Solution of the optimal ship route problem in the framework of the OKEAN geoinformation system

Authors

  • B.N. Ivanov

Keywords:

location of grid area nodes
optimal ship route
shortest route

Abstract

An approach to the calculation of optimal ship routes under the meteorological conditions of navigation is considered. The problem is solved in the framework of the OKEAN geoinformation system. The obtained results are used in operational practice. A mathematical model for the grid area construction of the navigation water area and an optimal algorithm for the land-sea location of grid area nodes are proposed. The optimal route search is performed in the framework of the constructed grid area. The algorithm for computing the optimal route is based on the modified Dijkstra algorithm. The implementation of the algorithm allows its using for any water area of the Earth’s surface.


Published

2012-03-05

Issue

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biography

B.N. Ivanov

Far Eastern Federal University (FEFU)
• Associate Professor


References

  1. Абузяров З.К. Морское волнение и его прогнозирование. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.
  2. Автоматизированная система расчета оптимальных курсов судов в Тихоокеанском бассейне. Отчет по теме № 21-82-2. Часть 1. № 01820087684. ДВГТУ. Владивосток: ДВГТУ, 1982.
  3. Выбор наивыгоднейшего маршрута судна в зависимости от гидрометеорологических условий с помощью ЭВМ. Отчет по теме № 815, № 76029426. ЛВИМУ. Л.: ЛВИМУ, 1976.
  4. Иванов Б.Н. Автоматизированный комплекс «ГИС Океан» обеспечения безопасности полетов и мореплавания // Труды ДВГТУ. Вып. 136. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2004. 23-25.
  5. Иванов Б.Н. Дискретная математика. Алгоритмы и программы. Расширенный курс. М.: Известия, 2011.
  6. Иванов Б.Н. Модель адаптации расчета скорости ветра и высот волн // Тр. Гидрометцентра СССР. Вып. 292. Л.: Гидрометиздат, 1988. 156-161.
  7. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. 3. Сортировка и поиск. М.: Мир, 1978.
  8. Лубковский В.К. Определение ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания с помощью ортогонально-линеечного волномера // Науч. пробл. трансп. Сибири и Дальнего Востока. 2007. Вып. 1. 68-73.
  9. Препарата Ф., Шеймос М. Вычислительная геометрия: Введение. М.: Мир, 1989.
  10. Хохлов П.М. Учет воздействия волнения на судно повышает безопасность плавания и эффективность работы флота // Безопасность мореплавания. Вып. 6(31). М.: ЦБНТИ ММФ, 1969. 9-51.
  11. Шифрин Л.С. Моделирование на ЭВМ дополнительного сопротивления судна в условиях морского волнения // Судостроение. 1975. № 1. 13-18.
  12. Barber C., Sen P., Downie M. Parallel dynamic programming and voyage management // Concurrency: Practice and Experience. 1994. 6, N 8. 673-696.
  13. Kosmos O.T., Vlachos D.S. Simulated annealing for optimal ship routing // Computers and Operation Research. 2008. 39, N 3. 576-581.
  14. James R.W. Application of wave forecast to marine navigation. Washington: US Navy Hydrography Office, 1957.
  15. James R.W., Hanssen G.L. Optimum ship routing // J. of Navigation. US Navy Hydrography Office. 1960. N 13. 253-272.
  16. Vlachos D.S. Optimal ship routing based on wind and wave forecast // Application Numerical Analysis in Computational Mathematics. 2004. 1, N 2. 547-551.
  17. Иванов Б.Н. Структуры вложенности поля изолиний в задаче градиентного заполнения // Вычислительные методы и программирование. 2006. 7, № 1. 155-165.