Models of decision making by a navigator under implicit agreements with colreg rules

Abstract

The purpose of the article is the model of perception of difficult situations by the navigator where the rules of COLREG are inconsistent. To build these models, a formal analysis of the situations was carried out, which allowed to design a decision-making support system to reduce risks and accidents related to sea transport. The article presents formal approaches that take into account the factors of vessel speed, qualification of a navigator, and the situations that influence the formation of maneuvering strategies. The illustrations show difficulties and ambiguous situations from the point of view of the rules. An important factor for decision-making is the ability of an adequate perception of the situation by a navigator, and the conditions in which this process is considerably difficult are given. The arguments are made in favor of the use of ECDIS and AIS navigation information systems, and the examples that indicate the difficulties of making decisions at the time of a large number of vessels are given. A relationship between the perception of service information by the navigator and the choice of maneuvering strategies is made. The recommendations on the development of a decision-making support system for navigators in difficult navigation situations are given. The approaches to apply a decision-making support system, as well as the formation of data about the navigator are proposed. Метою статті є побудова моделі сприйняття штурманом складних ситуацій, де неузгоджені правила МППСС. У реальних умовах виникає протиріччя між вимогами міжнародних правил та високим трафіком морських перевезень. Особливі ускладнення у роботі судноводія виникають також під час виконання маневрів при розходженні суден з багатьма цілями, що також супроводжується факторами стресу та невизначеності. Такі обставини суттєво впливають на рівень безпеки під час переходу у проливах та небезпечних районах мореплавання. З метою більш глибокого аналізу було проведено ряд експериментів засобами морських навігаційних стимуляторів у рамках проведення тренажерної підготовки з кадетами що підтверджують гіпотезу статті про виникнення ситуацій які змушують судноводія відхилятися від правил МППСС. Враховуючи даний факт у статті було запропоновані моделі щодо визначення стратегії поведінки судноводіїв під час нестандартних ситуацій при розходженні з суднами у вузькостях. Для побудови даних моделей проведено формальний аналіз ситуацій, що дозволяє спроектувати систему підтримки прийняття рішень для зменшення ризиків та аварійності на морському транспорті. У статті визначено що під час виникнення помилок членами навігаційної вахти на капітанському містку при управлінні судном виникають несанкціоновані зміни ролей, коли член вахти тимчасово замінює іншого без дозволу капітана або старшого помічника. Таким чином формується стала реакція що змушує в окремих випадках спотворювати як спектр уваги кожного учасника ситуації так і сприяти розвитку практичних навичок щодо подолання складних ситуацій відповідно до кваліфікаційних вимог судноводія. Враховуючи складність навігаційної ситуації, а також можливість прояву несприятливих погодних умов та інтенсивність морського трафіку за розпорядженням капітана вахта може бути підсилена що також впливає на модель поведінки кожного судноводія і формує його стратегію на майбутнє. У статті наводяться формальні підходи що враховують фактори швидкості руху судна, кваліфікацію штурмана і ситуації, що впливають на формування стратегій маневрування. Наведені ілюстрації показують складності і неоднозначні з точки зору правил обставини. Важливим фактором для прийняття рішень залишається здатність адекватного сприйняття ситуації штурманом. Наводиться аргументація на користь застосування навігаційних інформаційних систем ECDIS і AIS, наведені приклади, що вказують на труднощі прийняття рішень в момент скупчення великої кількості суден. Приводиться залежність між сприйняттям службової інформації штурманом і виборі стратегій маневрування. Дано рекомендації з розробки системи підтримки прийняття рішень штурманів в складних навігаційних умовах. Запропоновано підходи застосування системи підтримки прийняття рішень, а також формування даних про штурмана.