Структурная схема и особенности автоматизированной системы управления техническим и вспомогательным флотом на внутренних водных путях Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

университета ^ИИИ водных дДДДтдр коммуникации

Список литературы

1. Давыденко А. Повышение безопасности судоходства в восточной части Финского залива и на реке Нева // Морской флот. — 2006. — № 5. — С. 4-7.

2. Костылев И. Состояние и перспективы развития тренажерной подготовки специалистов морского транспорта // Морской флот. — 2006. — № 6.

3. Безопасность судоходства: проблемы и пути их решения // Морской флот. — 2008. — № 4. — С. 26-31.

4. Зайков В. И., Колосов М. А. Повышение безопасности при движении судов под мостами // Транспорт Российской Федерации. — 2006. — № 5. — С. 39-40.

5. Некрасов С. Н., Прохоренков А. А. Ситуационный метод оценки навигационной безопасности плавания // Сборник докладов 57-й Международной молодежной научно-технической конференции «МОЛОДЕЖЬ — НАУКА — ИННОВАЦИИ», посвященной 200-летию транспортного образования в России, 25-26 ноября 2009 г.: в 2 т. — Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2009. — Т. 1. — 261 с.

6. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход: Пер. с англ. — 2-е изд., М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. — 1408 с.

УДК 629.5.031-52; 629.122 С. В. Рудых,

канд. техн. наук, СПГУВК

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ОСОБЕННОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ ФЛОТОМ НА ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЯХ

THE BLOCK DIAGRAM AND FEATURES OF THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM OF TECHNICAL AND AUXILIARY FLEET ON INTERNAL WATERWAYS

Целью настоящей работы является структурно-логический синтез типовой структуры автоматизированной системы управления техническим и вспомогательным флотом (АСУ ТВФ) на внутренних водных путях России и анализ особенностей сопряжения АСУ ТВФ в иерархической инфокоммуникационной триаде «КРИС — РИС — АСУ ДС».

The purpose of the present article is structurally-logic synthesis of typical structure of the automated control system of technical and auxiliary fleet on internal waterways of Russia and the analysis offeatures of its interface in hierarchical infocommunicational triad of «KRIS — RIS — ASM SM».

Ключевые слова: внутренние водные пути, автоматизированная система управления судами технического и вспомогательного флота (АСУ ТВФ), речная информационная служба (РИС), безопасность судоходства.

Key words: internal waterways, the automated control system of courts of technical and auxiliary fleet, river information system, safety of navigation.

ТРЕМЛЕНИЕ к интеграции рос- опасности и эффективности транспортных

сийского транспорта в Европей- сообщений.

скую систему водных путей приве- Последнее десятилетие в сфере водного

ло к необходимости повышения уровня без- транспорта наблюдаются значительные из-

ж

L95|

л са

университета водных коммуникаций

менения, направленные на улучшение транспортного процесса, развитие технических средств мониторинга судов и создание алгоритмов высокоэффективного управления движением судов транспортного флота. Перед сектором внутреннего водного транспорта была поставлена задача — связать структурные элементы транспортного процесса единой архитектурой, обеспечивающей определенную совместимость и эффективное взаимодействие. Для решения такой задачи одной из наиболее перспективных и конструктивных в настоящее время является триадно-иерархи-ческая инфокоммуникационная технология управления, получившая название «КРИС — РИС — АСУ ДС» [1].

При решении этой сложной задачи внимание ученых и специалистов сферы информационных технологий и транспорта сосредоточилось на вопросах безопасности и управления транспортным флотом. Результатом концентрации внимания на транспортном флоте явилось то обстоятельство, что осталась неохваченной проблема улучшения мониторинга и управления техническим и вспомогательным флотом бассейновых органов государственного управления на внутреннем водном транспорте (БОГУ на ВВТ). Необходимо отметить, что решение такой проблемы является одной из важнейших составляющих в повышении уровня безопасности транспортного процесса на внутренних водных путях РФ, поскольку на БОГУ на ВВТ и находящийся в их оперативном управлении флот возложена задача обеспечения условий для безопасного и беспрепятственного плавания судов и составов на внутренних водных путях Российской Федерации.

На внутренних водных путях России безопасность судоходства обеспечивают 16 бассейновых государственных управлений, из которых 15 имеют статус федеральных государственных учреждений государственных бассейновых управлений водных путей и судоходства (ФГУ ГБУВПиС) и одно имеет организационную форму государственного управления — федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП). Техниче -ский и вспомогательный флот государственных бассейновых управлений по состоянию

на 1 января 2008 г. составляет 2850 судов [2].

