CC BY
57
Выпуск 2
5. При проектировании спасательного судна, должны учитываться погодные условия. Коэффициент снижения скорости спасательного судна можно определить по следующей формуле:
£пог = 0,90-0,95.
6. Время прибытия спасательного судна к месту происшествия:
где Тчел — время выживания человека при нахождении в морской воде при температуре 20-25 °С.
7. Возможность оказания помощи аварийным судам водоизмещением до 5 тыс. т.
8. Количество спасательных судов должно быть не меньше пяти, так как каждый центр по поиску и спасению пропавших должен иметь лишь одно спасательное судно и одно судно запаса в случае ремонта основного спасательного судна или для совместного проведения сложных спасательных работ.
1. Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс]. Электрон. дан. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/
2. Прибрежные информационные станции Вьетнама [Электронный ресурс]. Электрон. дан. Режим доступа: http://www.vishipel.com.vn/
3. Регистр Вьетнама [Электронный ресурс]. Электрон. дан. Режим доступа: http://www1. vr.org.vn/
4. Зуев В. А. Оптимизационные задачи проектирования судов: учеб. пособие / В. А. Зуев. —
Н. Новгород: Нижегород. политехн. ин-т, 1991.
УДК 656.6.08 С. В. Ермаков,
ЭКСПЕРТНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ КАК ОСНОВА ПОСТРОЕНИЯ МЕТОДА ФОРМАЛИЗОВАННОЙ ОЦЕНКИ СЛОЖНОСТИ НАВИГАЦИОННОЙ СИТУАЦИИ
122^ EXPERT EVALUTION AS THE BASIS OF BUILDING METHOD OF FORMALIZED ASSESSMENT OF COMPLEXITY OF NAVIGATIONAL SITUATION
Приведены методика и результаты экспертного оценивания сложности различных навигационных ситуаций и значимости компонент навигационной ситуации, являющиеся итогом первого этапа решения задачи построения метода формализованной оценки сложности навигационной ситуации.
Г чел і г\
= 12 ч.
Список литературы
аспирант,
«Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота» ФБГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет»
The algorithm and the results of expert evaluation of different navigational situations and the importance of components of the navigation situation were presented. It is the outcome of the first stage of solving the problem of constructing method offormalized assessment of complexity of navigational.
Ключевые слова: навигационная ситуация, сложность, метод количественной оценки, экспертное оценивание.
Key words: navigational situation, complexity, method of quantitative assessment, expert evaluation.
ПРОЦЕССЕ плавания судно и судоводитель находятся в различных, сменяющих друг друга навигационных ситуациях, то есть можно утверждать, что навигационная ситуация является неотъемлемой частью работы судоводителя. Именно характер текущей навигационной ситуации во многом определяет безопасность плавания судна в конкретный момент времени. Однако само понятие «навигационной ситуации» воспринимается, как правило, интуитивно, а некоторые определения, встречающиеся в литературе (как, например, в [1; 2]), имеют общий характер, который не позволяет использовать их в целях практического анализа конкретных навигационных ситуаций и их влияния на безопасность мореплавания. Так, например, С. Г. Погосов [1, с. 50] определяет навигационную ситуацию как условия «в которых проходит плавание на определенном участке пути, в определенное время или отрезок времени...», а В. В. Дерябин считает, что навигационная ситуация — это «определенный набор курса, скорости и внешних факторов» [2, с. 18]. Вместе с тем словосочетание «навигационная ситуация» нередко встречается в научно-публицистических трудах, прогнозах, отчетах о расследовании морских аварий и инцидентов. Часто это понятие дается со своей качественной характеристикой — «сложная навигационная ситуация», «тяжелая навигационная ситуация». Однако содержание этой характеристики воспринимается опять же интуитивно, так как обоснованных методов оценки сложности навигационной ситуации не существует.
В целях разработки такого метода предложим использовать следующее общее определение навигационной ситуации — уникальная совокупность мгновенных значений характеристик взаимосвязанных, субъективных и объективных компонент, определяющих навигационную безопасность плавания судна и открывающихся восприятию и деятельности судоводителя в определенный момент времени. Вместе с тем типовой навигационной ситуацией является «совокупность значений характеристик все тех же компонент в некоторый момент или отрезок времени, при этом каждое из значений принадлежит к своему конечному множеству» [3, с. 18].
Под сложностью навигационной ситуации необходимо понимать объективную сравнительную меру усилий, необходимых для обеспечения безопасности мореплавания в этой навигационной ситуации.
