Планирование маршрута является важным элементом безопасности судовождения. Кратчайшая линия между пунктами отправления и назначения не всегда является оптимальной, поскольку может проходить через районы ограниченных глубин, интенсивного движения, сильного волнения или неблагоприятных течений. Поэтому маршрут должен оцениваться не только по длине, но и по возможности его безопасного прохождения конкретным судном.

Руководство Международной морской организации по планированию рейса предусматривает оценку всего перехода от причала до причала с учетом осадки и маневренных характеристик судна, картографической информации, приливов, течений, метеоусловий, систем установленных путей и интенсивности движения. На критических участках определяются безопасная скорость, запас воды под килем и точки изменения курса.

Безопасный маршрут представляет собой траекторию, соответствующую навигационным ограничениям и обеспечивающую приемлемый уровень риска. Один и тот же путь может быть допустимым для одного судна и неприемлемым для другого из-за различий в осадке, размерах и маневренности.

Особое значение имеют гидрометеорологические условия. Ветер вызывает снос и влияет на скорость, волнение увеличивает сопротивление и динамические нагрузки, а течения изменяют движение относительно грунта. При ограниченной видимости возрастает риск столкновения. Поэтому необходимо учитывать прогноз условий на момент фактического прохождения соответствующего участка маршрута.

Практика метеорологической маршрутизации показывает, что более длинный путь может быть безопаснее кратчайшего, если позволяет избежать сильного волнения, неблагоприятного ветра или встречного течения. Такой подход применяется и в современных российских исследованиях оптимизации морских переходов.

К числу навигационных ограничений относятся глубины, ширина фарватеров, запрещенные районы, навигационные опасности и схемы движения. Одним из основных параметров является запас воды под килем, который зависит не только от глубины и статической осадки, но и от уровня воды, просадки судна на ходу и особенностей маневрирования.

Необходимо учитывать и горизонтальные ограничения. Возможность проложить линию на электронной карте еще не означает, что судно способно безопасно выполнить такой маршрут. Радиус циркуляции, скорость, длина и ширина корпуса определяют необходимое пространство для поворота. Поэтому физически непроходимые участки должны исключаться еще до сравнения возможных маршрутов.

Предлагаемая модель строится в два этапа. Сначала исключаются участки с недостаточной глубиной, запрещенные районы, слишком узкие фарватеры и зоны, где условия превышают эксплуатационные ограничения судна. Затем оставшиеся варианты сравниваются по совокупному уровню риска.

Для оценки предлагается использовать интегральный показатель:

J = Σ(αRм + βRн + γRд + δC) → min,

где Rм — гидрометеорологический риск, Rн — навигационная сложность, Rд — риск, связанный с интенсивностью движения, C — протяженность и время перехода; α, β, γ, δ — коэффициенты значимости факторов.

Метеорологическая составляющая учитывает ветер, волнение, течения и видимость. Навигационная — глубины, запас воды под килем, расстояние до опасностей и сложность маневра. Транспортная характеризует плотность движения и пересечение судовых потоков. Приоритет должен отдаваться снижению риска, а не минимизации расстояния.

Важным элементом является временная привязка расчета. Для удаленного участка следует использовать не текущие, а прогнозируемые к моменту его прохождения параметры погоды, течения и уровня воды. В отдельных случаях безопаснее изменить скорость и время прибытия к критической точке, чем менять саму географическую траекторию.

Развитие электронной навигации создает возможности для практического применения такой модели. Семейство стандартов S-100 позволяет объединять данные электронных карт, батиметрии, уровня воды, поверхностных течений и запаса воды под килем. ECDIS может использоваться как основная среда отображения и контроля рассчитанного маршрута.

Первоначальная траектория при этом не должна оставаться неизменной. При усилении ветра или волнения, снижении видимости, изменении уровня воды или появлении нового навигационного ограничения риск оставшейся части пути должен рассчитываться повторно. Если участок становится недопустимым, он исключается; при умеренном росте риска маршрут может сохраняться при отсутствии более безопасной альтернативы.

Предлагаемая модель может использоваться как элемент системы поддержки принятия решений, связанной с ECDIS. Ее задача заключается в обработке гидрометеорологических и навигационных данных, сравнении возможных вариантов и представлении судоводителю основного и альтернативных маршрутов.

Безопасный маршрут следует рассматривать как динамическое решение, зависящее от характеристик судна и текущей обстановки. Предлагаемый подход сочетает исключение недопустимых участков с многокритериальной оценкой оставшихся вариантов. Оптимальным признается маршрут с минимальным совокупным риском при соблюдении навигационных и эксплуатационных ограничений. Использование прогнозных данных и периодического перерасчета позволяет перейти от статического планирования к динамической маршрутизации, сохраняя окончательное решение за судоводителем.

Литература:

1. Акмайкин Д. А. Результаты испытаний береговой системы для оптимизации движения морских судов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2024. Т. 16. № 6. С. 874–884.
2. Андреева Е. В., Тезиков А. Л. Поиск оптимальных судоходных маршрутов в акватории арктических морей // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2023. Т. 15. № 2. С. 191–199.
3. Гриняк В. М., Акмайкин Д. А., Иваненко Ю. С. Планирование маршрута перехода судна с учетом параметров ледовой обстановки // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2022. Т. 10. № 3.
4. International Maritime Organization. Guidelines for Voyage Planning: Resolution A.893(21). Adopted 25 November 1999. London: IMO.
5. International Hydrographic Organization. S-100 Universal Hydrographic Data Model and S-100 based Product Specifications for ECDIS. Monaco: IHO, 2026.
6. Kytariolou A., Themelis N. Ship Routing Optimisation Based on Forecasted Weather Data and Considering Safety Criteria // The Journal of Navigation. 2022. Vol. 75. No. 6. P. 1310–1331.