Координата ζ в этой таблице представляет расстояние торможения. Значения координаты ξ на судах с ВФШ отличается от нуля при снижении

хода работой машины на задний ход с момента, когда руль становится неэффективным.

По таблице время τM и расстояние SM торможения от скорости Vz1 до скорости Vz2 можно найти по формулам

Координаты начальной и конечной точки (если надо, и промежуточных точек) участка изменения скорости получают по формулам (6.9).

6.4. Принцип определение критерия эффективности маневров расхождения

Маневр для устранения угрозы столкновения должен быть безопасным,

экономичным и не противоречить МППСС-72. Показатель эффективности маневра следует выбирать таким, чтобы он количественно отражал степень соответствия маневра названным требованиям. Как и в других задачах с несколькими целями, определение эффективности расхождения включает нахождение частных критериев, а затем их объединение в общий показатель. Для оценки эффективности планируемых для предупреждения столкновений действий предложены разные способы [23, 35, 37, 41, 46, 47].

Ниже характеризуется вариант решения этой задачи, основанный на применении нечеткой логики. Преимущества использования нечетких моделей заключается в простоте количественной оценки с их помощью эффективности систем с качественными целями. Нечеткие модели могут рассматриваться как мост между двумя подходами – количественным и качественным моделированием, и являются наиболее приемлемыми для описания слабо формализованных процессов и для решения задач, которые считаются нетипичными для классической теории управления. К таким задачам относится и расхождение судов в море. Обычно нечеткие правила, используемые при решении задач управления в прикладных областях,

отражают знания и опыт специалистов.

При оценке эффективности маневра расхождения на первом этапе выбираются частные показатели успешности этого действия: критерий безопасности, критерий экономичности и критерий соответствия

МППСС-72.

Критерием безопасности намечаемого уклонения можно взять степень pd принадлежности к рациональной границе d sr минимального расстояния dmin до «целей» и навигационных препятствий. Функцию принадлежности к

156

d sr дистанции dmin , получаемой при прогнозе конкретной стратегии, можно

выбрать в виде, показанном на рис. 6.10, где 0,1 – порог различения;

dmin , d(s - нормированные значения dmin и наименьшего допустимого

дистанции dmin , соответствующей прогнозируемому маневру расхождения.

Показателем экономичности маневра расхождения обычно служит величина потерь t ходового времени. В t при маневре курсом

включаются потери из-за уклонения от намеченного маршрута перехода и возвращения к нему. Для маневра скоростью учитываются потери ходового времени, возникающие при уменьшении хода, при движении сниженной скоростью и при ее увеличении до исходного значения.

По t с помощью специально подобранной ФП (пример на рис. 6.11) определяется степень pэ экономичности маневра. На этом рисунке t -

предел потерь ходового времени, после которого планируемое действие считается неэкономичным. Эта граница у маневров курсом и скоростью

разная. Для маневров курсом значение t зависит от скорости судна. С

уменьшением хода оно увеличивается.

Экономичность маневра оценивается и другими показателями. Например, иногда маневр курсом считается рациональным, когда боковое отклонение от линии пути при расхождении является минимальным.

При дальнейшем рассмотрении критерием экономичности маневра считается величина потерь ходового времени.

Критерий соответствия МППСС-72 служит для оценки маневра по отношению к главной «цели». Принцип выполнения этой операции характеризуется на примере изменения курса для расхождения в открытом море и в прибрежных водах. Показатель качества этого маневра должен отразить его соответствие МППСС-72 по величине (заметности,

157

уверенности), своевременности и направлению уклонения в разных образованных судами ситуациях.

Критерием «заметности» маневра курсом может быть степень pи

принадлежности уклонения θ к рациональному θr значению в данных условиях плавания. В открытом море и в прибрежных водах при нормальной видимости рациональным считается отворот порядка на 400, хотя в этих условиях изменение курса на 10÷150 уже может быть различимо. В стесненной обстановке (в узкости, на фарватере), когда навигационные препятствия ограничивают движение, рациональным может быть и

изменение курса 100. Значение θr зависит не только от района плавания, но и от вида ситуации сближения судов (с учетом состояния видимости), степени опасности главного судна, стороны отворота. Если, например, первые три

фактора рассматривать как лингвистические переменные R* , A*JH , CJH* (см. табл. 5.1), то их можно учесть с помощью редукционного коэффициента μ, позволяющего по выбранному базовому значению иb находить отвечающее действительным условиям значение θr

θr = μ θb .

Базовое значение иb можно брать разным. Примем, что иb = 400 . Значения коэффициента μ для судна оператора определяются

экспертами в зависимости от R* , A0*H , C0*H , где 0 и H в индексе - соответственно номера судна оператора и главной цели. Например, для отдельных термов R* эта зависимость может быть представлена табл. 6.8.

Охарактеризуем принцип назначения μ для двух ситуации сближения. В ситуации 4 (пересечение курсов, «цель» Н справа), значение μ24

коэффициента μ при отвороте вправо берется равным единице, так иr = иb

отвечает этим условиям. При отвороте влево следует принимать во внимание, что Правилом 15 рекомендуется, если позволяют обстоятельства, избегать пересечения курса «цели» по носу. Это положение можно учесть, взяв μ больше единицы, например, μ14 =1.3.

158

В ситуации 5, когда два судна идут прямо или почти прямо друг на друга, они должны изменить свой курс вправо с тем, чтобы каждое из них прошло у другого по левому борту (Правило 14). В этом случае поворот

влево запрещен, поэтому м15 = 0.0 , а м25 =1.0 .

При ограниченной видимости значение рационального угла отворота принимается большим, чем при нормальной. В этих условиях значение μ

его стороны используется функция принадлежности θ к θr . Например, она может быть выбрана в виде, показанном на рис. 6.12.

рθ

1.0

отличаются, то рациональным моментом начала выполнения маневра на непривилегированном судне считают средину интервала заблаговременных мер:

tr = (ts +tt )/2.

Степень pt рациональности действий с началом в моменты

меньше, так как с увеличением t растут погрешности расчета DCPA, и повышается вероятность маневров «целей».

Когда tt < tr , эффективность маневра снижается из-за увеличения риска столкновения с уменьшением ТСРА, необходимости выбора больших углов отворота (сопровождается увеличением потерь ходового времени), и из-за роста вероятности, что встречное судно посчитает судно оператора не выполняющим своевременно своих обязанностей по расхождению.

На основе этого, функции принадлежности маневра соответственно непривилегированного и привилегированного судна к рациональным по времени действиям можно выбрать в виде, показанном на рис. 6.13,а и б, где

- нормированное значение ТСРА.

159