Расчеты безопасности плавания 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчеты безопасности плавания



Особенности проблемы

Многообразная и сложная проблема повышения безопасности мореплавания, включающая основные проблемы безаварийного плавания и промысла, приобретает все большую остроту при увеличении размеров, скоростей и плотности движения судов, столь характерном для развития мирового судоходства и промысла. Не менее острой становится эта проблема и в условиях старения, износа судов, ухудшения их снабжения и ремонта, которые наиболее характерны для отечественного флота. Каждая морская авария угрожает жизни людей, ведет к потере грузов и подчас катастрофическому загрязнению внешней среды, всегда влечет за собой все возрастающие убытки.

Традиционно навигационными называют аварии вследствие ошибок или неправильного судовождения, приведшие к посадке судов на мель и столкновению судов. Эта терминология приводится в достаточно удачном и полном, хотя и значительно устаревшем, издании [7; 13; 26; 49]. Применительно к промысловому флоту безопасность плавания судов необходимо рассматривать также в процессе промысла, когда нарушается безопасность процесса лова за счет потери мореходности судов по тем же вышеназванным причинам и в случаях навалов при швартовке в море. В определенном смысле к промысловым авариям следует относить происшествия с орудиями лова, однако в силу тех же традиций этот вид материальных потерь, порой весьма значительных в материальном и экологическом плане, не рассматривается в морском судоходстве.

Последними отечественными документами [1, 2, 3, 5, 6, 32, 33, 36], в отличии от бывших, советских, признаются возможными аварии, вызванные непреодолимыми силами стихии. Рассматривая аварии нельзя не учитывать их удельный вес и возможные последствия. Такие навигационные аварии как посадки на мель или касания грунта по мировому флоту составляют более четверти всех аварий и, как правило, приводят наряду со столкновениями судов к наиболее тяжелым, часто – трагическим последствиям. С другой стороны не менее опасными и тяжелыми могут быть аварии, вызванные непреодолимыми силами стихии совместно с конструктивными недостатками судов. Наиболее трагическим примером тому может быть катастрофа парома «Эстония».

Навигационные аварии в виде посадок на мель происходят вследствие недостаточной точности, с которой известно место судна относительно ближайших опасностей. Анализ таких аварий убеждает в необходимости объективной оценки точности счисления и обсерваций как при выборе пути, так и во время плавания. Это тем более необходимо при плавании в стесненных водах, но именно в таких условиях особо обостряется дефицит времени судоводителей для оценивания ситуации и принятия решений. Выход из этого противоречия возможен путем тщательной навигационной подготовки к переходу. Однако в любом случае судовождение связано с риском и важно, чтобы риск этот был обоснованным – не авантюрным и не перестраховочным [ 1, 9, 15, 19, 24]. Для второго требуется количественная оценка навигационной безопасности.

Последние десятилетия двадцатого века характеризуются высокими скоростями судов, значительной интенсивностью перевозок на основных морских путях, увеличением количества крупнотоннажных судов транспортного и промыслового флотов. Значительно увеличилась оснащенность флота современными средствами судовождения. Улучшились практические навыки их использования, во всех звеньях морского флота по требованиям международных документов повышается эффективность работы по обеспечению его безаварийной эксплуатации. Все это способствует определенному снижению аварийности. Однако общее количество аварий по-прежнему находится на высоком уровне, как и убытки от них.

В современных условиях, для разработки обоснованных мер по борьбе с аварийностью, недостаточно одних ссылок на хорошую морскую практику. Необходим комплексный подход к этой проблеме и, в частности, необходимо определить какую роль в обеспечении навигационной безопасности играют технические средства судовождения.

Важно отметить, что к аварии приводит не одна, а несколько причин. Недостаточная надежность технических средств судовождения явля6ется одной из причин навигационной аварийности флота. При этом большое значение имеет подготовка технических средств судовождения при плавании в стесненных водах. Особое внимание должно уделяться определению поправок приборов, проверке их работоспособности с учетом израсходованного ресурса и замены вышедших из строя блоков и элементов. Проблема

увеличения эксплуатационной надежности навигационных приборов, оценка влияния их точностных и эксплуатационных характеристик на безопасность мореплавания современных судов является одной из важнейших.

Исследованиям вопросов навигационной безопасности посвящены работы Земляновского Д.К., Ольшамовского С.Б., Кондрашихина В.Т., Груздева Н.М. [8, 9, 11, 13. 42]. Показательным является также и то, что в самом новом и единственном за последнее время учебнике по навигации этим вопросам уделено хоть небольшое внимание. К сожалению, при изложении этого материала в главе 18 [8] допущено три опечатки. Не менее важным следует считать также наличие в мореходных таблицах последнего издания, пусть даже двадцати пяти летней давности, таблиц 1-а, 1-б, 1-в, с помощью которых можно решать хотя бы некоторые частные задачи количественной оценки навигационной безопасности.

Таким образом, в проблеме количественной оценки навигационной безопасности можно выделить три главных направления:

1. Общие способы определения вероятности безаварийной работы судов.

2. Количественная оценка безопасности плавания судна вблизи навигационной опасности.

3. Влияние технического состояния навигационных приборов используемых для определения места судна на безопасность его плавания.

