<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.18.127-134</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-414</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>CONTROL IN AEROSPACE SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Система экспертного оценивания и визуализации параметров траектории безопасного движения судна</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Expert System for Evaluation and Visualization of the Parameters of the Marine Traffic Safety</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гриняк</surname><given-names>В. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Grinyak</surname><given-names>V. M.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">victor.grinyak@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Горошко</surname><given-names>О. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Goroshko</surname><given-names>O. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Девятисильный</surname><given-names>А. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Devyatisilny</surname><given-names>A. S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">devyatis@iacp.dvo.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Дальневосточный федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Far Eastern Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Владивостокский государственный университет экономики и сервиса</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Vladivostok State University of Economics and Service</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Automation and Control Processes, FEBRAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>18</volume><issue>2</issue><fpage>127</fpage><lpage>134</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/414">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/414</self-uri><abstract><p>Рассмотрена модель информационной системы, оценивающей возможность опасного сближения морских судов и обеспечивающей поддержку принятия решений по предотвращению опасного сближения. Предложен метод визуализации информации о навигационной обстановке на акватории, сочетающий в себе классические подходы построения "области маневра " и многоуровневую оценку риска опасного сближения судов. Метод позволяет наглядно представлять информацию об опасных и безопасных параметрах движения судов на рабочем месте оператора береговой системы управления движением судов и судоводителя, что соответствует современной тенденции развития в направлении углубления интеграции береговых и судовых систем (е-навигация). Работа сопровождается результатами вычислительного эксперимента и натурных испытаний.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The topic of the paper is the problem of marine traffic control. A model of a relative motion of two vessels is considered. Marine traffic control is an exceptionally large scientific and technical challenge. In practice, such control is implemented by the onshore vessel traffic systems (VTSs), i.e., by specialized companies, whose main task is to prevent dangerous situations, such as ship collisions. Estimation of the parameters of the path of the motion of each vessel (coordinates, velocity, etc.) and their extrapolation are the methodological basis for recognition of the dangerously close approach of vessels. If the vessels are identified to be approaching each other dangerously, the traffic control system generates an alarm and recommendations to modify their motion paths. The control decision, which ensures the traffic safety, depends on a number of factors: the velocity of the vessels, the distance between them, their size, maneuverability, and the characteristics of their paths. The prediction of the shipping traffic always has an element of uncertainty, which requires a formalization of the verbal concept of a "dangerous situation" with the identification of different danger levels such as "very dangerous," "dangerous," and "safe." The danger levels are determined on the basis of the experience and navigation practice. This approach allows the ship driver and the coastal VTS operator to control their actions: to make different types of decisions in the situations with different danger levels and, thereby, to reduce the degree of uncertainty in making specific decisions. This paper is devoted to the study of a collision avoidance system for ships, which makes it possible to detect dangerous situations and estimate the danger level by a continuous value using the ideas of the fuzzy logic systems. The paper introduces a new approach to displaying information on targets. The proposed display visualizes three types of information: targets' motion parameters (typical for target tracking), combinations of the own course and speed, of colliding with those targets (typical for Collision Threat Parameters Area display by Mitrofanov and Degree, Lefevre model) and combinations of the own course and speed, which in this case are not compliant with the fuzzy logic risk assessment systems (based on the ships' motion parameters). A superposition of the last two types of data enables a navigator to quickly choose a collision avoidance maneuver, which would be sufficient. Additionally, the displayed data may be filtered on the basis of the remaining Time To Collision (TTC), so that the navigators can concentrate on the direct threats. The paper includes a description of the proposed visualization technique, as well as examples of the visualized data for some encounter situations in Nakhodka Bay.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>управление движением судов</kwd><kwd>опасное сближение</kwd><kwd>траектория движения</kwd><kwd>маневрирование судна</kwd><kwd>нечеткая система</kwd><kwd>vessel traffic control</kwd><kwd>collision avoidance</kwd><kwd>trace</kwd><kwd>ship maneuver</kwd><kwd>fuzzy system</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tam Ch. K., Bucknall R., Greig A. Review of collision avoidance and path planning methods for ships in close range encounters // Journal of Navigation. 2009. Vol. 62, N. 3. P. 455-476.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tam Ch. K., Bucknall R., Greig A. Review of collision avoidance and path planning methods for ships in close range encounters // Journal of Navigation. 2009. Vol. 62, N. 3. P. 455-476.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Акмайкин Д. А., Хоменко Д. Б. Совместное определение параметров цели с помощью судовой РЛС и транспондера АИС // Эксплуатация морского транспорта. 2010. № 4. С. 48-51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Акмайкин Д. А., Хоменко Д. Б. Совместное определение параметров цели с помощью судовой РЛС и транспондера АИС // Эксплуатация морского транспорта. 2010. № 4. С. 48-51.