Mặc dù có nhiều hướng dẫn thiết kế luồng, song các hướng dẫn còn chưa đánh giá được hết đặc điểm dự phòng cho bề rộng luồng, đặc biệt là các nghiên cứu chưa đi vào phân tích được quỹ [r]
(1)BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
NGUYỄN XUÂN THỊNH
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỘ LỆCH TÀU DO NGƯỜI ĐIỀU KHIỂN PHỤC VỤ THIẾT
KẾ LUỒNG HÀNG HẢI
Tóm tắt luận án tiến sĩ kỹ thuật Ngành: Khoa học hàng hải; mã số 9840106
Chuyển ngành: Khoa học hàng hải
(2)Cơng trình hồn thành Trường Đại học Hàng hải Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Văn Thuần
Phản biện 1: ………
Đơn vị công tác: ………
Phản biện 2………
Đơn vị công tác: ………
Phản biện 3………
Đơn vị công tác: ………
(3)1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài
Việt Nam quốc gia có hệ thống sơng ngịi đa dạng phong phú đặc biệt dọc theo bờ biển Việt Nam có 100 cảng biển lớn nhỏ 40 tuyến luồng hàng có tổng chiều dài gần 800km Trong đó, luồng hàng hải ln đóng vai trị quan trọng việc vận chuyển hàng hóa tàu để đóng góp lớn việc phát triển ngành kinh tế biển Việt Nam Tuy nhiên, việc thiết kế luồng chạy tàu, sử dụng Quy trình thiết kế kênh biển 1976, hướng dẫn Thiết kế luồng USACE, Thoresen 2005, PIANC, hướng dẫn theo tiêu chuẩn OCDI, tiêu chuẩn TCVN 11419:2016 Mặc dù có nhiều hướng dẫn thiết kế luồng, song hướng dẫn chưa đánh giá hết đặc điểm dự phòng cho bề rộng luồng, đặc biệt nghiên cứu chưa vào phân tích quỹ đạo chuyển động tàu luồng hành hải để tính đến yếu tố dự phòng độ lệch tàu gây người điều khiển Đây thiếu sót lớn cần nghiên cứu bổ sung
Do đó, khẳng định, đề tài " Nghiên cứu xác định độ lệch tàu người điều khiển phục vụ thiết kế luồng hàng hải " cơng trình nghiên cứu cần thiết mang ý nghĩa thiết thực
2 Mục đích nghiên cứu đề tài
Nghiên cứu xác định độ lệch tàu người điều khiển để khuyến cáo độ lệch tàu lớn công tác thiết kế luồng hàng hải Việt Nam
3 Phương pháp nghiên cứu đề tài
Sử dụng phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết dựa việc thu thập thông tin, số liệu khảo sát
Phương pháp chuyên gia sử dụng để tích lũy kiến thức, kiểm tra số liệu kết tính tốn
Phương pháp mơ áp dụng thơng qua phịng mơ buồng lái
Phương pháp thực nghiệm sử dụng thông qua việc mời chuyên gia điều khiển tàu sỹ quan có kinh nghiệm
4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài
Hình dáng luồng, gió, loại tàu thơng dụng tuyến luồng hàng hải Việt Nam Khả chuyển động đơn lẻ tàu Hành động người dẫn tàu điều kiện có khơng có gió
5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án
(4)2
Kết nghiên cứu sử dụng nghiên cứu an toàn dẫn tàu luồng
Dựa kết nghiên cứu hữu ích việc kiểm tra đánh giá an toàn hàng hải tuyến luồng Việt Nam đưa vào sử dụng, nhằm ngăn ngừa tối đa tai nạn hàng hải xảy
Kết nghiên cứu đề tài sở giúp người điều khiển tàu hay nhà thiết kế luồng tàu biển biết mức độ dao động tàu
Phương pháp nghiên cứu đề tài áp dụng cho cơng trình nghiên cứu tương tự yếu tố người mong muốn đánh giá khía cạnh chi tiết tác động đến khả điều khiển tàu
