inżynieria ruchu morskiego wykład 01 -...

Inżynieria Ruchu Morskiego wykład 01

Inżynieria Ruchu Morskiego wykład 01

Dr in ż. Maciej GucmaPok. 343

Tel. 91 4809 495 www.uais.eu //wykłady tu//[email protected]

Zaliczenie Wykładu / ĆwiczeńZaliczenie Wykładu / Ćwiczeń

� Wykład – zaliczenie pisemne� Ćwiczenia - Zadanie – projekt do

wykonania na zaliczenieObejmuje projektowanie i optymalizację Obejmuje projektowanie i optymalizację

terminali i innych obiektów IRM

Czym jest (a czym nie) IRM?Czym jest (a czym nie) IRM?

Inżynieria ruchu morskiego zajmuje się jakościowym i ilo ściowym

opisem procesów ruchu statków na akwenach ograniczonych akwenach ograniczonych

Zadania systemów IRMZadania systemów IRM

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

W szczególno ści…W szczególno ści…� Określenie wzajemnych zależności między

parametrami statku i akwenu, rodzajem wykonywanego manewru, warunkami hydrometeorologicznymi oraz nawigacyjnymi.

� Optymalizacja parametrów dróg wodnych i budowli hydrotechnicznych dla zadanego typu statku eksploatowanego w określonych warunkach żeglugi.

W szczególno ści…W szczególno ści…

� Optymalizacja parametrów statku dla określonego typu akwenu i panujących tam warunków żeglugi.

PrzykładPrzykład

� Ocena bezpieczeństwa systemów inżynierii ruchu morskiego, miary bezpieczeństwa.� Określenie bezpiecznych warunków

żeglugi w zadanych systemach inżynierii


żeglugi w zadanych systemach inżynierii ruchu morskiego.

� Wybór najkorzystniejszego manewru danego typu statku na badanym akwenie w panujących tam warunkach żeglugi.


� Określenie przepustowości dróg wodnych i parametrów ruchu w zadanych systemach inżynierii ruchu morskiego.


� Określenie przepustowości dróg wodnych i parametrów ruchu w zadanych systemach inżynierii ruchu morskiego.� Optymalizacja parametrów systemów


� Optymalizacja parametrów systemów regulacji ruchu dla danej drogi wodnej i panujących tam warunkach żeglugi.

PrzykładPrzykład

I ) Ustalenie wzajemnych relacji statku, akwenu, panuj ących 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. morskiego.

Systemy miar bezpiecze ństwa nawigacji Systemy miar bezpiecze ństwa 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,� 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,



� 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

PrzykładPrzykład



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:związanych z nimi manewrów:� toru wodnego,� obrotnicy,� terminalu promowego,� basenu portowego,� wejścia do portu,

� opracowanie uniwersalnej symulacyjnej metody optymalizacji dla wszystkich elementów dróg wodnych.

PrzykładPrzykład



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 � 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).

II Określenie dynamicznych i manewrowych cech statku, sterowanie ruchem statku.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.

PrzykładPrzykład

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;

II Określenie dynamicznych i manewrowych cech statku, sterowanie ruchem statku.II Określenie dynamicznych i manewrowych cech statku, sterowanie ruchem statku.

� wspomaganie regulacji ruchu statków w systemie VTS (Vessel Traffic Service).

� opisu procesu decyzyjnego nawigatora kierującego statkiem na akwenach ograniczonych.

III Identyfikacja charakterystyk strumieni ruchu statków i sterowanie nimi.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.

PrzykładPrzykład

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,

III Identyfikacja charakterystyk strumieni ruchu statków i sterowanie nimi.III Identyfikacja charakterystyk strumieni ruchu statków i sterowanie nimi.

� 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.

Akwen ograniczonyAkwen 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

h

hh'

a. Brzeg naturalny. b. Sztuczna skarpa.

c. Pionowe nabrzeże d. Brzeg pogłębionego toru wodnego na akwenie o mniejszej głębokości

PrzykładPrzykład

Bezpiecze ństwo nawigacji Bezpiecze ństwo 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),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).

PrzykładPrzykład

most .mpegmost .mpeg

Bezpiecze ństwo nawigacjiBezpiecze ństwo nawigacji

Ai - parametry akwenu,

Pi = f(Ai, Si, Ni, Hi, Mi, Ii, Ri )gdzie:

Ai - parametry akwenu,

Si - parametry statku,

Ni - parametry systemów określania pozycji,

Hi - parametry warunków hydrometeorologicznych,

Mi - parametry wykonywanego manewru,

Ii - parametry intensywności ruchu,

Ri - parametry systemu regulacji ruchu.

DziękujeDziękujeLiteratura� Inżynieria Ruchu Morskiego S. Gucma 2001� Dudziak J. „Teoria okrętu”, Wydawnictwo Morskie, Gdańsk 1988.� 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 2000.� Gucma S., Jagniszczak J. „Nawigacja morska dla kapitanów”. Wydawnictwo Foka,

Szczecin 1997.� Jurdziński M. „Planowanie nawigacji w obszarach ograniczonych”. Wyższa Szkoła

Morska, Gdynia 1999.� Nowicki A. „Wiedza o manewrowaniu statkami morskimi”. Wydawnictwo Morskie,

Gdańsk 1978.

Proszę przeczytać Rozdział 1 IRM // next time kartkówka z tego

inżynieria ruchu morskiego wykład 01 -...

Documents