The aim of this paper is to develop a container ship traffic model for port simulation studies. Such a model is essential for terminal design analyses and testing the performance of optimization algorithms. This kind of studies requires accurate information about the ship stream to build test scenarios and benchmark instances. A statistical model of ship traffic is developed on the basis of container ship arrivals in eight world ports. The model provides three parameters of the arriving ships: ship size, arrival time and service time. The stream of ships is divided into classes according to vessel sizes. For each class, service time distributions and mixes of return time distributions are provided. A model of aperiodic arrivals is also proposed. Moreover, the results achieved are used to compare port specific features.
The paper solves the problem of controlling the handling of container ships in a tandem seaport. The control system for container ships includes determining the route of ships taking into account random disturbances, ship transport time and the time of unloading/loading. Determining the optimal route of ships is an NP problem. The ship service process is scheduled on a weekly basis. However, the tugboats operate in a shift cycle. It is important to designate a warehouse/wharf where containers are to be unloaded/loaded and to determine restrictions. The port consists of a roadway, ships, unloading and loading quays, canals, and warehouses and can have various structures. It is assumed that the ships await service in the port roadstead. The time horizon for the allocation is one week. Ships waiting in the roadstead have priorities depending on the waiting time. It is assumed that the time of transport, unloading/loading of the vessel and economic parameters are given. The optimization of ship service in the port is multi-criteria. There are entry, exit and internal criteria. The problem of controlling container ships in a tandem seaport was solved by the method of artificial intelligence using a computer program. The optimization criterion was the minimization of vessel service time in both parts of the port, taking into account restrictions. A logistics system for controlling ships in a tandem seaport with averaged data and random events was developed.
PL
Artykuł został poświęcony zagadnieniu kontroli obsługi kontenerowców w tandemowym porcie morskim. System sterowania kontenerowcami obejmuje wyznaczanie trasy statków z uwzględnieniem zakłóceń losowych, czasu transportu statku oraz czasu rozładunku/załadunku. Wyznaczenie optymalnej trasy statków jest problemem klasy NP. Proces obsługi statku planowany jest co tydzień, jednak holowniki działają w cyklu zmianowym. Ważne jest to, aby wyznaczyć magazyn/nabrzeże, w którym kontenery mają być rozładowane/załadowane, oraz wyznaczyć ograniczenia. Port składa się z tras, statków, nabrzeży rozładunkowych i załadunkowych, kanałów oraz magazynów i może mieć różne konstrukcje. Zakłada się, że statki oczekują na obsługę na redzie portowej. Horyzont czasowy alokacji ustalono na jeden tydzień. Statki oczekujące na redzie mają priorytety zależne od czasu oczekiwania. Zakłada się, że podano czas transportu, rozładunku/ załadunku statku oraz parametry ekonomiczne. Optymalizacja obsługi statków w porcie jest wielokryterialna, tzn. że istnieją kryteria wejścia, wyjścia i kryteria wewnętrzne. Zaproponowano rozwiązanie problemu sterowania kontenerowcami w tandemowym porcie morskim za pomocą metody sztucznej inteligencji z wykorzystaniem dedykowanego programu komputerowego. Kryterium optymalizacji była minimalizacja czasu obsługi statków w obu częściach portu z uwzględnieniem ograniczeń. Opracowano system logistyczny przeznaczony do sterowania statkami w tandemowym porcie morskim z uśrednionymi danymi i zdarzeniami losowymi.
