Тихонов І. В. Методологічні основи поліергатичного забезпечення навігації та управління рухом водних транспортних засобів (цільова технологія безпеки)

Дисертаційна робота спрямована на вирішення актуальної науково-технічної проблеми поліергатичного забезпечення навігації та управління рухом ВТЗ шляхом завчасного ситуаційно-обумовленого перерозподілу функцій та ресурсів між людиною та електронною машиною з метою підвищення безпеки руху ВТЗ в зонах з підвищеним ризиком плавання. В роботі досліджено та визначено вирішальну роль в безпечному судноплавстві комплексної системи управління безпекою судноплавства, створення інтегрованих систем електронної навігації, запровадження новітніх технологій та зменшення впливу людського фактору в судноплавстві. Розроблено метод гарантування безпечного плавання в умовах неоднорідності фізичних полів у зоні руху ВТЗ для раціонального безаварійного виходу трансверсальною траєкторією в зону планового маршруту з урахуванням факторів впливу нестаціонарного середовища. Існуючі протиріччя між зростаючими вимогами до ефективності систем навігації та управління рухом та реальними можливостями сучасної науки та технологій усуваються шляхом вирішення обчислювальної складності поточних задач шляхом їх декомпозиції на типові тривіальні підзадачі. Удосконалено побудову системи стабілізації управління рухом ВТЗ в неоднорідному середовищі, яка дозволяє враховувати динамічний вплив хвиль при різних режимах хвилювання в морських умовах з багатоконтурними підсистемами автоматичного керування силовими виконавчими органами ВТЗ. Проведено синтез моделей поліергатичних систем з властивостями гарантованого адаптивного управління з контролем індивідуального стану судноводія, який забезпечує ефективний рівень гарантованого адаптивного управління в ієрархічних системах навігаційного обслуговування ВТЗ за умов змінних транспортних потоків на водних акваторіях. Обґрунтовано метод забезпечення неперервного безаварійного поліергатичного управління в локальній зоні судноводіння, який дозволяє здійснювати раціональний розподіл функцій в ієрархічних системах навігації та управління ВТЗ для оперативного підвищення рівня безпеки судноплавства, адекватного загрозам. Запропонована інтегрована схема інформаційного обміну в складній динамічній системі, побудованого на принципі стратегії “e-Navigation”. Розроблено метод забезпечення заданого рівня безпеки в поліергатичних систем навігації та управління рухом ВТЗ на внутрішніх водних шляхах в умовах реального часу, при якому для інтелектуалізації рішень систем прийняття рішень використовується інструментальний метод навігації. Формалізовано умови функціональної стійкості поліергатичних систем з метою утримання рівня безпеки руху ВТЗ на внутрішніх водних шляхах, що надає можливість здійснювати контроль та аналіз руху ВТЗ на внутрішніх водних шляхах, що дозволяє забезпечити більш високе значення ймовірності безпечного руху ВТЗ (до 97%) в зонах підвищеного ризику плавання та зменшити час кругового рейсу ВТЗ на р. Дніпро на 17,8 %. Запропоновано інформаційну технологію підвищення рівня інтелектуалізації на базі принципів універсального семантичного кодування лінгвістичних повідомлень, що циркулюють між інтелектуальними агентами єдиної системи навігації та управління рухом суден-газовозів. Визначено організацію поліергатичних систем навігації та управління рухом ВТЗ з поетапним впровадженням та вдосконаленням засобів підтримки оперативних рішень в реальному часі для забезпечення безпеки руху ВТЗ протягом рейсу, які дозволяють адаптувати спостереження та аналіз руху ВТЗ в територіальних водах України та проводити упереджені прогнозні розрахунки вірогідності аварійних подій в умовах зростання суднопотоків на цих акваторіях. Практичне значення отриманих результатів полягає у доведенні ефективності поліергатичного забезпечення навігаційного обслуговування водних транспортних засобів та систем навігації і управління рухом, а також своєчасного гарантованого підтримання безпечного рівня судноплавства в зонах з підвищеним ризиком плавання за рахунок запровадження комплексної інтеграції інформаційних процесів інтелектуальних транспортних систем. Результати дисертаційній роботи рекомендуються до використання під час комплексного застосовування засобів систем автоматизації судноводіння на ВТЗ та на берегових СНУР ВТЗ в зоні відповідальності України, а також при розробці та запровадженні інтегрованої системи інформаційного обміну в територіальних водах України на принципах стратегії «e-Navigation».