Анализ морской практики позволил выделить ряд компонент навигационной ситуации, представленный во второй графе табл. 1. Так же в этой таблице предложены возможные конечные множества значений характеристик компонент навигационной ситуации, принадлежность к которым можно определить как по качественному, так и по количественному описанию множества. Каждой компоненте соответствует от двух до пяти множеств, при этом чем больше номер множества, к которому принадлежит текущее значение характеристики компоненты, тем сложнее навигационная ситуация (при прочих равных условиях).
Таблица 1
Компоненты навигационной ситуации
№ п/п Компоненты 0 1 2 3 4
1 Вид акватории — зона открытого моря зона прибрежного плавания зона стесненного плавания —
2 Глубина глубокая вода мелководье — — —
Выпуск 2
Таблица 1 (Окончание)
см
X
о
т
3 Обеспеченность СНО отличная зоны действия СНО перекрываются удовлетворительная зоны действия СНО не перекрываются плохая район плавания практически не обеспечен СНО
4 Наличие подводных или надводных препятствий препятствия отсутствуют препятствия редкие препятствия частые
5 Скорость ветра безветрие слабый 1-3 балла сильный 4-6 баллов крепкий 7-8 баллов штормовой 9-12 баллов
6 Курсовой угол ветра — носовой (встречный ветер) кормовой (попутный ветер) траверзный (боковой ветер) —
7 Волнение волнение отсутствует незначительное 1-3 балла умеренное 4-5 баллов значительное 6-7 баллов жестокое 8-9 баллов
8 Курсовой угол волнения — носовой кормовой траверзный —
9 Скорость течения течение отсутствует незначительная (1-2 уз) средняя (3-5 уз) большая (5-7 уз) значительная (более 7 уз)
10 Курсовой угол течения — попутное встречное траверзное —
11 Видимость отличная свыше 10 миль хорошая 5-10 миль средняя 2-5 миль плохая 1-2 мили очень плохая менее 1 мили
12 Ледовая обстановка лед отсутствует легкая льдом покрыто не более 20 % видимой поверхности моря умеренная льдом покрыто 20-50 % видимой поверхности моря средней тяжести льдом покрыто 50-80 % видимой поверхности моря тяжелая льдом покрыто более 80 % видимой поверхности моря
13 Обледенение нет медленное (до 2 см/ч) быстрое (2-6 см/ч) очень быстрое (более 6 см/ч) —
14 Интенсивность и плотность движения судов суда в районе плавания отсутствуют низкая средняя высокая
15 Количество опасных целей 0 1 2 более 2 —
16 Скорость судна — низкая до 5 уз средняя 5-10 уз высокая 10-15 уз очень высокая свыше 15 уз
17 Размеры судна — малое менее 40 м среднее 40-100 м большое 100-200 м очень большое свыше 200 м
18 Местные правила отсутствуют подробно регламентируют плавание регламентируют некоторые аспекты плавания существуют, но крайне противоречивые
В основу разрабатываемого метода положим количественный критерий — «сложность навигационной ситуации» — CNS (Complexity of Navigational Situation), имеющий следующий вид:
CNS = l-(l-i^1)-(l-i^2)-...-(1-АГ17)-(1-^18), (1)
где К1, К2, ..., К К18 — коэффициенты, определяющие состояние соответствующей компоненты навигационной ситуации.
Таким образом, основной задачей, которую необходимо решить при разработке метода, является определение значение коэффициентов К11, К12, ., К21, К22, ., К171, К17 2, ., К181, К18 2, К18 3 (или при иной записи: К , где i — номер компоненты, j — номер множества этой компоненты), соответствующих каждому из конечных множеств. В таком случае общее количество коэффициентов равнялось бы 57 (без учета нулевых коэффициентов, соответствующих множествам с номером 0). Однако исходя из того, что на акваториях различных видов (зоны открытого моря, прибрежного или стесненного плавания) компоненты по-разному влияют на сложность навигационной ситуации (имеют различный вес), алгоритм расчета количественного критерия был немного изменен. Множитель с коэффициентом К1 был исключен из базовой формулы (1), при этом изменилась и основная задача — теперь стало необходимо рассчитать три набора по 54 коэффициента, чтобы для акватории каждого вида сложность навигационной ситуации определялась формулой
СШ = 1-(1-*2) (1-*з> ... .(1-*17).(1-*18) (2)
с использованием своего набора коэффициентов.
Для определения значения коэффициентов в период с июля по сентябрь 2012 г. автором было проведено экспертное оценивание, в процессе которого перед экспертами были поставлены две задачи ранжирования: по степени сложности двадцати описанных в опросном листе № 1 навигационных ситуаций и компонент по их значимости при определении сложности навигационной ситуации в акватории каждого вида (опросный лист № 2). Опросные листы сопровождались описанием задач, глоссарием, где во избежание разночтений были даны определения основным используемым терминам, а также аналогом табл. 1.