Przedstawione w artykule prace projektowe, były wykonywane w ramach Miejskiego Programu Wsparcia Partnerstwa Szkolnictwa Wyższego i Nauki oraz Sektora Aktywności Gospodarczej "MOZART". Program rozpoczęty był w 2012 roku przez Radę Miejską Wrocławia (Polska). Jego celem jest wsparcie wrocławskiego rynku pracy. W ramach projektu, miasto Wrocław udziela finansowego wsparcia partnerstwom naukowo-biznesowym, na realizację zgłoszonych przez nie projektów z różnych dziedzin. Opisywany projekt miał miejsce na przełomie 2017-2018 roku. Przedsiębiorstwo Navishipproject jest inżynierskim biurem projektowym o dużej praktyce w projektowaniu statków śródlądowych i morskich. Ich personel składa się z wysoko wykwalifikowanych projektantów statków technicznych, doświadczonych w różnego rodzaju specjalnościach, w tym: opracowywaniu kompletnych projektów, projektów wstępnych, umów i kategoryzacji. Dr Wojciech Wesołek jest prowadzącym pracownie projektowania środków transportu w Akademii Sztuk Pięknych we Wrocławiu. Sam specjalizuje się w projektowaniu jachtów, ale na co dzień kształci studentów w kierunku projektowania pojazdów a w szczególności samochodów. Powstały materiał (projekty wzornicze promu bocznokołowego i kontenerowca rzecznego) opracowano głównie z myślą o możliwości dostosowania do produkcji w późniejszym czasie.
EN
The project presented below has been completed within the scope of the Municipal program for the university-business linkage "MOZART". The program launched in 2012 in Wrocław and was founded by the Wrocław City Council in Poland. Its aim is to support Wrocław’s labor market. Within the scope of the project, the City of Wrocław provides financial support for projects submitted by science-business partnerships. This project took place at the turn of 2017-2018. Navishipproject is an engineer designing studio that specifies in designing inland and sea ships. Their staff consists of highly qualified technical ship designers experienced in all sorts of specialties including: developing complete projects, proposals, contracts and categorization. PhD Wojciech Wesołek is an assistant at the Means of Transport Design Studio at the Academy of Art and Design in Wrocław. He specializes in ship designing, but usually educates students in vehicle design, especially cars. The resulting material (industrial design concept of side-wheel ferry and river container ship) was developed mainly with the possibility of adapting to production at a later time.
Paper discussed important factors affecting handling of ULCS (ultra large container ships) in Port of Gdańsk. In recent years more such vessels had been calling Gdańsk, including new generation of ULCs called Triple-E launched by Maersk. Studies conducted in Maritime University confirmed feasibility of safe handling of such large vessels but pointed to several factors needed to be taken under consideration to provide required safety level for ship handling operations. Author analysed factors responsible for safe handling ULCs in Gdańsk.
PL
W artykule omówiono ważne czynniki wpływające na manewrowanie dużymi kontenerowcami w porcie gdańskim. W ostatnich latach coraz więcej takich statków zawijało do portu w Gdańsku, włączając w to nową generację ultra dużych kontenerowców typu Triple-E, zbudowaną dla firmy Maersk. Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Morskim w Gdyni potwierdziły możliwość bezpiecznego manewrowania takimi statkami, ale wskazały na szereg czynników, które powinny być uwzględnione w celu zapewnienia odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa operacjom manewrowania statkami. Autorzy przeanalizowali czynniki odpowiedzialne za bezpieczne manewrowanie dużymi kontenerowcami w porcie gdańskim.
This article presents regression equations to estimate container ship design characteristics based on the most up-to-date data and deadweight capacity, the number of containers and their combination at the preliminary design stage. These design formulas could have application for the estimation of key container ship characteristics such as: main ship dimensions, geometric parameters, main engine total power, ship velocity, final price and others. Regression equations were performed on the basis of IHS Maritime & Trade main container ship data built from 2005-2015. All equations presented in this paper could have practical application at the preliminary design stage and increase ship design theory development.
The paper presents regression formulas that allow us to estimate the final price of new container ships, based on TEU and deadweight capacity, service speed, length between perpendiculars and gross tonnage of container ships built from 2005 to 2015. The formulas were developed using the author’s own method based on curve fitting techniques and regression methods. The study shows that utilising the author’s method to predict the final price could offer greater accuracy solutions than any standard methods presented in literature. This method was implemented properly with ndCurveMaster curve fitting software which was developed by the author and was applied to develop regression equations presented in the article. The formulas presented in the article have practical application for estimation of container ship final price needed in transport studies or preliminary parametric container ship design. These equations refer to the most up to date vessels and offer the chance to advance ship design theory.