Не останавливаясь на вопросе необходимости обновления и модернизации флота, нужно отметить, что подразделения технического и вспомогательного флотов ГБУВПиС, в совокупности выполняя функцию обеспечения безопасности судоходства, каждое в отдельности решают свои индивидуальные задачи.

Рассмотрим самые основные задачи, решаемые техническим и вспомогательным флотами, и для наглядности проиллюстрируем их выполнение на рис. 1.

Основной задачей дноуглубительного флота является выполнение землечерпательных работ с целью обеспечения гарантированных габаритов судового хода на участках водного пути, подверженных заносимости. На рис. 1 цифрой 5 обозначен земкараван, выполняющий эксплуатационное землечерпание на правой кромке судового хода.

Основные задачи обстановочного флота — обслуживание знаков навигационного ограждения судового хода с целью обеспечения их исправности и нахождения на штатных местах согласно плану ограждения и проверка чистоты судового хода. На рис. 1 цифрой 1 обозначен обстановочный теплоход, осуществляющий проверку знаков навигационного ограждения, а 7 — обстановочный теплоход, осуществляющий производство тральных работ.

Основные задачи изыскательских партий, выполняемые с использованием промерных судов (цифра 5 на рис. 1), — это производство комплекса водных изысканий, включая гидрографические и гидрологические работы с целью определения глубин на водных путях, и контроль качества работ, выполняемых дноуглубительным флотом.

Основная задача дноочистительного флота — выполнение руслоочистительных работ, т. е. удаление естественных, искусственных и случайных подводных препятствий с судового хода, в том числе с производством водолазных работ. Дноочистительный снаряд, производящий работы на линии судового хода, обозначен на рис. 1 цифрой 6. Кроме того, плавучие краны дноочистительного флота осуществляют производство

>,Горготуха

Дноочистительный флот Производство берегоукрепительных работ

Бункеровочные суда

и вспомогательного флота горюче-смазочными материалами

о.Лисий

Дноуглубительный флот Производство землечерпательных работ

Промерные суда изыскательских партий Производство гидрографических и гидрологических работ

Плавучие очистные станции Прием и сдача подсланевых в<

Дноочистительный флот Производство руслоочистительных и водолазных работ

Обстановоч

Производив» тральных работ

Обстановочный флот

Работы по обслуживанию

знаков навигационного ограждения

Рис. 1. Основные задачи подразделений технического и вспомогательного флота ГБУВПиС

е<х о>

I мэАшяд

университета водных коммуникаций

берегоукрепительных и погрузо-разгрузочных работ (цифра 4 на рис. 1).

Основная задача бункеровочных судов (цифра 7 на рис. 1) — снабжение судов технического и вспомогательного флота горючесмазочными материалами.

Основная задача плавучих очистных станций (цифра 8 на рис. 1) — осуществление приема подсланевых вод у судов технического и вспомогательного флота и их сдача на станции переработки отходов.

Для того чтобы не загромождать рисунок, не иллюстрировались задачи: буксирного флота — буксировка несамоходных плавсредств (брандвахты, шаланды, баржи, дебаркадеры и пр.); специальных судов-водолеев — снабжение технического и вспомогательного флотов питьевой водой; задачи, выполняемые судами аварийно-спасательных формирований ГБУВПиС; задачи лоцманских судов. А также локальные подзадачи, выполняемые отдельными судами земкараванов (работа мотозавозен по завозке и перекладке рабочих якорей земснарядов, работа грунтоотвозных шаланд и т. п.), и ряд второстепенных задач, не имеющих прямой связи с безопасностью судоходства.

Большое количество вышеуказанных разноплановых задач, поставленных перед техническим и вспомогательным флотами ГБУВПиС, значительная протяженность внутренних водных путей, а также наличие затруднительных для судоходства участков, требует совершенствования мониторинга и управления судами технического и вспомогательного флотов на основе инфокоммуника-ционных технологий. Создание автоматизированной системы управления судами технического и вспомогательного флота (АСУ ТВФ) позволит государственным бассейновым управлениям более эффективно руководить техническим и вспомогательным флотами. АСУ ТВФ гармонично дополнит иерархическую триаду «КРИС — РИС — АСУ ДС» и повысит безопасность как транспортного, так и технического и вспомогательного флотов на новый более высокий уровень.

При этом, по-видимому, наиболее оптимально рассматривать АСУ ТВФ в структуре иерархической триады «КРИС — РИС —

АСУ ДС» как подсистему Речной информационной службы, в одном ряду с автоматизированной системой управления движением судов (рис. 2).

