Towards the assessment of critical area in a collision encounter accounting for stability conditions of a ship

• Autorzy: Krata, P. , Montewka, J. , Hinz, T.

Warianty tytułu

PL

Określenie obszaru krytycznego w sytuacji kolizyjnej na morzu z uwzględnieniem wpływu stateczności statku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The rules of road, called COLREGS provide guidelines for navigators onboard ships involved in collision encounter at navigable waters. Specific roles for stand-on and give-a-way vessels are assigned, depending on the phase of the encounter. In this paper we extend further our earlier work on the definition of the boundaries for the third phase of the encounter. The latter is referred to as critical area for an escape maneuver of a stand-on ship, in the situation where the give-way vessel does not take an action. This area is determined with the use of a state-of-the-art, six degree-of-freedom hydrodynamic model of ship motion. Series of simulations are conducted for a specific type of encountering ships applying various rudder angles to perform collision evasive maneuvers. Varying rudder angles reflect the fact, that hard-to-side command cannot always be executed, due to stability conditions of a ship. As a result we obtained a set of areas of various size, depending on the rudder angle used to perform evasive action for the predefined ship loading conditions related to her transverse stability characteristics. These demarcate the boundaries of the third phase of encounter for the standon ship, where other ships on collision courses must not enter. Otherwise a collision cannot be avoided by an action of one ship alone or the ship would have to turn too vigorously causing actual stability related threat.

PL

Prawidła prawa drogi dla statków nawigujących na morzu wynikające z konwencji COLREGS określają wzajemne obowiązki statków. W szczególności w sytuacji przecinania się kursów statków idącychn na zderzenie przypisywane są im obowiązki związane z ustąpieniem drogi oraz z utrzymaniem kursu i prędkości. Obowiązki te są jednak uzależnione od fazy spotkania. W artykule rozwinięte zostały wcześniejsze prace dotyczące określania krytycznego obszaru związanego z trzecią fazą spotkania, gdy statek uprzednio zobowiązany do utrzymania kursu i prędkości jest już zobligowany do podjęcia własnego manewru z powodu nie wykonania swego obowiązku przez statek zobowiązany do ustąpienia drogi. Kształt obszaru krytycznego wynika zarówno z rozmiarów statków, ich właściwości manewrowych, ale także z parametrów statecznościowych, co stanowi nowość w stosunku do dotychczasowego ujęcia zagadnienia. Wykorzystano zaawansowany hybrydowy model hydrodynamiczny określający w toku licznych symulacji ruch statku w sześciu stopniach swobody dla manewru antykolizyjnego wykonanego przy różnych wychyleniach steru. Nie zawsze bowiem wyłożenie steru na burtę jest dopuszczalne z punktu widzenia stateczności i wywoływanego przechyłu. W rezultacie wyznaczono granice obszaru krytycznego dla pełnego zakresu wychyleń steru. Niedopuszczalne jest zbliżenie powodujące wejście statku w obszar krytycznych, gdyż niemożliwe stanie się wówczas uniknięcie zderzenia własnym manewrem bądź przekroczona zostanie krytyczna wartość kąta przechyłu, co jest niebezpieczne dla statku, pasażerów i przewożonego ładunku.

Słowa kluczowe

PL

ryzyko kolizji; bezpieczeństwo ruchu morskiego; domena statku; stateczność statku; przechył

EN

collision risk; maritime traffic safety; ship domain; ship stability; ship list

• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 114
• Strony: 169--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krata, P.

• Gdynia Maritime University, Faculty of Navigation, Poland

autor

Montewka, J.

• Gdynia Maritime University, Faculty of Navigation, Poland
• Finnish Geospatial Research Institute, Dept. of Navigation and Positioning, Masala, Finland

autor

Hinz, T.

• Waterborne Transport Innovation Foundation, Łapino, Poland

Bibliografia

• 1. Colley, B. A., Curtis, R. G., & Stockel, C. T. (1983). Manoeuvring Times, Domains and Arenas. The Journal of Navigation, 36(02), 324-328. http://doi.org/10.1017/S0373463300025030
• 2. Curtis, R. (1986). A ship collision model for overtaking. The Journal of the Operational Research Society, 37(4), 397-406.
• 3. Hilgert, H., & Baldauf, M. (1997). A common risk model for the assessment of encounter situations on board ships. Deutsche Hydrographische Zeitschrift, 49(4), 531-542. http://doi.org/10.1007/BF02764347
• 4. Hilgert H. (1990). Critical distance as a boundary for action. Proceedings of the 16th International Radar and Navigation Simulator Lecture Conference (IRNSLC), St. Malo.
• 5. IMO. 2003. COLREG: Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972. International Maritime Organization, London.
• 6. Krata, P., & Montewka, J. (2015). Assessment of a critical area for a give-way ship in a collision encounter. The Archives of Transport, 34(2), 51-60.
• 7. Łukaszewicz, A. (2007). Określanie odległości krytycznej podjęcia manewru ostatniej chwili zgodnie z przepisami konwencji COLREG. In Międzynarodowa konferencja naukowa Transport XXI wieku (pp. 389-396). Stare Jabłonki: Politechnika Warszawska.
• 8. MAIB (2016). Report on the investigation into the listing, flooding and grounding of Hoegh Osaka Bramble Bank, The Solent, UK on 3 January 2015. Southampton.
• 9. Matusiak, J. (2011). On the Non-Linearities of Ships Restoring and the Froude-Krylov Wave Load Part. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 3 (1): 111-115.
• 10. Matusiak, J. (2013). Dynamics of a Rigid Ship. Aalto University publication series SCIENCE+ TECHNOLOGY, 11/2013 (https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/10265)
• 11. Zhang, J., Yan, X., Chen, X., Sang, L., & Zhang, D. (2012). A novel approach for assistance with anti-collision decision making based on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment, 226(3), 250-259. http://doi.org/10.! 177/1475090211434869

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.