Kết nghiên cứu đề tài sử dụng khuyến cáo tác động yếu tố người xây dựng thiết kế tuyến luồng hàng hải khai thác vận hành an toàn
6 Những điểm đóng góp luận án
Xây dựng sở khoa học nghiên cứu, xác định tác động yếu tố người điều khiển tàu tập trung vào việc xác định khả dẫn tàu bám theo đường định Đánh giá khả đối chiếu với quy định hành thiết kế luồng hàng hải, đề tài đưa khuyến cáo cần xem xét đến yếu tố người thiết kế, xây dựng tuyến luồng hàng hải
Hoàn thành xây dựng mơ hình tốn tàu hàng bách hóa, tàu container, hai loại tàu thường hoạt động vùng biển Việt Nam để sử dụng mô số phục vụ đánh giá tác động yếu tố người điều khiển tàu
Thực đánh giá yếu tố người từ số liệu thực nghiệm, đánh giá tác động tổng hợp yếu tố: tàu, người điều kiện ngoại cảnh Tuy số điều kiện nghiên cứu bị giới hạn loại tàu, điều kiện chạy tàu, điều kiện ngoại cảnh luận án chứng tỏ tính khoa học nghiên cứu áp dụng với nghiên cứu điều kiện ngoại cảnh khác
7 Kết cấu luận án
Luận án gồm 163 trang, gồm phần thứ tự sau: Mở đầu, nội dung (gồm chương); kết luận kiến nghị, danh mục cơng trình khoa học công bố liên quan đến đề tài (9 cơng trình khoa học); tài liệu tham khảo phụ lục
CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN
(5)3
Các số gia hay dự phịng bề rộng cho tàu chạy luồng ln đóng vai trị quan trọng cơng tác thiết kế luồng, việc tính tốn áp dụng loại dự phòng chiều rộng luồng tham khảo hướng dẫn thiết kế luồng theo quy trình thiết kế kênh biển 1976, PIANC
Trong phương pháp nghiên cứu tính tốn nội dung tính tốn bề rộng luồng hành hải Việt Nam tính theo Quy trình thiết kế kênh biển 1976
Đối với kênh chạy tàu chiều chiều rộng chạy tàu BC tính
bằng m xác định theo cơng thức:
Trong đó:
Bhd: Chiều rộng dải hoạt động tàu cao độ chiều sâu chạy tàu
C1: Dự phòng chiều rộng dải hoạt động tàu mái dốc
kênh
B: Dự phòng chiều rộng cho sa bồi kênh
Chiều rộng dải hoạt động tàu tính tốn Tính m, xác định theo công thức:
Theo hướng dẫn PIANC-IAPH sau:
Chiều rộng luồng tàu định nghĩa tổng chiều rộng dải điều động tàu chiều rộng dự phịng tính đến gió, dịng chảy, sóng, mức độ nguy hiểm hàng hoá
Đối với luồng chiều:
Bg Br n
i i
BM W W W
W
W
1 Và luồng chiều:
P Bg Br n i i
BM W W W W
W W 2 Trong đó:
WBM: Chiều rộng cần thiết để điều động tàu, bội số chiều
rộng B tàu, tính tốn dựa vào dự phịng khả điều động tàu
Wi: Các chiều rộng dự phịng cho tốc độ tàu, gió, dịng chảy, sóng,
báo hiệu hàng hải, địa chất đáy, mức độ nguy hiểm hàng hóa WBr , WBg: Dự phịng chiều rộng bên phải bên trái luồng
WP: Khoảng cách vượt tàu
Trong nội dung hướng dẫn PIANC có tính đến nhiều dự phòng bao gồm dự phòng cho tốc độ tàu, gió, dịng chảy, sóng, báo hiệu hàng hải, địa chất đáy, mức độ nguy hiểm hàng hóa, dự phịng chiều rộng bên phải bên trái luồng, dự phòng khoảng cách vượt
B C B
(6)4
giữa tàu dự phòng chiều rộng cần thiết để điều động tàu Tuy nhiên, hướng dẫn TCVN 11419:2016 hay cơng trình nghiên cứu liên quan chưa có nghiên cứu cụ thể nói rõ đến cảnh báo độ lệch ngang tàu người điều khiển dẫn tàu điều kiện có khơng có tác ảnh hưởng yếu tố ngoại cảnh