W artykule omówiony został przebieg rozwoju statków kontenerowych. Omówiono charakterystykę statków kontenerowych, ich klasyfikację oraz specyfikę. Zostały przedstawione wszystkie statki kontenerowe zwodowane i eksploatowane od roku 2006, kiedy ich rozwój stał się najbardziej dynamiczny. Zostały omówione parametry techniczno-eksploatacyjne wiodących jednostek kontenerowych zaliczanych do największych statków na świecie. W artykule przedstawiono trendy rozwoju morskiej gospodarki kontenerowej oraz jego wpływ i skutki na funkcjonowanie polskich portów i terminali kontenerowych.
EN
The introduction of containers and ships adapted to transport them, has been a significant change when it comes to the exchange of material assets in the technology of transport. Because of standardizing containers technically, international trade exchange has become faster and a lot more efficient. Container ships have been fully adjusted to transport containers, which resulted in some changes in their construction, such as: open deck construction and the lack of hatch covers of the cargo hold; displacement of the super-structure closer to the midship than it was till then, close to the stern; cargo hold equipped with guide, container slots facilitating mounting. Very dynamic development of the container ships occurred with the introduction of the m/v Emma Mearsk. This was the breakthrough moment when it comes to the development of the container ships. In the following years, container ship with transport capacity over 15000 TEU were introduced. In addition to as well as the increasing capacity of container ships, it became more common to equip them with systems based on modern technologies allowing them to reduce the carbon dioxide emissions and sulfates, as well as systems dedicated to cleaning and filtration of the seawater (system ecobalast). In May 2017, the OOCL Hong Kong was delivered, which is so far the biggest in the world and could hold of 21413 TEU. Due to the enormous size of the container ships, there are not many ports that could handle them. Investments and finally the construction of T2 terminal in DCT Gdańsk allowed it to be one of not many than can handle container ships as big as OOCL Honk Kong. As a result of the investments, not only the competitiveness and the importance of the port has increased but also the importance of Poland internationally.
W artykule omówiono wpływ warunków hydrometeorologicznych ze szczególnym uwzględnieniem działania wiatru oraz prądu na kontenerowiec ULCV (Ultra Large Container Vessel) podczas postoju na kotwicy. W celu wyznaczenia granicznych wartości wiatru, przeprowadzono badania symulacyjne z wykorzystaniem reprezentatywnego modelu statku, a otrzymane wyniki badań porównano z wykonanymi obliczeniami teoretycznymi.
EN
Paper presents influence of hydro-meteorological conditions, especially wind and current on the ULCV (Ultra Large Container Vessel) container ship during anchoring. Wind speed limits, were determined by simulation study, based on representative ship model. Results of simulations were compared with theoretical calculations.
Artykuł przedstawia porównanie wartości okresu kołysań swobodnych statku wyznaczonego na podstawie wzorów uproszczonych zalecanych przez IMO w Kodeksie Stateczności Statku Nieuszkodzonego oraz uzyskanych w toku przeprowadzonych symulacji numerycznych. Do wykonania analizy wykorzystano dane trzech statków kontenerowych różnej wielkości i różnej generacji. Przyjęto po cztery typowe stany załadowania dla każdego ze statków. Wyniki porównania zestawiono na wykresach okresu kołysań w funkcji amplitudy dla szerokiego zakresu amplitud kołysania bocznego.
EN
The paper deals with the matter of estimation of ship’s free rolling period. The comparison of calculations based on the IMO-recommended method versus numerical simulations is presented. The particulars of three container vessels of different sizes and generation were used to perform simulations of their free rolling. Four typical loading conditions of each ship were taken into account. The results of comparison are presented in the form of plots presenting obtained rolling periods versus rolling amplitude for a wide range of such amplitude of ship rolling.
Article characterizes the methods of adaption to the requirements of the Directive 2012/33/EU of the European Parliament and of the Council concerning the reduction of emissions of sulphur dioxide by container vessels. It presents alternative using LNG fuel on example container ships. Methods bunkering LNG ships in the southern part of the Baltic Sea was presented.
