Registration Number
0526U000044, Doctoral dissertation
Status
Доктор технічних наук
Date
25-03-2026
popup.evolution
e
Title
Theoretical and Methodological Foundations for Developing Decision Support Systems in Navigation
Author
Andrii P. Ben, к.т.н.
popup.opponent Igor O. Burmaka
popup.opponent Tetiana Shmelova
popup.opponent Oleksii M. Melnyk
popup.rada
National University "Odessa Maritime Academy"
Description
Бень А. П. Теоретичні та методологічні засади створення систем підтримки прийняття рішень в судноводінні. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.13 – навігація та управління рухом. – Національний університет «Одеська морська академія», м. Одеса, 2025.
У дисертаційній роботі науково обґрунтовано і доведено вирішення актуальної науково-технічної проблеми підвищення безпеки та ефективності судноводіння, яке здійснено за рахунок використання уперше запропонованих та удосконалення існуючих методів створення та застосування систем підтримки прийняття рішень (СППР) при вирішенні комплексних задач управління рухом суден.
За підсумками проведеного аналізу предметної галузі сформульована актуальна науково-технічна проблема – необхідність підвищення безпеки та ефективності судноводіння в умовах впровадження сучасних інформаційних технологій.
Виявлено, що існує протиріччя, яке обумовлене наявною потребою підвищення обсягів світових морських перевезень, їх швидкості та безпечності, з одного боку, а з іншого – досягнення вищевказаного за умов максимального зменшення всіх видів економічних та часових витрат, що пов’язані з їх реалізацією.
На основі проведеного аналізу аварійності морських суден встановлено наявність стійкої тенденції до збільшення кількості аварій в абсолютних показниках, яка обумовлена, передусім, зростанням кількості суден світового флоту та загальною інтенсифікацією морських перевезень в цілому.
Встановлено, що в умовах запровадження сучасних інформаційних технологій в судноводінні та концепції e-Navigation, найважливішою складовою підвищення безпеки сучасного судноводіння є створення та застосування інтелектуальних навігаційних інформаційних систем та СППР судноводія.
Здійснено категоризацію напрямів існуючих досліджень у галузі судноводіння за колом задач, що вирішуються, та визначено пріоритети розвитку кожного напряму. Вищевказане дозволило виокремити низку проблем, пов’язаних із застосуванням СППР та інтелектуальних систем у судноводінні та визначити шляхи їх вирішення.
Доведено, що на поточний момент часу застосування СППР у галузі судноводіння здатне істотно знизити рівень аварійності шляхом підвищення ефективності функціонування ергатичної системи «людина – технічні засоби судноводіння» та всебічного запровадження досягнень сучасних інформаційних технологій в автоматизацію процесів управління судном.
Запропоновано застосування комплексного підходу до створення СППР в галузі судноводіння, якій базується на комбінованому використанні аналітичних моделей руху суден, методів ситуаційного аналізу навігаційних ситуацій та методів штучного інтелекту (ШІ), що дозволяє підвищити оперативність та точність прийняття рішень з управління судном.
Удосконалено комплексний метод кількісної оцінки небезпеки зіткнення суден, якій дозволяє визначити області взаємних обов’язків суден та гранично допустимі дистанції найкоротшого зближення, що дає можливість розраховувати в СППР параметри зони безпеки навколо власного судна. Застосування вказаних критеріїв у СППР судноводія дозволяє формувати прогнози розвитку навігаційних ситуацій та упереджувати виникнення найбільш небезпечних з них. З метою накопичення, обробки та узагальнення інформації стосовно процесів руху та взаємодії суден, запропоновано застосування сценарно-прецедентного підходу до побудови бази знань СППР.
Удосконалено методи підтримки прийняття рішень судноводія з управління рухом суден при вирішенні задач розходження, маневрування та динамічного позиціонування, які адаптовані до застосування у СППР за умов наявності обмежень часу та у критичних ситуаціях.
Отримала подальший розвиток методика застосування СППР у процесах оптимізації формування вантажних планів суден контейнеровозів, що дає можливість зменшити витрати часу.
Удосконалено методику розрахунку полюса повороту судна при здійсненні маневрування у вузькостях та обмежених акваторіях, яку адаптовано до вимог подальшого практичного застосування у СППР судноводія, що дозволяє підвищити точність дотримання суднами планованої траєкторії руху на потенційно небезпечних ділянках.
Розроблені методологічні засади побудови СППР судноводія, які враховують особливості процесу взаємодії людини з технічними засобами судноводіння, що дозволяє скоротити витрати часу на формування та прийняття рішень, підвищити рівень їх точності та адекватності щодо навігаційної ситуації, яка має місце. Уперше запропоновано застосування чотирьохфазного циклу інформаційної взаємодії судноводія з СППР, що дає змогу поліпшити якість та оперативність прийняття рішень з управління рухом судна.
Registration Date
2026-02-24
popup.nrat_date
2026-02-24 / 2026-07-01
