The paper introduces a new measure of collision risk, derived from the concept of ship domain. The presented measure is flexible enough to be applied in combination with any given ship domain. Derivations of all the necessary equations for the Fuji domain have been presented in detail. Additionally, the paper contains numerical algorithms that are capable of determining the value of the measure for any other ship domain.
PL
Zaprezentowano nową miarę ryzyka kolizji dwóch statków wywiedzioną z koncepcji domeny statku. Miara ta jest elastyczna, tzn. można korzystać z niej w powiązaniu z dowolną zadaną domeną statku. Szczegółowo przedstawiono wyprowadzenia wszystkich niezbędnych wzorów w przypadku zastosowania modelu domeny Fuji. Dodatkowo zamieszczono algorytmy rozwiązań numerycznych, znajdujących wartość miary dla dowolnej zadanej domeny
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
This research article formulates a mathematical model of the matrix game of the safe ship control process containing: state variables and control, collision risk definition and the form of a collision risk matrix. Multicriteria optimization of the matrix game was introduced, leading to non-cooperative and cooperative game control algorithms and non-game control. Simulation safe trajectories of own ship for various types of control were compared to the example of the real situation at sea.
Evasive action in ship-ship encounter has to be carried out on time and in line with the international convention on collision regulation – COLREG. The convention not only includes a set of rules defining types of relations between encountering ships but also indicates appropriate action to be taken in a given encounter. One of such encounters is crossing, where, in case of a collision situation, a give-way ship has to take an appropriate action in due time. However, a stand-on vessel is also given an opportunity to manoeuver, if it is made clear to her that the other ship is not fulfilling her obligations. However, it is difficult to specify, at which point in time in the course of an encounter, the stand-on ship has to take an action in order to avoid collision. It is understandable, as this parameter depends on numerous factors, both endogenous (e.g. ship characteristics, her maneuverability), and exogenous (e.g. type of encounter, weather conditions). Therefore in this paper we make an attempt towards the definition of the critical area for a maneuver of a stand-on ship, in the situation where the give-way vessel does not take an action. This is determined with the use of a hydrodynamic model of ship motion, and series of simulations conducted for several types of encountering ships under various conditions. Once determined, the critical area demarcates the no-go area around the own ship, where any other ships on collision courses must not enter. Otherwise a collision cannot be avoided by an action of one ship alone.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.