1.2 Nghiên cứu xác định độ lệch người điều khiển tàu chạy luồng
Như biết, tàu chuyển động điều kiện thực tế chịu tác động yếu tố chính: khả điều động thân tàu, tác động điều kiện môi trường tác động người điều khiển Để thực đánh giá tác động yếu tố người cách độc lập, trước tiên, cần xem đánh giá tác động yếu tố tàu Việc làm thực thông qua mô số
Muốn thực mô số học cần có mơ hình tốn để làm thực tính tốn mơ Một phương pháp nghiên cứu xây dựng mơ hình tốn học tàu khác sử dụng chúng nghiên cứu cụ thể
Để mô chuyển động tàu có số phương pháp sử dụng điều khiển mờ, điều khiển mạng nơ-ron, dùng mơ hình MMG, mơ hình K-T.Trong mơ hình tốn khác muốn xác định gặp khó khăn định mơ hình K – T cho phép xác định hệ số cách nhanh chóng, thuận lợi Do vậy, việc sử dụng mơ hình K – T để mơ chuyển động tàu phù hợp với yêu cầu nghiên cứu
Phương trình chuyển động mơ hình K – T sau:
K
T
K T gọi số tính điều động tàu; - góc bẻ lái;Ẏ - vận tốc quay trở tàu (rad/s);Ÿ - gia tốc quay trở tàu (rad/s2)
Để thể mối quan hệ thành phần tốc độ, sử dụng mơ hình sau:
v̇ + a v + a r = a n + a n v Trong đó:
: tốc độ quay tàu (rad/s)
Lpp: chiều dài hai đường thuỷ trực tàu (m)
: tốc độ tàu (m/s)
(7)5
a , a , a , a hệ số đặc trưng cho chuyển động tàu Mỗi tàu có tính điều động khác nên hệ số khác Trong tàu hệ số cố định, không thay đổi
Kết luận Chương Trong nội dung chương, luận án đánh giá tổng quan phương pháp thiết kế luồng đưa phương hướng lý luận xác định độ lệch tàu thơng qua mơ hình tốn thực nghiệm mơ Do vậy, phần xác định nội dung cần phải nghiên cứu đồng thời làm rõ hoạt động nghiên cứu đề tài, sở để xây dựng sở yêu cầu cần nghiên cứu đề tài
CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG TRÊN CÁC TUYẾN LUỒNG HÀNG HẢI VIỆT NAM
2.1 Đánh giá hình dáng tuyến luồng hàng hải Việt Nam Dọc theo bờ biển Việt Nam Tổng cơng ty bảo đảm an tồn Hàng hải chia làm khu vực bao gồm tuyến luồng hàng hải Việt Nam khu vực Bắc trung bộ, Đông bắc bộ, Trung bộ, Nam trung bộ, Đông nam bộ, Tây nam bộ, bao gồm 45 tuyến luồng hàng hải đưa vào sử dụng khai thác
Xét miền toàn tuyến luồng hàng hải Việt Nam thấy rằng: đoạn có góc phương vị luồng nhỏ 1030’00’’
tuyến luồng Cửa Hội, đoạn luồng có góc phương vị luồng lớn 356052’00” đoạn luồng Đà Nẵng, chiều dài đoạn luồng trung bình
vào khoảng 1856m trước đoạn luồng đoạn với bề rộng trung bình 121 m, góc phương vị đặc trưng tồn tuyến luồng tập trung góc 3100 , 1500, 500, góc đổi hướng luồng đặc
trưng 250
Từ kết phân tích luận án lựa chọn góc đổi hướng luồng 20000’00”, 40000’00” 60000’00” với chiều dài hai đoạn luồng tương
ứng hải lý sở đưa vào mô số, thực nghiệm buồng lái
(8)6
Hình 2.2 Hình dáng đặc trưng tuyến luồng hàng hải Việt Nam 2.2 Đánh giá tình hình gió số trạm quan trắc dọc theo
bờ biển Việt Nam
(9)7
Căn vào số liệu thu thập gió số trạm quan trắc khí tượng khu vực Hịn Dáu, Huế, Lý Sơn Vũng Tàu, dựa vào chương trình vẽ biểu đồ hoa gió để tiện cho việc phân tích đánh giá số liệu quan trắc thu thập