W artykule omówiono stosowane współcześnie miary stateczności poprzecznej statków morskich oraz zasady normowania tej stateczności zawarte w Kodeksie stateczności statku nieuszkodzonego. Następnie zaproponowano koncepcję wprowadzania modyfikacji parametrów statecznościowych w celu zwiększenia bezpieczeństwa żeglugi. Ideą jest dostosowywanie aktualnej stateczności statku do warunków hydrometeorologicznych dla uniknięcia wejścia w strefę rezonansu kołysań bocznych. Zaprezentowano możliwość wpływania na położenie tej strefy poprzez zmianę wartości wysokości metacentrycznej statku. Jako że położenie strefy rezonansowej jest uzależnione od wzajemnej relacji okresu spotkaniowego fali i okresu kołysań własnych statku, ten drugi może być modyfikowany poprzez zmianę wartości wysokości metacentrycznej i tym samym relokację niebezpiecznej strefy. Wzrost wartości GMp jest w praktyce trudny do uzyskania, jednak obniżenie tej wartości jest wykonalne. Warunkiem koniecznym jest jednak posiadanie odpowiedniego zapasu stateczności, stąd wykonano analizę raportowanych z wielu statków kontenerowych stanów załadowania. Wykazała ona znaczne przekroczenie minimalnych wymagań statecznościowych, co daje możliwość zastosowania w praktyce proponowanego rozwiązania.
EN
The contemporary approach towards ship stability determination is described in the paper, as well as the proscriptive stability standards contained in the International Code on Intact Stability. Then the concept of modification of ship stability characteristics is introduced, aiming at an increase in safety of navigation. The core idea of the proposal consists in an adjustment of ship stability parameters to the contemporary hydro-meteorological conditions to avoid entering a synchronous rolling zone. The possibility of relative shift of this dangerous zone is described and demonstrated on the basis of a sample calculations. As its location depends on the relation between wave encountering period and ship rolling period, the latter one may be adjusted by tuning of the metacentric height. Such modifications of ship stability parameters are relatively difficult in terms of an increase in metacentric height but practically feasible by decreasing of it. Thus, the realistic range of stability parameters of container vessels is analyzed. The reported loading conditions in a wide group of container vessels correspond to the much better stability characteristics then required by the ISC standards, which enables proposed modifications. The study reveals the feasibility of an application of the main concept.
W artykule przedstawiono analizę wielkości i jakości zasobów energii odpadowej w aspekcie przydatności w skojarzonej gospodarce energetycznej kontenerowca klasy Malaccamax. Dla dobranego silnika głównego określono strumienie energii odpadowej zawarte w spalinach wylotowych, powietrzu doładowującym, wodzie chłodzącej, oleju smarowym i wypromieniowanym cieple. Zidentyfikowano parametry stanu nośników energii odpadowej. Na ich podstawie obliczono wielkości dostępnych strumieni oraz wskaźniki jakości nośników energii odpadowej w pełnym zakresie obciążeń silnika. W oparciu o uzyskane wyniki oceniono przydatność poszczególnych strumieni ciepła do wykorzystania w skojarzonej gospodarce energetycznej statku. Pokazano ich wpływ na wybór poziomu i konfiguracji układu odzysku energii odpadowej.
EN
This article presents an analysis of quantity and quality of waste energy sources in terms of their usefulness in the cogenerative power system of a Malaccamax container ship series. For a chosen main engine, flows of waste energy have been determined for exhaust gases, charging air, cooling water, lubricating oil and radiated heat. State parameters of waste energy carriers have been identified. On their bases, the values of available flows and determinants of waste energy carrier quality, for the entire range of engine load, were calculated. The obtained results were used for evaluating the usefulness of particular heat flows for the ship cogenerative power system. Their influence on the choice of level and configuration of the waste heat recovery system has been shown.
Statek morski jest największym środkiem transportu. Katastrofa morska spowodowana kolizją statków lub atakiem pirackim niesie za sobą wielkie straty finansowe, lokalne katastrofy ekologiczne oraz śmierć ludzi. O wielkości negatywnych skutków może decydować konstrukcja statku.
