- Transport on Line -

Е.ЛУШНИКОВ, проф.Балтийской гос.академии рыбопромыслового флота
(г.Калининград), С.ГУСМА, проф. Щецинской высшей морской школы

После суверенизации стран Балтии у России остался на Балтике крупный
незамерзающий порт Калининград. В связи с пересмотром концепции развития
рыбной отрасли и геополитической обстановкой в регионе на первый план выдвигается
проблема развития в Калининграде транспортно-складского комплекса. Необходимость
этого осознана на всех уровнях, и в этом направлении начинают уже делаться
первые шаги.

Одним из главных условий нормальной работы любого порта является безопасность
его акватории для маневрирования судов. Поэтому параметры всех элементов
водных путей, акваторий и причалов должны отвечать критериям безопасности
судоходства для запланированных условий эксплуатации портов.

Традиционные методы расчета параметров водных путей, в том числе и портов,
обыкновенно очень приближенны. Как правило, не учитываются размеры и маневренные
характеристики судов, гидрометеорологические условия, системы навигационных
операций и другие эксплуатационные условия, например, наличие и мощность
буксиров, виды маневров и т.п.

В результате применения этих методов определить степень безопасности
порта удается лишь после его постройки. Тогда же можно определить и условия
его эксплуатации, такие, как допустимые скорости ветра и течения, количество
и мощность буксиров для определенного вида судов, запрещенные маневры и
т.п.

Получившие в последнее время развитие компьютерные методы моделирования
движения судов в стесненных акваториях дают возможность определения взаимозависимостей
параметров судов, водных путей, навигационных ограждений, гидрометеорологических
и эксплуатационных условий еще на расчетной стадии.

Такие работы проводятся в несколько этапов:.построение компьютерной
модели движения судна на исследуемой акватории, анализ поведения модели
в заданных условиях работы порта, определение при помощи специальных методов
оптимальных параметров порта и оптимальных условий его эксплуатации.

Компьютерная модель может функционировать в любом заданном масштабе
времени , однако для наглядности обычно используется натуральный временной
масштаб 1:1. Математическое описание и моделирование деятельности лиц,
управляющих судном (капитана, вахтенного штурмана, лоцмана), довольно сложно,
поэтому в имитационных исследованиях (экспериментах) эти лица принимают
непосредственное участие.

В практике исследований применяются математические модели различной
степени строгости и различные способы отображения информации в зависимости
от типа решаемой задачи. В связи с этим перед началом экспериментальных
исследований производится верификация математической модели и модели компьютерной
имитации.

Модели дают возможность исследования с учетом любых скоростей и направлений
ветра и течения, различных ледовых условий, а также условий эксплуатации
(число буксиров, наличие подруливающих устройств и т.п.).

Экспериментальные исследования проводятся в соответствии с планом, который
зависит от цели разработки (задачи). Наряду с параметрами наиболее крупных
и характерных судов, гидрометеорологических, эксплуатационных условий этот
план предусматривает учет параметров водных путей, которые подлежат оптимизации.

На основании проведенных исследований при использовании специальных
методов оптимизации можно определить оптимальную форму элементов водных
^утей и портовых акваторий. Применение этих методов позволяет минимизировать
размеры маневренных акваторий, определять допустимые нагрузки на причалы
при швартовках судов, сводить к минимуму количество навигационных знаков
и т.п. Все это дает возможность сокращать инвестиции и гарантирует безопасную
работу портов в заданных условиях.

Такие методы применялись при проектировании разворота в порту Полице
(1) и топливной базы на Бочной Свине (2).

В представленных случаях акватория разворота, полученная имитационным
методом, примерно на 30% меньше, чем при обычном подходе.

Порт Калининград вместе с портами, расположенными рядом, - это сложная
система водных путей и акваторий, и, как показал опыт модернизации портов
с похожей конфигурацией (Антверпена, Амстердама, Щецина и т.п.), его перестройка
требует привлечения специальных исследовательских методов уже на этапе
проектирования. Применение оптимизационных методов компьютерной имитации
движения судов для проектирования перестройки (модернизации) систем водных
путей порта Калининград позволит свести к минимуму стоимость работ при
необходимом уровне безопасности.

Методы компьютерной имитации, которые предлагается использовать для
проектирования системы водных путей и акваторий порта Калининград, применялись
при проектировании и модернизации: портов Полице, Истад, Колобжег; терминала
паромов в Свиноуйсьце и топливного терминала в Щецине.

Коллективы научных сотрудников Высшей морской школы в Щецине и Балтийской
государственной академии в Калининграде проводили модельные испытания при
помощи таких методов и, имея большой опыт вданной области, в состоянии
выполнить эту задачу.