The use of the risk criterion in the task of optimization of ship divergence trajectories

Abstract

The problem of researching effective methods for preventing collisions of ships has become paramount and important in connection with the increase in tonnage, overall dimensions, speed and number of ships involved in the carriage of goods by sea. There are various methods for preventing ship collisions. The simplest method is to use own ship's course or speed change maneuver in relation to the most dangerous oncoming ship or ships in the zone of close proximity. A more efficient method is to determine the safe trajectory of the vessel. The task of ensuring safety when maneuvering several ships is quite complex and is associated with the formation of decision criteria when plotting a course. The existing methods for solving the problem of safe separation of ships are based on the criterion of absolute safety. The optimality of the trajectory, within the framework of this approach, is formed as not exceeding a given risk with a minimal maneuver path. In this case, the risk field contains the risk of ambiguity of the target trajectories, which ensures the prompt rebuilding of the trajectory in case of disturbances in the target's behavior. It is essential that the use of the risk function ensures that instrumental errors are taken into account when measuring target parameters. For modern computing systems, the method is programmed simply, which is confirmed by the given text of the simulation program. Проблема дослідження ефективних методів попередження зіткнень суден стала першорядною і важливою у зв'язку зі збільшенням тоннажу, габаритних розмірів, швидкості і кількості суден, які беруть участь у морських перевезеннях вантажів. Існують різні методи попередження зіткнень суден. Найпростішим способом є використання маневру зміни курсу або швидкості власного судна по відношенню до найбільш небезпечного зустрічного судна або суден в зоні близького зближення. Більш дієвим методом є визначення безпечної траєкторії руху судна. Задача забезпечення безпеки при маневруванні кількома кораблями досить складна і пов'язана з формуванням критеріїв прийняття рішення при прокладанні курсу. Існуючі методи вирішення проблеми безпечного шельфу суден базуються на критерії абсолютної безпеки. Оптимальність траєкторії в рамках цього підходу формується як неперевищення заданого ризику при мінімальному шляху маневру. При цьому поле ризику містить ризик неоднозначності траєкторій цілі, що забезпечує оперативне відновлення траєкторії у разі порушення поведінки цілі. Важливо, щоб використання функції ризику гарантувало врахування інструментальних похибок при вимірюванні цільових параметрів. Для сучасних обчислювальних систем метод програмується просто, що підтверджується наведеним текстом програми моделювання.