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сметанин С. И., Игнатюк В. А., Евстифеев А. А. Способ реализации программной веб-части системы спутникового мониторинга // Информационные технологии. 2015. Т. 21, № 6. С. (in Russian).448-455.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сметанин С. И., Игнатюк В. А., Евстифеев А. А. Способ реализации программной веб-части системы спутникового мониторинга // Информационные технологии. 2015. Т. 21, № 6. С. (in Russian).448-455.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Huges С. T. When is a VTS is not a VTS // Journal of Navigation. 2009. Vol. 62, N. 3. P. 439-442.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Huges С. T. When is a VTS is not a VTS // Journal of Navigation. 2009. Vol. 62, N. 3. P. 439-442.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Малеев П. И., Леденев Н. И. Особенности, состояние и перспективы развития e-навигации морских объектов // Навигация и гидрография. 2012. № 33. С. 16-20.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Малеев П. И., Леденев Н. И. Особенности, состояние и перспективы развития e-навигации морских объектов // Навигация и гидрография. 2012. № 33. С. 16-20.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Degre T., Lefevre X. A collision avoidance system // Journal of Navigation. 1981. Vol. 34. P. 294-302.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Degre T., Lefevre X. A collision avoidance system // Journal of Navigation. 1981. Vol. 34. P. 294-302.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mitrofanov O. An anti-collision indicator // Journal of Navigation. 1968. Vol. 21. P. 163-170.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mitrofanov O. An anti-collision indicator // Journal of Navigation. 1968. Vol. 21. P. 163-170.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гриняк В. М., Девятисильный А. С. Прогнозирование опасных ситуаций при управлении движением на море // Известия РАН. Теория и системы управления. 2004. № 3. С. 127-136.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гриняк В. М., Девятисильный А. С. Прогнозирование опасных ситуаций при управлении движением на море // Известия РАН. Теория и системы управления. 2004. № 3. С. 127-136.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гриняк В. М., Девятисильный А. С. Система экспертного оценивания состояния навигационной безопасности морской акватории на основе нейро-нечеткой сети // Проблемы управления. 2015. № 4. С. 58-65.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гриняк В. М., Девятисильный А. С. Система экспертного оценивания состояния навигационной безопасности морской акватории на основе нейро-нечеткой сети // Проблемы управления. 2015. № 4. С. 58-65.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гриняк В. М., Девятисильный А. С. Нечеткая система распознавания опасного сближения судов на морских акваториях // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2014. № 11. С. 36-42.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гриняк В. М., Девятисильный А. С. Нечеткая система распознавания опасного сближения судов на морских акваториях // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2014. № 11. С. 36-42.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Szlapczynski R., Szlapczynska J. A target information display for visualising collision avoidance manoeuvres in various visibility conditions // Journal of Navigation. 2015. Vol. 68. P. 1041-1055.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Szlapczynski R., Szlapczynska J. A target information display for visualising collision avoidance manoeuvres in various visibility conditions // Journal of Navigation. 2015. Vol. 68. P. 1041-1055.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бурмака А. И. Стратегия расхождения судов в ситуации чрезмерного сближения // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2014. № 1. С. 20-22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бурмака А. И. Стратегия расхождения судов в ситуации чрезмерного сближения // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2014. № 1. С. 20-22.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дорожко В. М., Лебедева А. Н. Экспертные представления об основных ситуационных моделях коллективного движения судов // Проблемы управления. 2006. № 4. С. 43-49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дорожко В. М., Лебедева А. Н. Экспертные представления об основных ситуационных моделях коллективного движения судов // Проблемы управления. 2006. № 4. С. 43-49.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Девятисильный А. С., Дорожко В. М., Гриняк В. М. Информационно-технологические аспекты обеспечения безопасности движения на морских акваториях // Научно-техническая информация. Сер. 2: Информационные процессы и системы. 2003. № 7. С. 11-14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Девятисильный А. С., Дорожко В. М., Гриняк В. М. Информационно-технологические аспекты обеспечения безопасности движения на морских акваториях // Научно-техническая информация. Сер. 2: Информационные процессы и системы. 2003. № 7. С. 11-14.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коноплев М. А. Применение аппарата нечеткой логики для определения уровня опасности столкновения // Эксплуатация морского транспорта. 2009. № 2. С. 34-39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Коноплев М. А. Применение аппарата нечеткой логики для определения уровня опасности столкновения // Эксплуатация морского транспорта. 2009. № 2. С. 34-39.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бобырь М. В. Влияние числа правил на обучение нечетко-логической системы // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2014. № 11. С. 28-35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бобырь М. В. Влияние числа правил на обучение нечетко-логической системы // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2014. № 11. С. 28-35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лелеков С. Г., Лях А. М. Нечеткий вывод в адаптивных таксономических экспертных системах // Информационные технологии. 2015. Т. 21, № 12. С. 890-895.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Лелеков С. Г., Лях А. М. Нечеткий вывод в адаптивных таксономических экспертных системах // Информационные технологии. 2015. Т. 21, № 12. С. 890-895.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Головченко Б. С., Гриняк В. М. Информационная система сбора данных трафика морской акватории // Научно-техническая информация. Сер. 2: Информационные процессы и системы. 2014. № 8. С. 24-28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Головченко Б. С., Гриняк В. М. Информационная система сбора данных трафика морской акватории // Научно-техническая информация. Сер. 2: Информационные процессы и системы. 2014. № 8. С. 24-28.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
