Общая информация, касающаяся анализа данных по движению судов в проливе

Требуется разработать прототип системы визуализации и анализа движения судов.

Информация по движению судов в Керченском проливе передается в виде базы данных AISData под управлением СУБД Microsoft SQL Server.

Она содержит две таблицы:

· [rmp].[Vessel_Kerch] – справочник судов, которые двигались в районе Керченского пролива;

· [rmp].[AISData_Kerch] – информация по движению судов, которая запоминается не чаще, чем раз в 5 минут (по каждому судну)

CREATE TABLE [rmp].[Vessel_Kerch](

  [Vessel_ID] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL, -- уникальный идентификатор судна

  [MMSI] [int] NULL, -- номер АИС-транспондера (не является уникальным для судна)

  [Name] [varchar](50) NULL, -- название (довольно часто может меняться)

  [CallSign] [varchar](50) NULL, -- позывной (тоже может меняться)

  [IMO] [decimal](18, 0) NULL, --номер ИМО тоже уникален для судна

  [Length] [int] NULL, -- длина

  [Width] [int] NULL, -- ширина

  [LastCheckTime] [datetime] NULL -- время последнего изменения атрибутов

 

CREATE TABLE [rmp].[AISData_Kerch](

  [MMSI] [int] NULL, -- номер АИС-транспондера

  [CheckTime] [datetime] NULL, -- время регистрации динамических параметров судна

  [Longitude] [float] NULL, -- долгота

  [Latitude] [float] NULL, -- широта

  [SOG] [float] NULL, -- скорость относительно Земли

  [COG] [float] NULL, -- курс относительно Земли

  [Heading] [decimal](18, 0) NULL, -- куда направлен нос судна

  [Draught] [float] NULL, -- текущая осадка судна

  [Vessel_ID] [int] NULL -- уникальный идентификатор судна

 

Для анализа маршрутов движения судов определяющими атрибутами являются долгота и широта. Скорость и курс относительно Земли нужны (возможно) для оценки достоверности данных по долготе и широте.

Движение по Керченскому проливу после постройки Крымского моста стало односторонним (в составе каравана). Караваны с севера и с юга чередуются.

Типовой сценарий прохода судна через Керченский пролив следующий. После входа в зону ответственности СУДС Керченского пролива (служба управления движением судов) судно становится на якорь в ожидании включения в состав каравана. После того, как судно включено в состав каравана, оно получает приказ – прибыть в точку высадки лоцмана в такое-то время. Затем судно двигается в составе каравана в точку высадки лоцмана на другой стороне Керченского пролива. После того, как лоцман покинул судно, оно двигается произвольным маршрутом за пределы зоны ответственности СУДС.

Имеется по три точки высадки лоцмана с каждой стороны Керченского пролива. Две – для судов, идущих по Керчь-Еникальскому каналу, а одна для судов, идущих Таманским судоходным путем. Фарватеры идут параллельно друг другу. В районе Крымского моста они сходятся, потом опять расходятся. Керчь-Еникальский канал – фарватер для глубоководных судов. Таманский судоходный путь – фарватер для судов с осадкой меньше 4,5 метра. Две точки высадки лоцмана для Керчь-Еникальского канала обусловлены необходимостью точно вписаться в каналам судам с большой осадкой.

Координаты всех точек высадки лоцмана известны, но хотелось бы проанализировать, соблюдается ли это на практике.

При анализе данных по движению судов в Керченском проливе можно выделить следующие проблемы, которые нужно решить.

Проблема № 1. Выявить области якорных стоянок на севере Керченского пролива в зависимости от осадки судов и маршруту (Керчь-Еникальский канал или Таманский судоходный путь). Подсказка: судно на якоре дрейфует в радиусе якорной цепи, при этом скорость близка к нулю, а направление, куда смотрит нос, постоянно меняется.

Проблема № 2. Выявить области якорных стоянок на юге Керченского пролива в зависимости от осадки судов и маршруту (Керчь-Еникальский канал или Таманский судоходный путь). Подсказка: судно на якоре дрейфует в радиусе якорной цепи, при этом скорость близка к нулю, а направление, куда смотрит нос, постоянно меняется.

Проблема № 3. Выявить области причалов в портах Керченского пролива и рядом с ним. Подсказка: когда судно на причале, то скорость, как правило, равна нулю, а направление, куда смотрит нос, не меняется. Иногда на причале отключают АИС-транспондер и динамическая информация перестает поступать.

