ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗПЕКИ СУДНОПЛАВСТВА ПІД ЧАС РОЗХОДЖЕННЯ З СУДНАМИ, ЩО ВИКОНУЮТЬ ДНОПОГЛИБЛЮВАЛЬНІ РОБОТИ

Анотація

Проведено аналіз особливостей організації безпечного маневрування морських суден у зонах виконання днопоглиблювальних робіт. Однією з ключових загроз у таких акваторіях визначено обмежену маневреність суден днопоглиблювального флоту, а також змінну просторову конфігурацію навігаційних перешкод, зумовлених розташуванням шлангів, якорів і обладнання. Встановлено, що традиційні підходи до прогнозування та ухилення від зіткнень не враховують змінність геометрії небезпечних зон, динаміку гідрометеоумов та відсутність прямої комунікації між суднами. Проведено критичний аналіз наукових публікацій, присвячених алгоритмам ухилення в умовах багатосуднових конфліктів, підходам до оптимального керування, формуванню адаптивних стратегій маневрування, а також математичному моделюванню допустимих траєкторій. Виявлено, що наявні рішення здебільшого орієнтовані на умови відкритого моря, що не відповідає потребам вузьких портових акваторій, де додаткову складність створюють днопоглиблювальні механізми, шланги та якірні лінії. З урахуванням цього, в роботі запропоновано концепцію адаптивної навігаційної зони (ANZ), у вигляді динамічної еліпсоїдної оболонки навколо днопоглиблювального судна, параметри якої формуються на основі геометричних характеристик обладнання, його орієнтації у просторі та з урахуванням просторово-часової динаміки. Побудовано формальну модель адаптивної навігаційної зони із урахуванням параметрів безпечної відстані та змінної конфігурації перешкод, а також алгоритм оцінки ризику входу інших суден у цю зону. Розроблений підхід інтегрується в цифрові навігаційні системи нового покоління та підтримує динамічне перепланування маневрів у реальному часі. Обґрунтовано доцільність використання цифрових двійників (Digital Twin) портових акваторій для візуалізації ситуації, прогнозування ризиків та підтримки рішень. Наведено приклад ефективної реалізації підходу в умовах порту Роттердам, де використовується комплекс інструментів: VTS-координація, AISінтеграція, AR-дисплеї, V2V-протоколи та ALRS. Продемонстровано, що комбінація математичного моделювання ANZ із цифровими технологіями дає змогу не лише підвищити точність оцінки навігаційної ситуації, але й забезпечити взаємне узгодження дій суден у критичних умовах. Усі елементи системи є сумісними зі стандартом S-100 і можуть застосовуватись як в умовах традиційного керування, також у сценаріях напівавтономного судноводіння. Висновки статті акцентують на високому потенціалі розробленого підходу для зниження навігаційних ризиків, підвищення безпеки портових операцій та відповідності міжнародним стандартам морської безпеки. У перспективі передбачено вдосконалення моделі адаптивної навігаційної зони (ANZ) за допомогою нейронних мереж і глибокого навчання для підвищення точності прогнозування траєкторій та адаптації до непередбачуваної поведінки суден і днопоглиблювального обладнання.