Рис. 2. Схема сопряжения АСУ ТВФ в структуре иерархической триады «КРИС — РИС — АСУ ДС»

Несмотря на то что структурная схема АСУ ТВФ основывается на обобщении опыта построения АСУ ДС, специфика решаемых техническим и вспомогательным флотом задач порождает ряд индивидуальных особенностей и отличает АСУ ТВФ от принятой канонической структуры АСУ ДС транспортного флота.

Рассмотрим типовую конфигурацию АСУ ТВФ, представленную на рис. 3.

Объектами АСУ являются суда технического и вспомогательного флота, причем в отдельный блок выделен обстановочный флот, хотя он является структурным подразделением технического флота.

Именно на работе обстановочного флота замыкаются все путевые работы, выполняемые на судоходных путях. Структурная схема АСУ ТВФ включает четыре основные системы:

— систему позиционирования, основанную на использовании радионавигационных полей GPS/ГЛОНАСС/GALILEO и их подсистем высокоточных дифференциальных поправок;

— систему мониторинга, предназначенную для получения полной информации об объектах АСУ ТВФ. Она состоит из подсистем УКВ-радиосвязи, РЛС-контроля, GSM — сотовой и транкинговой связи, видеонаблюдения и автоматизированных идентификационных систем (АИС);

— систему управления, представляющую собой координационный центр регули-

Система мониторинга

Транкинговая связь А

РЛ-контроль

Видеонаблюдение

УКВ-радиосвязь

ЛПР

ККС 1

блок сопряжения

АИС

ОБМ-сотовая связь

Береговые и плавучие знаки навигационного оборудования

Система мониторинга знаков навигационного оборудования

Обстановочный флот

Система взаимодействия

АСУ ДС

ОРЗ/БОРБ ОЬ(ЖА88 ОАЫЬЕО

Система

_ж_

Вспомогательный флот

Система управления

База данных

Рис. 3. Структурная схема АСУ ТВФ

Ё

:<х а)

\ мзАшяд

университета ^ИИИ водных коммуникации

рования работы АСУ ТВФ, который состоит из поста информационно-диспетчерской службы (ИДС), лица, принимающего решения (ЛПР), и базы данных;

— систему взаимодействия с АСУ ДС и РИС с использованием оперативной громкоговорящей связи, телефонной и факсимильной связи, электронно-картографических навигационных информационных систем (ЭКНИС).

В структурной схеме АСУ ТВФ необходимо выделить немаловажную с точки зрения

повышения уровня безопасности цепочку: система мониторинга знаков навигационного оборудования — береговые и плавучие знаки навигационного оборудования — обстановочный флот, которая при использовании АИС и дифференциальных подсистем ДГЛОНАСС/ позволит непрерывно отслеживать положение знаков навигационного оборудования и в случае необходимости оперативно восстанавливать поврежденные или смещенные СНО.

Список литературы

1. Петухов Ю. В. Информационное и математическое обеспечение построения береговой сети автоматизированных идентификационных систем для мониторинга и управления судоходством на внутренних водных путях ЕГС европейской части России: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. — СПб.: СПГУВК, 2008. — 20 с.

2. Федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы) в редакции Постановления Правительства Российской Федерации от 20 мая 2008 г. № 377.

УДК 681.3.07:656.6 А. П. Нырков,

д-р техн. наук, профессор, СПГУВК;

П. В. Викулин,

СПГУВК

АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ, ИДУЩИХ ПЕРЕСЕКАЮЩИМИСЯ КУРСАМИ

ALGORITHM OF MANAGEMENT OF THE SHIPS MOVEMENT, WHEN ITS COURSES INTERSECT

В статье рассматривается процесс расхождения судов, идущих пересекающимися курсами. Определяются параметры движения судна для построения траектории относительного движения при выполнении маневра расхождения. Предлагается использовать разработанный алгоритм для построения траектории движения.

The article discusses the process of divergence of ships when the courses of ships intersect. The parameters of the ship's movement at construction of the trajectory of relative movement to perform maneuver discrepancies are determined. The author suggests using the algorithm developed to construct the ship trajectory.

Ключевые слова: АИС, контрольная точка, дистанция кратчайшего сближения, маневр расхождения, параметры движения судна, алгоритм автоматизированного управления.

Key words: AIS, the control point, distance of closest approach, maneuver of discrepancies, parameters of the vessel, algorithm for automated control.