Для формулирования первой задачи экспертного оценивания случайным образом были выбраны 110 навигационных ситуаций. При этом для оценки одному эксперту предлагались только 20 из них. Опросные листы формировались следующим образом. Первоначально без учета экспертного мнения все навигационные ситуации были разделены на пять условных групп по уровню сложности; таким образом, каждая группа содержала 22 навигационные ситуации. В опросный лист № 1 для первого эксперта были включены по четыре ситуации из каждой группы. При формировании опросного листа для второго эксперта в предыдущем опросном листе пять навигационных ситуаций, относящиеся к разным группам, были заменены другими, но из тех же априорных групп (то есть навигационная ситуация А может быть заменена навигационной ситуацией Б той же группы). В опросном листе для следующего эксперта таким же образом были заменены еще пять навигационных ситуаций. Опросные листы формировались до тех пор, пока каждая из навигационных ситуаций не повторилась четыре раза. Таким образом, количество опросных листов равнялось 22, то есть для процедуры оценивания необходимо было привлечь именно такое количество экспертов. При этом не существовало двух одинаковых опросных листов. Представленные контрольные цифры (110 навигационных ситуаций, 20 навигационных ситуаций в одном опросном листе, 22 эксперта) являлись результатом анализа применимости экспертного оценивания в контексте данного исследования.
Каждая из навигационных ситуаций в опросных листах была описана примерно следующим образом: «Зона открытого моря, ветер 5 баллов в нос, волнение 6 баллов в нос, течение траверзное 1 уз, видимость — более 10 миль, ваше судно длиной 250 м движется со скоростью 4 уз, происходит очень быстрое обледенение судна». Экспертам необходимо было ранжировать предложенные навигационные ситуации по их сложности, расставив числа от 1 (самая сложная) до 20. При этом допускался вариант мнения экспертов о равенстве двух или более навигационных
Выпуск 2
Выпуск 2
ситуаций — предлагалось отмечать эти ситуации одним числом (количество используемых чисел тогда становилось меньше 20).
При заполнении опросного листа № 2 (вторая задача экспертного оценивания) экспертам предлагалось расставить три раза (для акватории каждого вида) напротив каждой из компонент числа от 1 до 17 в зависимости от того, какая компонента имеет больший вес при определении сложности навигационной ситуации для данного вида акватории. В случае если эксперт считал, что сложность навигационной ситуации не зависит от той или иной компоненты, то он ставил вместо числа прочерк, а при равенстве весов, то есть в случае одинаковой значимости компоненты для определения €N8, — одинаковое, следующее по порядку число (количество используемых чисел тогда становилось меньше 17).
В число экспертов вошли как авторитетные представители морского образования и науки, так и специалисты-практики (капитаны и старшие помощники капитана) с опытом несения ходовой навигационной вахты от 10 до 30 лет.
Обработка результатов опроса по листу № 1 проводилась следующим образом. На первом этапе для опросных листов тех экспертов, которые посчитали две или более навигационные ситуации равными по рангу сложности, при этом общее количество рангов стало меньше 20, была проведена переоценка для восстановления 20-балльной шкалы ранжирования. Например, если для каких-либо пяти навигационных ситуаций экспертом указаны следующие ранги: 16; 17; 17; 17; 18, то есть три навигационные ситуации, по мнению эксперта, были одинакового уровня сложности, то при переоценке ранги записывались уже так: 16; 18; 18; 18; 20. Другой пример: ранги 11; 12; 12; 13 переоценивались в 11; 12,5; 12,5; 14.
На следующем этапе проставленные экспертами и уже переоцененные ранги переводились в обратную шкалу, то есть самой сложной по опросному листу навигационной ситуации с рангом 1 присваивалось 20 баллов, с рангом 2 — 19 и т. д. Иными словами, количество баллов было равно добавлению ранга до 21.
Для каждой навигационной ситуации рассчитывалось среднее арифметическое значение набранных баллов, и все 110 навигационных ситуаций были расставлены в порядке убывания этих значений.
После качественного контекстного анализа всех представленных навигационных ситуаций предполагаем, что для наиболее сложных из них (средний балл 20) СNS = 0,900, а для наименее сложных (средний балл 1) СNS = 0,300. Для остальных навигационных ситуаций значение сложности заключено между значениями 0,3 и 0,9 и пропорционально рассчитанному среднему баллу, то есть для перевода значения ранга Я в значение СNS (назовем его ожидаемым) использовалось равенство
П Ч — О 3
€N8 = 0,3+’ 1К-1). (3)
20-1 У '
Последним этапом обработки результатов опроса по листу № 1 является группировка навигационных ситуаций в зависимости от вида акватории и ранжирование их внутри групп по убыванию ожидаемого значения СNS.