6.2 Основные способы определения вероятности безаварийной

Работы судов

Надежность в наиболее общей форме, применимая для всех возможных видов распределения аварий, выражается во времени формулой:

(6. 1)

Таким образом, вероятность безаварийной работы судов, имеющих опасность аварий «а «, убывает с увеличением времени эксплуатации по экспоненциальной кривой. При этом предельные значения такой вероятности принимают значения:

при t = 0 P (t) = 1; при t = ¥P (t) = 0.

Наиболее сложной величиной в рассматриваемой зависимости является показатель интенсивности аварий а, величину которого в общем случае определяют по формуле:

А = 1 / Тср (6. 2)

Вся сложность определения этой величины состоит в её зависимости от условий работы судов в различные периоды времени, от состава флота и множества других факторов. Существует достаточно большое число формул и способов расчета величины интенсивности аварий а. Например, для различных условий плавания в периоды t1 и t2 эта величина рассчитывается дополнительно по формулам:

при t = t1 + t2 a = a1 + a2

(6. 3)

Аналогично учитываются типы и количество судов, их возраст, районы плавания, перевозимые грузы или способы лова рыбы и т.д.

Рассматривая аварийность при маневрировании судов, теми же формулами выражают зависимость вероятности числа успешных (безаварийных) маневров от количества всех маневров. При этом используются формула полной вероятности Байеса, интегральная теорема Муавра – Лапласа и классические методы расчета различных критериев согласия, наиболее распространенными среди которых являются критерии Пирсона и Колмогорова.

Поскольку как отдельное судно, так и любая судоходная компания представляют собою сложные полиэргативные системы, то анализ аварийности невозможен без учета деятельности людей и, в первую очередь, целых коллективов. В специальной литературе это влияние называют человеческим фактором. Из всего многообразия видов деятельности и способов влияния на аварийность измерениям подвергались два наиболее важных показателя работы оператора судоводителя:

дееспособность или психологические возможности принимать правильные (безошибочные) действия в любых, даже экстремальных условиях работы;

работоспособность или физиологическая устойчивость оператора в тех же самих условиях после определенного времени выполнения своих непосредственных обязанностей.

Выполненные различными исследователями наблюдения и анализ аварий показали, что факторы, влияющие на возникновение ошибки оператора судоводителя, распределены приблизительно следующим образом: 41 % ошибок возникает из-за недостатка поступающей навигационной информации, остальные ошибки происходят за счет недостатков физиологических и психологических качеств оператора.

Не менее важными причинами аварий являются определенные недостатки индивидуальных качеств судоводителей. Исследованиями установлено, что причинами аварий можно считать следующие соотношения индивидуальных ошибок: 41% - ошибки ориентации; 21% - ошибки предвидения; 18% - ошибки принятия решений; 15% - ошибки исполнения принятых решений. Причинами неправильных действий приводящих к авариям могут некоторые морально-волевые качества судоводителя: самоуверенность, ослабление бдительности, торопливость и неоправданный риск приводили к авариям приблизительно в 20% всех аварийных происшествий.

В итоге вероятность безаварийной работы судна в течение времени Т можно рассчитывать по формуле комплексного учета всех факторов:

(6. 4)

В этой формуле приняты следующие обозначения:

λс - интенсивность отказов технических средств судна;

λо - интенсивность отказов или ошибок оператора;

λр - интенсивность отказов вызванных условиями плавания или воздействием внешних факторов.

Естественно, что определение конкретных значений величин интенсивности отказов само по себе является сложной задачей, требующей в каждом отдельном случае самостоятельных исследований. Например, определение интенсивности ошибок оператора требует применения методов инженерной психологии с учетом всех особенностей работы судоводителей в самых различных внутренних (судовых) и внешних (природных) условиях. Исследования должны базироваться на математическом моделировании соответствующих процессов. Одновременно необходимо учитывать специфику работы оператора судовождения. Уже сейчас практически всегда судоводитель пользуется информационной моделью окружающей обстановки.

Как следствие сказанного выше возникает проблема оценки навигационной ситуации методами теории информации. При этом широко используется Шенноновское определение понятия энтропии. Исследованиями установлено, что потоки производственной информации в сфере управления процессами более простых транспортных систем, чем промысловые суда занятые ловом рыбы в море, загружают оператора в среднем на 8 – 10 бит/сек. Это, как правило, в 4 – 5 раз выше возможностей обработки среднего оператора.

Специальные исследования показали, что зрение, как основной орган наблюдения в судовождении, можно рассматривать в виде аппарата массового обслуживания, обрабатывающего поток информации с определенными свойствами. При такой постановке вопроса доказано, что зрительный анализатор судоводителя обладает свойствами отсутствия последействия, ординарности и стационарности. В терминологии теории массового обслуживания такой поток информации называется простейшим и для него наиболее полно разработаны методы количественной оценки результатов работы любых систем массового обслуживания. Иными словами, считая поток навигационной информации простейшим для определения объема потерянной в процессе обработки информации можно применить формулу Эрланга. Она дает в процентах объем потерянной информации:

(6. 5)

Здесь использованы следующие обозначения:

n – число равноценных обслуживающих аппаратов;

q - среднее время обслуживания одного требования каждым обслуживающим аппаратом;

l - среднее число заявок поступающих на обслуживание в единицу времени;

l = l1•V, где l1 число требований на единицу пути.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 778; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.91.0.68 (0.035 с.)