Inżynieria Ruchu Morskiego wykład 01. Dr inż. Maciej Gucma Pok. 343 Tel //wykłady tu//

Transkrypt

1 Inżynieria Ruchu Morskiego wykład 01 Dr inż. Maciej Gucma Pok. 343 Tel //wykłady tu//

2 Zaliczenie Wykładu / Ćwiczeń Wykład zaliczenie pisemne Ćwiczenia - Zadanie projekt do wykonania na zaliczenie Obejmuje projektowanie i optymalizację Obejmuje projektowanie i optymalizację terminali i innych obiektów IRM

3 Czym jest (a czym nie) IRM? Inżynieria ruchu morskiego zajmuje się jakościowym i ilościowym opisem procesów ruchu statków na akwenach ograniczonych

4 Zadania systemów IRM Zadaniem systemów inżynierii ruchu morskiego jest bezpieczne przeprowadzenie statków zgodnie z celem ich podróży z zachowaniem wymaganych parametrów procesu ruchu

5 W szczególności Określenie wzajemnych zależności między parametrami statku i akwenu, rodzajem wykonywanego manewru, warunkami hydrometeorologicznymi oraz nawigacyjnymi.

6 W szczególności Optymalizacja parametrów dróg wodnych i budowli hydrotechnicznych dla zadanego typu statku eksploatowanego w określonych warunkach żeglugi. Optymalizacja parametrów statku dla określonego typu akwenu i panujących tam warunków żeglugi.

7 Przykład

8 W szczególności Ocena bezpieczeństwa systemów inżynierii ruchu morskiego, miary bezpieczeństwa. Określenie bezpiecznych warunków żeglugi w zadanych systemach inżynierii ż ruchu morskiego.

9 W szczególności Wybór najkorzystniejszego manewru danego typu statku na badanym akwenie w panujących tam warunkach żeglugi.

10 W szczególności Określenie przepustowości dróg wodnych i parametrów ruchu w zadanych systemach inżynierii ruchu morskiego.

11 W szczególności Określenie przepustowości dróg wodnych i parametrów ruchu w zadanych systemach inżynierii ruchu morskiego. Optymalizacja parametrów systemów regulacji ruchu dla danej drogi wodnej i panujących tam warunkach żeglugi.

12 Przykład

13 I ) Ustalenie wzajemnych relacji statku, akwenu, panujących warunków nawigacyjnych i hydrometeorologicznych 1) Ocena bezpieczeństwa nawigacji w systemach inżynierii ruchu morskiego: budowa systemu miar oceny bezpieczeństwa nawigacji na akwenach ograniczonych stosowanych do wyboru wariantu rozwiązań systemów inżynierii ruchu morskiego.

14 Systemy miar bezpieczeństwa nawigacji Zależą one od typów drogi wodnej i wykonywania na niej manewrów [4,9]. Do podstawowych miar bezpieczeństwa nawigacji na akwenach ograniczonych należą: ryzyko nawigacyjne, szerokość pasa ruchu liczona na określonym poziomie istotności, energia kinetyczna pierwszego kontaktu statku z budowlą hydrotechniczną, prędkość strumieni zaśrubowych przy dnie i na ściankach budowli hydrotechnicznych, rozkład ilości awarii na badanym odcinku drogi wodnej, czas wykonywanego manewru,

15 I ) Ustalenie wzajemnych relacji statku, akwenu, panujących warunków nawigacyjnych i hydrometeorologicznych poszukiwanie uniwersalnych i ekonomicznych metod szacowania bezpieczeństwa nawigacji na akwenach ograniczonych, szacowanie ryzyka* nawigacyjnego w systemach inżynierii ruchu morskiego określenie bezpiecznych warunków żeglugi w systemach inżynierii ruchu morskiego, budowa modeli kryteriów bezpieczeństwa nawigacji. * Modele ryzyka nawigacyjnego są zależne od typu akwenu i wykonywanego tam manewru

16 Przykład

17 I ) Ustalenie wzajemnych relacji statku, akwenu, panujących warunków nawigacyjnych i hydrometeorologicznych 2) Optymalizacja parametrów dróg wodnych i budowli hydrotechnicznych przy ograniczeniach określonych przez warunki manewrowe statku: określenie modelu kryteriów i warunków optymalizacji, opracowanie szeregu szczegółowych metod optymalizacji parametrów dróg wodnych i budowli hydrotechnicznych opartych o wyniki badań symulacyjnych. Metody te dotyczą różnych elementów dróg wodnych i związanych z nimi manewrów: toru wodnego, obrotnicy, terminalu promowego, basenu portowego, wejścia do portu, opracowanie uniwersalnej symulacyjnej metody optymalizacji dla wszystkich elementów dróg wodnych.

18 Przykład

19 I ) Ustalenie wzajemnych relacji statku, akwenu, panujących warunków nawigacyjnych i hydrometeorologicznych 3) Optymalizacja parametrów statku przy ograniczeniach określonych przez warunki nawigacyjne i hydrometeorologiczne: budowa modelu kryteriów i warunków optymalizacji, opracowanie szczegółowych metod optymalizacji parametrów statków: statki samodzielnie manewrujące na budowanych akwenach w różnych warunkach nawigacyjnych i hydrometeorologicznych, statki manewrujące przy użyciu holowników na badanych akwenach w różnych warunkach nawigacyjnych i hydrometeorologicznych, optymalizacja ilości i parametrów holowników niezbędnych do bezpiecznego wykonania manewru określonego typu (określone warunki manewrowe).

