, МВт Количество судов, которые необходимо построить

0,9-1,0 5

0,45-0,6 50

0,15-0,3 195

Обстановочные суда, как и другие типы судов технического флота нуждаются в обновлении и модернизации. Без обновления парка судов не будет перспектив не только по развитию водного транспорта [77,78], но и ставится под сомнение осуществление самих перевозок по рекам [32].

1.20рганизация работы обстановочных судов, анализ их технико-эксплуатационных характеристик и архитектурно-конструктивных особенностей

В состав работ по обеспечению нормальных судоходных условий для транспортного флота входят изыскания и русловые исследования, навигационное ограждение судовых ходов, траление, дноочищение и дноуглубление. Работы по созданию новых и поддержанию существующих судоходных трасс, по их навигационному ограждению занимают наибольший объем среди нетранспортных работ и выполняются с помощью технических судов и в значительной степени обстановочными судами.

Обстановочные суда, п