2.2.2 Lựa chọn điều kiện gió
Xây dựng biểu đồ hoa gió cho trạm đặc trưng (Hòn Dáu, Huế, Lý Sơn, Vũng Tàu
Căn vào bảng trạm khí tượng tồn quốc, đề tài thu thập số liệu quan trắc khí tượng năm từ 2010 – 2015 để nghiên cứu đánh giá yếu tố khí tượng đặc trưng tuyến luồng hàng hải Việt Nam Với tuyến luồng hàng hải thuộc khu vực Đông Bắc Bộ thu thập liệu trạm quan trắc khí tượng trạm quan trắc khí tượng Hịn Dáu Các tuyến luồng thuộc khu vực Bắc Trung Bộ phân tích số liệu khí tượng tai trạm quan trắc khí tượng Huế Khu vực Trung Bộ Đông Nam Bộ thu thập số liệu trạm quan trắc khí tượng Lý Sơn Khu vực Tây Nam Bộ Nam Trung Bộ thu thập số liệu trạm quan trắc khí tượng Vũng Tàu Sở dĩ đề tài chọn trạm quan trắc chúng trải dài dọc theo đất nước gần với tuyến luồng hàng hải Việt Nam
Bảng 2.1 Hướng gió chủ đạo trung bình lớn với hướng luồng đặc trưng Khu vực V_thịnh hành [m/s]
Hướng Vmax_trung binh[m/s] Hướng chủ đạo Hướng gió so với hướng chạy tàu Hòn Dáu
2.5 – 5.6 Đông Bắc – Tây Nam
12.6 Tây
Nam
90
Huế 1.5 – 1.3 Tây Bắc – Đông Nam
6.8 Đông
Nam
500
Lý Sơn
8 - Đông Bắc – Nam
14 Nam 300
Vũng Tàu
2.2 – 2.6 Đông – Tây Nam
7.2 Tây
Nam
680
2.3 Đánh giá chủng loại tàu các tuyến luồng hàng hải Việt Nam
(10)8
(gạo, ngũ cốc v.v) hàng hóa tương tự Nó nhận dạng cửa hầm hàng dạng hộp boong, thiết kế để trượt hàng hóa phía ngồi Một tàu chở hàng rời hàng khô ướt
Tàu container tàu hàng chứa toàn tải trọng thùng chuyên dụng Chúng tạo thành phương thức chung cho việc vận tải hàng hóa đa phương thức mang tính thương mại Thường biết đến thuyền chở thùng hàng dạng khối, chúng vận chuyển phần lớn hàng khô giới
Đây hai loại tàu coi phổ biến tuyến luồng hàng hải Việt Nam Ngoài luận án sử dụng dụng phịng mơ buồng lái để mơ thực đề tài, hệ thống mô có sẵn loại tàu mơ tàu 5000 DWT, 10.000 DWT, 28.000 DWT, 40.000 DWT, 50.000 DWT, 100.000 DWT, 200.000 DWT Do đó, luận án lựa chọn sâu vào nghiên cứu tàu chở hàng rời 10.000 DWT tàu Container 28.000 DWT
Kết luận chương 2: Trong phần nội dung chương luận án phân tích đánh giá hình dáng, kích thước tuyến luồng hàng hải Việt Nam, đặc điểm gió, loại tàu thông dụng tuyến luồng hàng hải Việt Nam Và sở lựa chọn đầu vào cho việc mô số thực nghiệm lái tàu phịng mơ buồng lái
CHƯƠNG NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA TÀU KHI KHƠNG CĨ TÁC ĐỘNG CỦA GIĨ VÀ CON
NGƯỜI
3.1 Hệ thống mô Trường đại học hàng hải Việt Nam Hệ thống mô buồng lái Trường Đại học Hàng hải Việt Nam cho phép mô loại tàu chủ sau: 5000 DWT tàu hàng, 10000 DWT tàu hàng, 28000 DWT container, 50000 DWT container, 100000 DWT Tàu dầu, 200000 DWT Tàu dầu, 40000 DWT Tàu chở ô tô
3.2 Chế tạo thiết bị xây dựng phần mềm ghi lại số liệu thực nghiệm
(11)9
Hình 3.6 PCI EX to RS232 card Hình 3.7 Giao diện vận hành hệ thống thu thập liệu tàu Hình 3.2 Cấu trúc hệ thông
thu thập liệu điều khiển tàu
Hình 3.2 Cấu trúc mạch đọc tín hiệu góc bẻ lái tốc độ quay trở
