Вестник МГТУ. 2016, №4.

Вестник МГТУ. 2016. Т. 19, № 4. С. 759–766. DOI: 10.21443/1560-9278-2016-4-759-766 759 УДК 656.618.1.08:004.942 А. И. Бражный Механизм выбора приоритетных альтернатив и последовательности решений для обеспечения навигационной безопасности буксирного каравана В статье рассмотрены вопросы навигационной безопасности движения буксируемого объекта и буксировщика. Представлены методы выбора альтернатив лицами, принимающими решения (ЛПР) по управлению безопасностью буксирного каравана. Приведены примеры состояний навигационной безопасности, их взаимосвязи эксплуатационного, критического и аварийного характера применительно к заданной полосе положения, предложена последовательность формирования алгоритма действий с учетом оценки возможных потерь для обеспечения устойчивости буксирной операции. Целью работы является исследование и разработка последовательности логических заключений для формирования механизма принятия корректирующих действий судоводительским составом при выходе буксирного каравана из состояния устойчивой навигационной безопасности для его возвращения к исходным параметрам устойчивого движения. Для оценки навигационных рисков использован метод анализа функции рисков с дальнейшим выбором управлений, синтезированных для процесса буксировки, учитывая возможные реакции "человеческого элемента". Для расчетов использованы общеизвестные в теории вероятности и математической статистике методы. Построена итерационная математическая модель буксирного каравана с рассмотрением апостериорного распределения параметров фазовых координат каравана при заданных наблюдениях. Исследована вероятность возникновения ресурсных потерь при выборе оптимальной альтернативы. Установлено, что при выборе и принятии однократного решения в условиях риска среди альтернатив с потерями всегда можно найти такую альтернативу, которая способна обеспечить при управлении состоянием навигационной безопасности каравана уменьшение вероятности возникновения больших потерь. При управлении навигационным состоянием буксирного каравана следует выбирать оптимальную альтернативу, сводящую к минимуму вероятность максимальных затрат, а затем на ее базе выбирать при неполной информированности ЛПР оптимальную последовательность управлений, которая будет в свою очередь минимизировать среднюю функцию потерь. Ключевые слова: буксирный караван, условия риска, выбор альтернативы, средняя функция потерь. Введение В современных условиях при постоянном возрастании интенсивности движения морских судов, увеличении тоннажа морских перевозок и введении большинством прибрежных государств зон разделения движения судов перед судоводителями возникают дополнительные задачи по осуществлению навигации в условиях ограниченного водного пространства, что требует дополнительного рассмотрения сложившейся в мировой практике ситуации [1; 2]. Возрастает необходимость изучения процессов поддержания навигационной безопасности с точки зрения удержания морских судов в четко определенных границах заданной полосы движения, а в более широком толковании – полосы безопасности, что делает тему исследования остроактуальной и своевременной. В рамках модели появления навигационных опасностей и решения задачи по разрешению проблемных ситуаций, возникающих при буксировках маломореходных объектов, можно сформулировать общие представления о взаимосвязи трех основных состояний буксирного каравана и составить модель этих взаимосвязей [3]. В общем случае можно рассмотреть один наиболее характерный подход к составлению моделей таких взаимосвязей при выборе и принятии однократного решения в условиях риска, среди альтернатив с потерями возможно найти такую альтернативу, которая способна обеспечить при управлении состоянием навигационной безопасности каравана уменьшение вероятностей возникновения больших потерь. Выбор такой альтернативы должен предусматривать ее последующую реализацию [4]. Материалы и методы В работе применен анализ модели наблюдения для буксирного каравана в условиях неполной информации судоводителя, основанный на минимизации математического ожидания функции потерь для выбора предпочтительных управлений. Для оценки навигационных рисков использованы общеизвестные в теории вероятности и математической статистике методы. Использован метод исследования свойства устойчивости навигационной безопасности буксировочной операции, описан критерий выбора альтернативы, значительно снижающей ресурсные потери при принятии ЛПР действий в условиях неполной информированности для возвращения буксирного каравана в заданную полосу положения с сохранением устойчивого состояния безопасности. Построена итерационная математическая модель буксирного каравана и рассмотрен процесс апостериорного распределения параметров фазовых координат каравана при заданных наблюдениях.