357 (8)

18 Wybór drogi oceanicznej z uwzględnieniem warunków pogodowych 357

2)    określenie wysokości falowania,

3)    ocena zysku, wynikająca ze skrócenia czasu rejsu, przy kryterium optymalizacji, obejmuje minimum czasu przejścia od A do B.

Algorytmy tej klasy pracują na zasadzie wykorzystania izochron skonstruowanych jako suma odcinków prostych (patrz rys. 18.13 i 18.14). W trudnych warunkach sztormowych, na krzywych zwanych izochronami mogą powstawać pętle. Usuwanie ich wymaga wielu zabiegów przy realizacji algorytmu. Metoda jest klasycznym przykładem stosowania manualnych metod graficznych na mapie, w celu uzyskania izochron i dalej - „najkrótszej" czasowo trasy. Zastosowanie metody krzywej składanej ułatwi określenie kształtu izochron.

Metoda rachunku wariacyjnego

Wyznaczanie optymalnej trasy statku tą metodą polega na określeniu:

I) odpowiedzi kadłuba na zakłócenia zewnętrzne; wymagana jest znajomość równania ruchu w postaci funkcji:

Vs ⁼ /■ (//(*, (/(■, t. (p. A)    (18.4)

2)    rzeczywistej wysokości fali.

3)    zysku dotyczącego minimalnego czasu przejścia oraz minimalnych kosztów eksploatacyjnych.

Metoda zawiera wiele możliwości numerycznego rozwiązywania problemu. Wymagane są obliczenia pierwszych pochodnych w celu szukania kierunku lub funkcji kar. To podejście stwarza często trudności w uzyskaniu zbieżności algorytmu. Bardziej efektywne podejście do rozwiązania wymaga obliczania drugiej pochodnej funkcji prędkości względem czasu. Różniczkując równanie Eulera oraz haniilto-nianów, można uzyskać ekstrema metodą iteracji Newtona. Trudności jednak powstają przy opisie ruchu statku w formie funkcyjnej, stąd stosuje się charakterystyki prędkości uzyskane empirycznie. Wykorzystując funkcję prędkości i obliczając drugą pochodną tej funkcji, można wprowadzić duże błędy w określeniu kierunku ruchu. W wyniku optymalizacji trasy według kryteriów minimum czasu, można częściowo uzyskać minimum kosztów z całej podróży.

Metody funkcji ekstremalnych

Z metodą tą związane jest wykonanie następujących działań:

1)    określenie odpowiedzi kadłuba na falowanie, czyli charaktery styki prędkościowej statku dla aktualnych warunków i stanu załadowania kadłuba,

2)    dokonanie oceny rzeczywistych parametrów fali oraz jakości opisującej zdolności manewrowania statku na fali,

3)    określenie minimalnego czasu przejścia od A do B.