EN
Marine vessel is the largest means of transport. Maritime disaster caused by collision of ships or pirate’s attack involves huge financial losses, the local ecological disasters and the death of people. About the size of the negative effects can decide the structure of the ship.
W oparciu o opracowanie autorów, wg wybranych kryteriów, dokonano analizy, bezpieczeństwa w eksploatacji morskiej kontenerowca i statku RoRo, jako ewolucyjnych konstrukcji okrętów transportowych marynarki wojennej. Przedstawiono wyniki analizy, potwierdzające, że okręty transportowe marynarki wojennej są bezpieczniejsze w eksploatacji morskiej niż ich ewolucyjni następcy z marynarki handlowej.
EN
On the basis of a study the authors of according to selected criteria, analysis, safety in maritime exploitation of container ship and RoRo vessel, as the evolutionary design of transport vessel of the Navy. Shows the results of the analysis, proving that the Naval transport vessel are safer in use at sea than their evolutionary successors from the merchant navy.
W artykule zaproponowano sposób oceny bezpieczeństwa żeglugi (ryzyka nawigacyjnego) kontenerowców klasy PS, takich jak „Emma Maersk”, w akwenie ograniczonym Zatoki Gdańskiej z wykorzystaniem przestrzennego modelu domeny statku. Istotą proponowanych w pracy metod jest systemowe ujęcie eksploatacji statku morskiego w aspekcie oceny jego bezpieczeństwa podczas manewrów podchodzenia do terminalu kontenerowego DTC Gdańsk Port przy działaniu różnych zakłóceń zewnętrznych.
EN
In this paper author presents the methods that can be used for estimating the safety of shipping (navigational risk) in the restricted sea areas of the Gulf of Gdańsk by means of a three- -dimensional model of ship’s domain specified for the PS Class container vessels ‘Emma Maersk’. The essence of the method suggested in the thesis is the systematic approach to a sea vessel operation in the aspect of estimating its safety while approaching DCT terminal in Gdańsk Port Północny in divergent exterior conditions.
The article describes a method of ship seakeeping characteristics modeling that are represented by descriptive variables. The research aimed at checking the possibility of using artificial neural networks for building models based on descriptive values of seakeeping properties and finally, developing design guidelines. The article reports an experiment of modeling a situation of shipping green water by a container vessel. The experiment verifies the theoretically adopted method.
PL
W artykule przedstawiono metodę modelowania właściwości morskich przedstawionych za pomocą zmiennych opisowych. Celem badań było sprawdzenie możliwości wykorzystania sztucznych sieci neuronowych do budowania modeli bazujących na wartościach opisowych właściwości morskich i na tej podstawie opracowywanie wskazówek projektowych. W artykule przeprowadzono przykładowy eksperyment numeryczny modelowania zalewania pokładu kontenerowca, weryfikujący wstępnie przyjętą metodę.
W artykule przedstawiono analizę ryzyka operacyjnego manewrów krytycznych kontenerowca o maksymalnych wymiarach dla portu. Podano przykłady oceny bezpieczeństwa tych manewrów dla zakładanej modernizacji infrastruktury portowej z wykorzystaniem sieci bayesowskich. Zaprezentowano bayesowskie diagramy wpływu do oceny ryzyka w oparciu o wyniki I etapu analizy nawigacyjnej wykonywanej dla Portu Gdynia.
EN
The paper presents the analysis of the operational risk of critical manoeuvres of the maximum container ship for the particular port. The examples of safety assessment of these manoeuvres using Bayesian networks for the planned modernisation of the port infrastructure are described. The presented Bayesian influence diagrams have been developed on the basis of the results of the first stage of navigational analysis worked out for Port of Gdynia.
Container traffic grew very fast and many ports have prepared infrastructure and superstructure for the container vessels. During the last decade, many of Eastern Baltic ports container terminals started working with container vessels and in the same time looked for the bigger container vessels with limited possible investments (1). In many ports are very limit space inside the ports and it make additional difficulties increase entry to the ports ships size. Container terminals usually are located in the middle or in the end parts of the ports and find enough space for the ships turning basins raise difficulties. Big container vessels navigational safety must be linked with ports infrastructure, but very often ports are orientated on the old standards and design recommendations, so are trying to keep big safety coefficients regarding water ways depths, widths, and hydrometeorological conditions limitations. Old standards did not include new accuracy navigational equipment such as RTK systems, which are implemented in many ports and increase navigational possibilities and navigational safety. This paper addresses the theoretical approach of the influence of new big container vessels sailing within ports areas, namely ships turning basins, possibilities and navigational safety of the ships, which have big wind surface and good manoeuvrability.
