АНАЛІЗ МЕТОДІВ ОПТИМІЗАЦІЇ МАРШРУТУ СУДНА НА ОСНОВІ ІНТЕГРАЦІЇ ГІДРОМЕТЕОРОЛОГІЧНИХ, ГІДРОДИНАМІЧНИХ ТА ІНФОРМАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОДЕЛЕЙ

Анотація

У статті проведено комплексний аналіз сучасних методів оптимізації маршруту судна на основі інтеграції гідрометеорологічних, гідродинамічних та інформаційно-технологічних моделей. Актуальність дослідження зумовлена посиленням вимог Міжнародної морської організації щодо скорочення викидів парникових газів, зокрема впровадженням показників EEXI (Energy Efficiency Existing Ship Index) та CII (Carbon Intensity Indicator), що набули чинності з 1 січня 2023 року відповідно до поправок до Додатку VI MARPOL. Оптимізація погодної маршрутизації розглядається як один із найефективніших операційних заходів для виконання Стратегії IMO 2023 щодо досягнення нульових нетто-викидів парникових газів до 2050 року. Систематизовано п’ять основних класів алгоритмів оптимізації маршруту: ізохронний метод та його модифікації, динамічне програмування, графові алгоритми (Дейкстри, A*), еволюційні алгоритми (генетичні, NSGA-II, PSO) та методи машинного навчання. Для кожного класу наведено математичні формулювання цільових функцій та обмежень, проаналізовано обчислювальну складність, переваги та обмеження. Розглянуто моделі гідродинамічної взаємодії судна з морським середовищем, включаючи додатковий опір від хвилювання та вітру, моделі втрати швидкості та критерії морехідності. Проаналізовано архітектуру сучасних інформаційних систем weather routing та їх інтеграцію з ECDIS і глобальними метеорологічними моделями. Сформульовано рекомендації щодо вибору методів оптимізації для умов Чорноморського басейну з урахуванням його специфічних гідрометеорологічних та навігаційних особливостей.