Подобным образом проводилась обработка результатов опроса по листу № 2, но с добавлением нового этапа. Так как эксперты имели право ставить прочерк напротив компонент, которые они считали незначимыми, то могло уменьшаться не только количество рангов, но и количество ранжируемых компонент. В таком случае для восстановления 17-балльной шкалы необходимо провести не только описанную выше переоценку рангов, но и умножить каждое из значений на коэффициент, равный отношению количества анализируемых компонент (то есть 17) к количеству ранжируемых компонент, оставшееся после исключения экспертом незначимых компонент.
Итогом обработки результатов опроса по листу № 2 является табл. 2, в которой напротив каждой из компонент указан средний ранг значимости этой компоненты Л. . при определении сложности навигационной ситуации (три значения — отдельно для каждого вида акватории).
Таблица 2
Ранги значимости компонент навигационной ситуации
і Компоненты навигационной ситуации РАНГИ
Зона открытого моря, І = 1 Зона прибрежного плавания, } = 2 Зона стесненного плавания, } = 3
2 Глубина (мелководье или глубокая вода) 1,60 8,91 12,68
3 Оснащенность района СНО 1,54 13,01 11,77
4 Наличие надводных и подводных препятствий 6,77 9,68 11,77
5 Скорость ветра 13,38 10,06 8,07
6 Курсовой угол ветра 11,32 6,24 4,93
7 Сила волнения 15,05 10,07 4,89
8 Курсовой угол волнения 12,43 5,52 2,93
9 Скорость течения 3,03 5,38 7,61
10 Курсовой угол течения 2,43 5,91 5,00
11 Видимость 12,86 15,34 16,14
12 Ледовая обстановка 9,31 9,76 5,25
13 Степень обледенения 11,36 11,16 8,16
14 Интенсивность и плотность движения судов 7,51 13,39 14,59
15 Количество опасных целей 5,81 11,64 14,00
16 Скорость вашего судна 4,75 8,20 11,43
17 Размеры вашего судна 5,39 3,68 9,57
18 Качество и количество местных правил 0,60 3,98 4,11
Проанализируем иные, чем экспертное оценивание, способы решения поставленной задачи. Одним из возможных вариантов является обобщение и анализ (многофакторный или информационно-логический) информации о навигационных ситуациях, имевших место при авариях и инцидентах на море, об изменении характеристик судопотока при сменах навигационных ситуаций на определенных акваториях. Однако в большинстве аварий и инцидентов на море навигационная ситуация не является единственной или основной детерминантой, определяя вероятность морского происшествия, как правило, вместе с человеческим фактором (или не определяя ее никак).
Зависимость характеристик судопотока от навигационной ситуации не имеет строгой формы, различна для разных акваторий и может дать лишь приближенную оценку коэффициентов только тех компонент навигационной ситуации, которые не связаны с характеристиками судов и их движением. Кроме того, навигационная ситуация — субъективно-объективный феномен, субъективизм которого определяется как непосредственной представленностью его субъекту (судоводителю) так и тем, что оцениваемые компоненты включены в понятие «навигационная ситуация» по результатам анализа практики судовождения, то есть деятельности человека в процессе управления судном.
Экспертное оценивание обобщает мнение специалистов (субъектов), которые обладают достаточными знаниями и опытом в отношении того, какие навигационные ситуации сложнее и какие компоненты более значимы при определении сложности навигационной ситуации. Именно поэтому экспертное оценивание является наиболее оптимальным способом достижения постав-
Выпуск 2
Выпуск 2
ленной цели — разработки метода формализованной оценки сложности навигационной ситуации.
Представленные результаты будут использованы на втором этапе решения задачи построения метода формализованной оценки сложности навигационной ситуации, то есть в целях определения трех множеств коэффициентов для их дальнейшего использования при расчете критерия С№ по формуле (2).
1. Погосов С. Г. Безопасность плавания в портовых водах / С. Г. Погосов. — М.: Транспорт, 1977. — 136 с.
2. Дерябин В. В. Построение модели счисления пути судна на основе нейронной сети: авто-реф. дис. ... канд. техн. наук / В. В. Дерябин. — СПб.: ГМА им. адмирала С. О. Макарова, 2011. —
3. Ермаков С. В. Формализация и содержание понятия «навигационная ситуация» / С. В. Ермаков // Эксплуатация морского транспорта. — 2012. — № 4 (70). — С. 17-21.
Список литературы
24 с.