20 II Określenie dynamicznych i manewrowych cech statku, sterowanie ruchem statku. 1)Matematyczne symulatory nawigacyjne oparte na modelu hydrodynamicznym: modele symulacyjne ruchu statków pracujących w czasie rzeczywistym. Modele symulacyjne ruchu statków pracujące w czasie nierzeczywistym (przyspieszonym). Zbudowane w oparciu: analityczne i analityczno-eksperymentalne matematyczne modele ruchu statków znacznie rzadziej modele eksperymentalne.

21 Przykład

22 II Określenie dynamicznych i manewrowych cech statku, sterowanie ruchem statku. 2) Budowa modeli predykcji ruchu statków służących głównie do: wspomagania manewrowania statku na akwenach ograniczonych. Modele te współpracują z nawigacyjnymi systemami informacyjnymi (ECDIS) lub niektórymi systemami map elektronicznych (ECS) [6]. Określają one przewidywaną trajektorię ruchu statku w wybranych przedziałach czasowych; wspomaganie regulacji ruchu statków w systemie VTS (Vessel Traffic Service). opisu procesu decyzyjnego nawigatora kierującego statkiem na akwenach ograniczonych.

23 III Identyfikacja charakterystyk strumieni ruchu statków i sterowanie nimi. 1)Określenie parametrów strumieni ruchu statków na drogach wodnych: określenie eksploatacyjnej i dopuszczalnej przepustowości dróg wodnych lub ich elementów w oparciu o kryteria bezpieczeństwa nawigacji. określenie typu i parametrów rozkładu ruchu statków oraz ich ograniczeń dla różnych elementów dróg wodnych, budowa modeli matematycznych strumieni ruchu statków na określonych rodzajach dróg wodnych lub ich elementach. Służą one do badań wzajemnych zależności między parametrami drogi wodnej.

24 Przykład

25 III Identyfikacja charakterystyk strumieni ruchu statków i sterowanie nimi. 2) Regulacja ruchu statków na drogach wodnych różnego typu: budowa matematycznych modeli sterowania ruchu w określonych systemach dróg wodnych i ich elementach. Znalazły one zastosowanie w badaniach systemów VTS oraz do badań wzajemnych zależności między parametrami drogi wodnej i strumieni ruchu oraz systemami regulacji, optymalizacja parametrów systemu regulacji ruchu dla różnych typów dróg wodnych i ich elementów. Opracowanie szczegółowych metod optymalizacji parametrów dla różnych systemów regulacji ruchu. Opracowanie uniwersalnych metod optymalizacji parametrów systemu regulacji ruchu.

26 Akwen ograniczony Kryterium głębokości // dla h >= 20 T efekt płytkowodzia zanika. Charakterystyki manewrowe statku zmieniają się już przy h < (3,5 4) T, natomiast wyraźny wpływ na zanurzenie statku i jego właściwości manewrowe występuje gdy h < (1,5 2,5) T Efekt brzegowy Efekt kanałowy h h a. Brzeg naturalny. b. Sztuczna skarpa. h h' h c. Pionowe nabrzeże d. Brzeg pogłębionego toru wodnego na akwenie o mniejszej głębokości

27 Przykład

28 Bezpieczeństwo nawigacji obejmuje całokształt zagadnień związanych z bezawaryjnym przeprowadzeniem statku z punktu A do punktu B. Pod pojęciem awarii należy rozumieć awarie nawigacyjne lub manewrowe, takie jak: wejście na mieliznę (rozumiane w szerokim znaczeniu tego słowa jako niezamierzone zetknięcia kadłuba, stera, czy śruby z dnem akwenu), uszkodzenie kadłuba podczas kontaktu statku z brzegiem (powstałe podczas uderzenia statku w element brzegowy, przy którym głębokość akwenu jest większe od zanurzenia statku), uszkodzenie konstrukcji hydrotechnicznych lub portowych przez kontakt bezpośredni statku lub jako efekt działania strumienia zaśrubowego, uszkodzenie holownika współuczestniczącego w manewrowaniu, uszkodzenie pływającego znaku nawigacyjnego, kolizja z innym statkiem znajdującym się na danym akwenie (statki przycumowane do nabrzeża, na kotwicy lub w ruchu).

29 Przykład most.mpeg

30 Bezpieczeństwo nawigacji P i = f(a i, S i, N i, H i, M i, I i, R i ) gdzie: A i S i N i H i M i I i R i - parametry akwenu, - parametry statku, - parametry systemów określania pozycji, - parametry warunków hydrometeorologicznych, - parametry wykonywanego manewru, - parametry intensywności ruchu, - parametry systemu regulacji ruchu.

31 Dziękuje Literatura Inżynieria Ruchu Morskiego S. Gucma 2001 Dudziak J. Teoria okrętu, Wydawnictwo Morskie, Gdańsk Galor W. Analiza stosowanych miar w inżynierii ruchu morskiego. Zeszyty Naukowe nr 53 Wyższej Szkoły Morskiej w Szczecinie, 1997 Gucma S. Model of vessel s manoeuvring in limited sea areas in navigational risk aspect. Archives of Transport, volum 12 issue 1. Warsaw Gucma S., Jagniszczak J. Nawigacja morska dla kapitanów. Wydawnictwo Foka, Szczecin Jurdziński M. Planowanie nawigacji w obszarach ograniczonych. Wyższa Szkoła Morska, Gdynia Nowicki A. Wiedza o manewrowaniu statkami morskimi. Wydawnictwo Morskie, Gdańsk Proszę przeczytać Rozdział 1 IRM // next time kartkówka z tego