Abstract:
The aim of the work is to determine the conditions of optimality
in the task of plotting the course of the vessel and the operation
of divergence of vessels in conditions of intensive navigation. The need
for such work is dictated, firstly, by an increase in the intensity of shipping
and, secondly, by the emergence of autonomous ships and transport
systems, the traffic control algorithms of which obviously require an optimal
approach. The criterion of optimality in problems of this class is
the expected risk, one of the components of which is the risk of collision
of ships. Based on the analysis of methods for constructing ship divergence
algorithms, the task is to find a control algorithm that delivers the
best results for all participants in the operation. This formulation of the
task greatly facilitates the forecast of the actions of all participants in
the discrepancy and is especially expedient in the case of participation in
the operation of an autonomous system or a ship with which no contact
has been established. Theoretically, the task belongs to the most difficult
class of control problems - optimal control of a distributed dynamic
system with a vector - a goal functional [3, 5, 8, 13–15]. The ability to
obtain a general solution to the task of optimal ship control makes this
study expedient. Метою роботи є оптимізація прокладки маршруту судна та операцій розходження суден в умовах інтенсивної навігації. Потреба у такій роботі пояснюється тим, що за останні роки суттєво збільшилась інтенсивність судноплавства, а також з’явилися автономні судна і транспортні системи, алгоритми керування якими орієнтовані на оптимізацію процесів керування. У задачі, що розглядається, критерієм оптимальності є очікуваний ризик як у задачі прокладки маршруту, так і у задачі розходження суден. Базуючись на існуючих методах, задачею дослідження є синтез такого алгоритму розходження, який забезпечив би найкращий результат для усіх учасників операції. Таке формулювання завдання суттєво полегшує прогноз дій усіх учасників операції, особливо у випадках участі у розходженні автономної системи чи судна, з яким не встановлено контакту. Теоретично задача належить до найбільш складного класу задач оптимального керування з цільовим вектор-функціоналом. Можливість отримати рішення такої задачі робить дане дослідження дуже важливим.
Description:
Mamenko P., Zinchenko S., Kobets V., Nosov P., Popovych I. (2022) Solution of the Problem of Optimizing Route with Using the Risk Criterion. In: Babichev S., Lytvynenko V. (eds) Lecture Notes in Computational Intelligence and Decision Making. ISDMCI 2021. Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, vol 77. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-82014-5_17