Hình 3.4 Thuật tốn vi điều khiển mạch đọc tín hiệu Analog
và truyền máy tính
(12)10
Thiết bị đọc số liệu PCI EX to RS232 card chuyển toàn số liệu thực nghiệm mơ buồng lái máy tính để phục vụ việc phân tích nghiên cứu đánh giá kết
3.3 Nghiên cứu xây dựng mơ hình tốn chuyển động tàu
Chuyển động tàu định hai phương trình K – T vận tốc mục 1.2 Để xác định phương trình ta cần xác định hệ số , , , cần dựa vào điều kiện chuyển động tàu sau:
Xác định hệ số , ,
- Khi tàu chạy thẳng ổn định, ta cho máy dừng ̇ + =
- Cho tàu chạy thẳng ổn định
= +
= +
- Cho tàu quay trở ổn định
+ = +
3.4 Tính tốn hệ số điều khiển
Con tàu điều khiển theo đường theo phương trình δ = K y + K Ψ + K ̇
Giá trị góc bẻ lái tính tốn theo hệ số điều khiển K1,K2,K3
3.5 Thực nghiệm xác định hệ số mơ hình tốn tàu
Từ việc thực nghiệm ta vẽ đường thực nghiệm quay trở tàu 10.000 DWT 28.000 DWT bên
Các hệ số giá trị tàu 10.000 DWT xác định tính tốn là: n = 110 rpm; v = 7.202 m/s;ROT = 32 độ/phút; K’ = 1.073; T’ = 4.2; avv = 0.001419901; anv = 0.012562353; ann = 0.027779674; arr = -13.26593907; K1 = 0.325962848; K2 = 2.933665629; K3 = 282.8891857
Các hệ số giá trị tàu 28.000 DWT xác định tính tốn là: Vịng tua quay trở ổn định: n = 110 rpm; Tốc độ tàu: V = 5.62 m/s; ROT = 53 độ/phút; K’ = 0.91; T’ = 2.2; avv = 0.0001344518; anv =
0.001538687; ann = -0.0043957491; arr = -0.004009891; K1 =
0.1256664; K2 = 1.69230; K3 = 244.175
Với kết thực nghiệm mơ buồng lái vẽ vịng quay trở thực nghiệm hình 3.2 “Vịng quay trở thực nghiệm tàu 10.000 DWT, 28.000 DWT”
(13)11
tàu phương pháp mô số thông qua lưu đồ thuật tốn hình 3.9 “Lưu đồ thuật tốn mơ quay trở tàu”
Hình 3.8 Vịng quay trở thực nghiệm tàu 10.000 DWT, 28.000 DWT 3.6 Mô số chuyển động tàu
Hình 3.9 Lưu đồ thuật tốn mơ quay trở tàu
-100 100 300 500 700
-300 200 700
(m
)
(m)
Vòng quay trở tàu 10.000 DWT
góc bẻ lái 35 độ
-100 100 300 500 700 900
-100 400 900
(m
)
(m)
Vòng quay trở tàu 28.000 DWT
(14)12
Hình 3.5 Đường mơ số tàu hàng tàu container
Hình 3.6 Kết so sánh đường thực nghiệm đường mô tàu Nhận xét: Dựa vào kết thực nghiệm mô số ta thấy hai đường chuyển động tàu có xu hướng gần tương tự đường chuyển động quay trở tàu giai đoạn từ tàu bắt đầu bẻ lái đến quay 90o so với hướng ban đầu,
đây giai đoạn có ảnh hưởng tàu chuyển bẻ lái chuyển hướng đi, bẻ lái đường ban đầu
3.7 Mô số chuyển động tàu theo đường khơng có ảnh hưởng người ngoại cảnh gió
Để thực việc mô tàu chạy theo hai đoạn có chiều dài hải lý với góc chuyển hướng luồng 200, 400 600
(15)13
lưu đồ thuật toán hình 3.7 “Lưu đồ thuật tốn tàu chạy theo đường” để đánh giá độ lệch tàu thân tàu hàng tàu container tạo chúng chạy theo tuyến chạy tàu định sẵn hình 3.8 “Mơ chuyển động tàu hàng tàu container góc đổi hướng luồng thay đổi từ 200, 400, 600”
(16)14
Hình 3.8 Mơ chuyển động tàu hàng tàu container góc đổi hướng luồng thay đổi từ 200, 400, 600
(17)15
Hình 3.9 Kết độ lệch tàu max tàu 10.000 DWT 28.000 DWT
Kết luận chương