PL
Intensywny wzrost ruchu kontenerowców narzucił konieczność odpowiedniego przygotowania infrastruktury portowej. W ciągu ostatniej dekady wiele spośród terminali portowych na Bałtyku Wschodnim rozpoczęło współpracę ze statkami kontenerowymi, poszukując równocześnie innych dużych jednostek tego typu z ograniczonymi możliwościami inwestowania (1). W wielu portach powierzchnie ich basenów nie odpowiadają potrzebom kontenerowców, co powoduje trudności przy wejściu. Terminale dla statków kontenerowych zwykle położone są w środku lub na końcu portu i znalezienie tam odpowiedniej powierzchni, by wykonać manewr obrotu stwarza wiele trudności. Bezpieczeństwo nawigacji w przypadku dużych jednostek musi być powiązane z infrastrukturą portową, jednak bardzo często porty pracują w oparciu o stare normy i zalecenia, w związku z czym starają się zachować wysoki współczynnik bezpieczeństwa pod względem głębokości i szerokości dróg wodnych oraz warunków hydrometeorologicznych. Stare standardy nie uwzględniają też nowoczesnych urządzeń, takich jak systemy RTK, służących dokładności nawigacyjnej, które są wprowadzone w wielu portach i zwiększają możliwości i bezpieczeństwo. Artykuł stanowi teoretyczne ujęcie żeglugi nowych kontenerowców w obszarze basenów portowych, omawia bezpieczeństwo i możliwości nawigacyjne statków o dużych gabarytach i dobrej sterowności.
The analysis of developmental tendencies in reloading technology for container ships is presented in the paper. Innovative methods are described for typical solutions. The paper indicates factors which can have significant influence on forming modern systems of loading and unloading containers on vessels.
PL
W artykule dokonano analizy tendencji rozwojowych w technologii przeładunku kontenerowców. Na tle typowych rozwiązań przedstawiono podejścia innowacyjne. Wskazano na czynniki, które mogą mieć istotny wpływ na kształtowanie nowoczesnych systemów rozładunku i załadunku kontenerów na jednostki pływające.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opisano układ i urządzenia umożliwiające osiąganie ochrony katodowej śrub napędowych statku, przy jednoczesnej ekwipotencjalizacji mas kadłuba i wału napędowego, która eliminuje zagrożenie korozją elektrolityczną i elektroerozją w łożyskach linii wału. Przedstawiono wyniki badań charakterystyk eksploatacyjnych układu ochrony zainstalowenego na statku - kontenerowcu, z dwuśrubowym napędem i kadłubem chronionym katodowo za pomocą aluminiowych anod galwanicznych. Pomiary przeprowadzono w czasie rejsów statku na morzach Bałtyckim i Północnym. Wyznaczono również katodową charakterystykę polaryzacyjną śrub napędowych, rezystancję elektrolitycznej części obwodu ochrony katodowej śruby i potencjały kadłuba statku przy wyłączonej ochronie katodowej śruby.
EN
It has been described layout and the equipment enabling the achievement of cathodic protection of propellers of a ship and, at the same time, the equipotentialisation of the masses of both shaft and the hull, which eliminates the hazard of electrolytic corrosion and electroerosion in the bearings of the shaft. It has been presented the results of investigations of operation characteristics of the protection system installed on board the container ship with twin propellers and the hull protected by means of aluminium galvanic anodes. The measurements has been carries out during the ship's voyages on the Baltic Sea and North Sea. It has been determined: cathodic polarisation characteristics of the propeller, the resistance of electrotylic part of cathodic protection of the propeller and the hull potential, while the cathodic protection of the propeller is switched on and off.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.