Проблема № 4. Определение режима точности определения координат. Примерно 70% судов при приходе Керченского пролива используют точный режим определения координат (точность примерно 10 метров). 30% судов используют обычный режим определения координат (точность примерно 50 метров). Можно ли распознать режим точности определения координат автоматически?

Проблема № 5. Фильтрация данных с целью исключения дефектных. При сбоях аппаратных средств, задействованных в системе АИС (АИС-транспондеры, базовые станции АИС), возможна регистрация неправильных данных. Хотелось бы убедится, что все данные корректны, а если есть некорректные, то исключить такие данные. Подсказка: использовать курс и скорость относительно Земли, а также тот факт, что судно инерционно и не может менять скорость очень быстро.

Проблема № 6. Автоматическое определение, каким маршрутом идет судно (КЕК, ТСП).

Проблема № 7. Формирование усредненного маршрута судна и его скорости на маршруте (в разрезе с севера – или с юга, и какая осадка, как признак с грузом судно или без груза). Интересует прохождение судна от одной точки высадки лоцмана до другой, на противоположном конце Керченского пролива.

Проблема № 8. Автоматическое определение, при каких маршрутах внутри зоны ответственности судно часть маршрута проходит в составе каравана по КЕК и ТСП. Караван движение судов в одну сторону с расстоянием между судами 0,5 – 1 миля.

Задание 2027.Умная кухня

Разработать прототип интеллектуальной системы приготовления пищи (завтрак, обед, ужин, вечеринка) и управления запасами. В зависимости от следующих параметров:

- количества порций (планируемого количества человек);

- наличие и количества продуктов (быстро портящихся (в холодильнике), продуктов с большим сроком хранения;

- имеющейся посуды и приборов.

Предусмотреть решение задачи в условиях интеллектуальной сети (когда участники "вечеринки" используют общие ресурсы.

Задание 2020_28. Сеть АЗС 30

Имеется сеть АЗС: 14 стационарных АЗС и 16 мини ААЗС, общим объемом хранилища топлива для каждого вида по 42000 и 24000 литров соответственно. Имеется четыре вида топлива: 92, 95, 98, Дт, у АЗС имеются все четыре вида 92 (емкость 30000л), 95 (емкость 16000л), 98 (емкость 16000л), Дт (емкость 30000л), а у ААЗС только 92 (емкость 16000л) и 95 (емкость 15000л). Так же имеется парк наемных бензовозов (2-3 секционных, объем 1 секции 6000л). Поставка может осуществляться 1 бензовозом на несколько АЗС(ААЗС) за 1 рейс.

На заправку приезжает клиент с потребностью потребления определенного типа топлива и его объемом. Далее он заправляет автомобиль и уезжает. На каждой заправке имеется агент(менеджер), учитывающий приход и расход топлива и суммарную прибыль АЗС.

Снабжение заправок осуществляется по двум стратегиям

· По критическому уровню топлива на заправке
При этой стратегии агент следит за уровнем топлива в хранилище и при достижении критического уровня пополняет запасы, вызывая бензовозы с топливом с нефтебазы

· По времени

При этой стратегии пополнение хранилищ осуществляется по истечении определенного промежутка времени

Клиенты на легковых авто приезжают на каждую АЗС/ААЗС с интервалом, генерируемым функцией Random(5). Объем потребляемого топлива так же случаен и определяется функцией Random(40)+10, как и тип топлива (92, 95, 98, ДТ).

Клиенты на грузовых авто приезжают с интервалом, генерируемым функцией Random(12). Объем потребляемого топлива так же случаен и определяется функцией Random(270)+30, как и тип топлива (92, ДТ).

 

В следующей таблице приведены цены на разные виды топлива

Тип топлива	Цена, руб.
92	43,3
95	45,3
98	53,7
ДТ	48

Смоделировать в течение 10 дней:

· Процесс потребления топлива на АЗС/ААЗС, Процесс снабжения топливом

Оценить:

· Долю обслуженных клиентов по АЗС\ААЗС

· Выручку на АЗС\ААЗС

· Количество рейсов 2/3/4-секционных бензовозов по дням. В одной секции перевозится один вид топлива, секция полностью сливается на АЗС.

· Определить оптимальный парк бензовозов (сколько и какого типа (2/3/4-секционных)). ААЗС 3/4-х секционные не обслуживают.