Nội dung chương xây dựng biết bị chuyển đổi giữ liệu từ mô buồng lái sang file giữ liệu, đồng thời viết coding ngôn ngữ lập trình C để chương trình tự động đưa vị trí vệt chạy tàu, góc bẻ lái, độ lệch tàu vv Ngoài phần viết lập trình C để mơ chuyển động tàu
Có thể thấy nội dung đánh giá chọn mơ hình tốn phù hợp để nghiên cứu, xây dựng phương pháp xác định mơ hình tốn, hệ số điều khiển cho tàu, xác định mô hình tốn tàu, hệ số điều khiển tàu thực mô để kiểm tra mô hình tốn tàu
Thực mơ để xác định khả điều khiển bám theo đường định
Từ kết mô mơ hình tốn ta thấy rằng:
Tàu điều khiển bám sát tuyến đường định, giá trị độ dạt ngang, góc lệch hướng giảm dần ổn định theo thời gian tàu chạy thẳng tuyến
Dao động tàu dao động tắt dần nhanh chóng trở trạng thái cân trình hành trình theo hướng hai điểm chuyển hướng
Góc bẻ lái tương đối lớn đáp ứng tốt khả thay đổi hướng điểm chuyển hướng giữ tàu ổn định chạy thẳng
Nội dung chương mô số độ dạt ngang tàu gây chạy đoạn thẳng điểm chuyển hướng 20o, 40o
60o khơng có ảnh hưởng ngoại cảnh người Đây phần
(18)16
nghiệm có tác động người ngoại cảnh gió thực chương
CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA CON NGƯỜI ĐẾN ĐỘ LỆCH TÀU 4.1 Tính tốn xác định điều kiện nghiên cứu chuyển động
tàu
Tàu container 28.000 DWT, tàu chở hàng bách hóa 10.000 DWT chạy thẳng đoạn 3NM, sau thay đổi hướng hướng đặc trưng 200, 400, 600, hướng gió tương ứng hướng 300, 600,
900, gió có giá trị 10m/s 15m/s
Để trợ giúp sỹ quan hàng hải đưa tàu theo luồng, cần thiết kế hệ thống phao dẫn luồng Sử dụng hải đồ đặc biệt có điểm xuất phát thử nghiệm tọa độ (0, 0) Hệ thống phao bố trí bên tim luồng vị trí tính tốn tương ứng với bề rộng luồng 200m, khoảng cách đoạn luồng hải lý
4.2 Thực nghiệm xác định yếu tố người điều khiển tàu Tàu bách hóa, Tàu Container người điều khiển dẫn tàu chạy thẳng theo hướng 0000 đổi hướng 0200, 0400, 0600, điều kiện
gió 0m/s; 10m/s; 15m/s; hướng gió 0300; 0600; 0900
4.3 Đánh giá ảnh hưởng yếu tố người điều khiển tàu trong điều kiện khơng có ảnh hưởng gió
4.3.1 Thực nghiệm mơ tàu 10.000 DWT 28.000 DWT theo hướng có người điều khiển khơng có yếu tố ngoại cảnh gió
(19)17
Hình 4.2 Kết thực nghiệm tàu Container 28.000 DWT Chúng ta thấy rõ yêu cầu không gian vận động chúng khác nhau.Tàu Container có tính điều động yêu cầu không gian lớn hơn; tàu hàng bách hóa nhỏ hơn, linh hoạt yêu cầu không gian vận động nhỏ Khả điều khiển người tùy thuộc vào tính điều động tàu
4.3.2 So sánh độ dạt ngang người điều khiển dẫn tàu tàu 10.000 DWT 28.000 DWT theo hướng khơng có yếu tố ngoại cảnh gió
Hình 4.3 Kết độ lệch tàu người điều khiển dẫn tàu 10.000 DWT điều kiện khơng gió
Nhận xét: Với tàu hàng 10.000 DWT chuyển động điều kiện khơng gió độ lệch tàu người tạo khoảng 25m, ngược lại với tàu 28.000 DWT Độ lệch tàu người điều khiển dao động từ khoảng 35m đến 40m gócchuyển hướng luồng thay đổi từ 20o, 400,
(20)18
Hình 4.4 Kết độ lệch tàu max người điều khiển dẫn tàu 28.000 DWT điều kiện không gió
4.4 Đánh giá ảnh hưởng yếu tố người điều khiển tàu trong điều kiện có ảnh hưởng gió
4.4.1 Thực nghiệm mô tàu 10.000 DWT 28.000 DWT theo hướng có người điều khiển có yếu tố ngoại cảnh gió
(21)19
Hình 4.5 So sánh ảnh hưởng tốc độ gió tàu 10.000 DWT, 28.000 DWT thay đổi hướng 200, 400, 600
Nhận xét: Với tàu 10.000 DWT thấy Có thể thấy độ dạt tàu gió tăng từ 10m/s đến 15m/s rõ giá trị không thực lớn lệch khoảng 10m, xu hướng độ dạt tàu dường có tăng đột ngột gió thổi hướng 900 với vận tốc gió 15m/s Nhưng
độ chênh độ dạt tàu hướng gió tăng từ 300, 600, 900 với
vận tốc gió khơng lớn Trong với tàu 28.000 DWT Với góc đổi hướng 20 độ giống tàu 10.000 DWT độ dạt tàu Container 28.000 DWT gió tăng cường độ từ 10m/s lên 15m/s rõ ràng, độ dạt tàu hướng gió tăng có tăng theo Tuy nhiên, hình vẽ thấy giá trị chênh lệch khơng thực lớn Khi hướng gió tăng từ 30 độ lên 90 độ với vận tốc gió 10m/s 20m/s giá trị chênh khoảng 7m đến 10m
(22)20
Hình 4.6 So sánh ảnh hưởng góc đổi tàu 10.000 DWT, 28.000 DWT hướng gió thay đổi 300, 600, 900
Nhận xét: Với tàu 10.000 DWT tàu chạy với hướng gió 300
thì rõ ràng độ dạt tàu thay đổi lớn Với giá trị R bình phương = 0.8417 với vận tốc gió 10m/s độ dạt tàu trị số tăng trung bình vào khoảng 1.5B hướng luồng thay đổi từ 200, 400 600 Trong với tàu
28.000 DWT Có thể thấy với tàu Container 28.000 DWT giá trị thay đổi độ lệch tàu rõ ràng tàu 10.000 DWT chúng có xu hướng tăng mạnh hướng luồng thay đổi từ 20 độ, 40 độ 60 độ Giá trị số độ lệch tàu hướng 20 độ 60 độ lên đến 1.8B
(23)21
(24)22
(25)23
Nhận xét: Căn hình thấy với tàu 10.000 DWT có tham gia điều động người tác động yếu tố ngoại cảnh gió gây độ lệch tàu lớn so với trường hợp khơng có tác động người yếu tố ngoại cảnh gió Sự chênh lệch trung bình từ 1.8B đến 4.5B vận tốc gió đạt 15m/s góc chuyển hướng luồng tăng từ 20 độ lên 60 độ Đối với tàu 28000 DWT giá trị có tăng lên đáng kể việc điều động tàu container có phần ổn định tàu bách hóa
Bảng 4.1 Độ lệch tàu khuyến cáo tàu 28.000 DWT ảnh hưởng người điều khiển dẫn tàu chịu ảnh hưởng gió
khi gió lặng
Hướng gió Gió Hướng
luồng
Độ lệch tàu so với bề rộng B
tàu
Độ lệch tàu so với bề rộng B
tàu
300
10 m/s
200 0.9 B 0.8 B
400 1.7 B 1.6 B
600 2.6 B 2.5 B
15 m/s
200 1.4 B 1.1 B
400 2.5 B 2.1 B
600 3.6 B 3.1 B
600
10 m/s
200 1.2 B 0.9 B
400 2.3 B 2 B
600 3.4 B 3 B
15 m/s
200 1.7 B 1.3 B
400 3.2 B 2.6 B
600 4.8 B 3.8 B
900
10 m/s
200 1.1 B 1 B
400 2.4 B 1.8 B
600 3.6 B 2.7 B
15 m/s
200 1.8 B 1.4 B
400 3.2 B 2.5 B
600 4.6 B 3.6 B
Gió lặng
200 1.1 B 1.0 B
400 1.1 B 1.1 B
600 1.1 B 1.2 B
Kết luận chương
(26)24
động tàu có người điều khiển điều kiện có ảnh hưởng gió khơng có ảnh hưởng gió
Với kết đạt được, nội dung chương so sánh đánh giá độ lệch tàu người tạo trường hợp dẫn tàu không chịu ảnh hưởng ngoại cảnh tình dẫn tàu chịu ảnh hưởng điều kiện gió khác
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1 Kết luận
Nội dung luận án xây dựng sở khoa học nghiên cứu, đánh giá hình dáng tuyến luồng hàng hải Việt Nam đánh giá đặc điểm gió trạm quan trắc dọc bờ biển Việt Nam Phân tích chủng loại tàu phổ biến
Chế tạo thiết bị chuyển đổi giữ liệu từ phịng mơ buồng lái sang dạng file số liệu chạy ứng dụng exel Lập trình C viết lưu đồ thuật tốn ứng dụng mơ chuyển động tàu
Hồn thành xây dựng mơ hình tốn tàu hàng bách hóa, tàu container, hai loại tàu thường hoạt động vùng biển Việt Nam để sử dụng mô số phục vụ đánh giá tác động yếu tố người điều khiển tàu
Thực đánh giá yếu tố người từ số liệu thực nghiệm, đánh giá tác động tổng hợp yếu tố : tàu, người điều kiện ngoại cảnh tác động gió Có thể thấy có tác động yếu tố người ngoại cảnh gió tác động độ lệch tàu thay đổi lớn có xu hướng tăng tỉ lệ thuận hướng luồng thay đổi từ 200,400,
600 và chúng có quan hệ với qua mối quan hệ bậc Mặt
khác hướng gió thay đổi độ lệch tàu có thay đổi nhẹ có lúc thực nghiệm thay đổi khơng rõ ràng nhìn chung độ lệch tàu có xu hướng tăng nhẹ hướng gió tăng Trường hợp vận tốc gió tăng từ 10m/s lên 15m/s độ lệch tàu thay đổi rõ ràng không thực lớn
Đề tài đưa giá trị khuyến cáo độ lệch tàu người điều khiển dẫn tàu hướng luồng thay đổi 200,400, 600 có
ảnh hưởng gió với giá trị hướng gió thay đổi 300,600, 900
cường độ gió 10m/s 15m/s Điều thực hữu ích cho nhà thiết kế luồng tương lại để kế hợp với hướng dẫn thiết kế luồng để đưa giá trị thiết kế tối ưu đầy đủ
2 Kiến nghị
(27)25
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN KẾT QUẢ LUẬN ÁN Nguyễn Xn Thịnh - Tạp chí giao thơng vận tải số đặc biệt năm 2015 “ Đề xuất phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng độ lệch tàu luồng phục vụ công tác thiết kế đường thủy nội địa”
2 Nguyễn Xuân Thịnh - Báo cáo “Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng độ lệch tàu luồng phục vụ công tác thiết kế luồng” hội nghị an tồn giao thơng Việt Nam năm 2015
3 Nguyễn Xn Thịnh - Tạp chí giao thơng vận tải số tháng 5/2018 “Nghiên cứu đánh giá độ dạt ngang chuyển động tàu gây chạy luồng hàng hải”
4 Nguyễn Xuân Thịnh - Tạp chí giao thơng vận tải số tháng 6/2018 “Nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn mơ chuyển động số loại tàu luồng hàng hải”
5 Nguyễn Xn Thịnh - Tạp chí giao thơng vận tải số tháng 3/2019 “Nghiên cứu đánh giá độ lệch tàu 28.000 DWT người điều khiển dẫn tàu tác động ngoại cảnh”
6 Nguyễn Xuân Thịnh - Tạp chí giao thơng vận tải số tháng 5/2019 “Nghiên cứu so sánh đánh giá độ lệch tàu chở hàng rời tàu container người điều khiển dẫn tàu trường hợp khơng có tác động ngoại cảnh”
7 Nguyễn Xuân Thịnh – Tạp chí Khoa học kinh tế hải phòng số tháng 6/2019 “ Nghiên cứu ứng dụng ngơn ngữ lập trình C++ mô chuyển động tàu”
8 Nguyễn Xuân Thịnh - Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường năm 2016 “Phân tích yếu tố khí tượng dọc bờ biển Việt Nam từ năm 2010 đến 2014 để phục vụ việc nghiên cứu yếu tố gió việc thiết kế tuyến luồng hàng hải Việt Nam”
9 Nguyễn Xuân Thịnh - Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường năm 2018 “Nghiên cứu đánh giá kết mô thực nghiệm số loại tàu hàng hải”
