name: Разработка информационной аналитической системы организации и управления морскими грузоперевозками в Арктике и Субарктике России на базе искусственного интеллекта
keyword_list: компьютерное моделирование нечеткая логика арктическая навигация системы нечеткого вывода Арктика и Субарктика морские грузоперевозки
abstract: Актуальность темы. Климатические изменения в Арктической зоне России и Субарктическом поясе Дальнего Востока России привели к возможности увеличения морских грузоперевозок в данном регионе. Многократное увеличение морских грузоперевозок в арктических условиях требует повышения эффективности их организации. Развитие интеллектуальных систем управления флотом, учитывающих особенности плавания во льдах, способствует освоению арктического шельфа за счет увеличения грузоперевозок по данному направлению и, как следствие, развитию экономики страны. Разработка информационной аналитической системы организации и управления морскими грузоперевозками (ИАС ОУМГ) с учетом сложных условий плавания в Арктике и Субарктике России позволит обеспечить руководство судоходной компании прогнозной аналитикой и схемами расчетов эффективного использования ледоколов, осуществить поддержку принятия решения, производить расчет оптимального пути и минимизировать стоимость доставки груза, время задержки в пути, снизить риски по сохранности груза и безопасности судоходства.
  Цели и задачи исследования. Цель исследования – разработка информационной аналитической системы (ИАС) определения оптимального маршрута морских грузоперевозок с применением аппарата нечёткой логики, позволяющей повысить эффективность организации и управления морскими грузоперевозками в сложных условиях плавания в Арктике и Субарктике России.
  Учитывая сложные условия плавания в Арктике и Субарктике России, для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: провести анализ современного состояния существующих информационных систем для морской логистики и возможности применения в них интеллектуальных систем; разработать алгоритм работы информационной аналитический системы организации и управления морскими грузоперевозками на основе нечеткого моделирования; построить нечеткую модель информационной аналитической системы для расчета оптимального маршрута морских грузоперевозок; обучить разработанную нечеткую модель информационной аналитической системы на базе натурных данных морских грузоперевозок; разработать математический метод определения оптимального маршрута грузоперевозок в выбранном регионе; выполнить верификацию адекватности модели информационной аналитической системы.
  Цель и задачи исследования соответствуют паспорту специальности 05.22.19 «Эксплуатация водного транспорта», а именно, объекту данной специальности 1 и областям исследования 2, 8 и 10.
  Научная новизна - предложен метод применения аппарата нечёткой логики в построении модели для расчета стоимости морских грузоперевозок в арктических и субарктических условиях; разработана архитектура информационной аналитической системы организации и управления морскими грузоперевозками, учитывающая сложные условия плавания в Арктике и Субарктике России; определены основные классификационные факторы и их весовые коэффициенты в нечёткой модели для расчета стоимости морских грузоперевозок в арктических и субарктических условиях; на базе математического аппарата нечёткой логики (НЛ) разработана модель расчета стоимости морских грузоперевозок с учетом ледовой обстановки в арктических и субарктических условиях плавания; разработана методика определения оптимального маршрута судна с применением генетического алгоритма для морских грузоперевозок между несколькими портами в арктических и субарктических условиях.
  Теоретическая и практическая значимость исследования состоит в решении актуальной научно-технической задачи разработки информационной аналитической системы организации и управления морскими грузоперевозками в условиях Арктики и Субарктики. Полученные результаты могут быть использованы для расчета стоимости оптимального маршрута морских грузоперевозок с применением аппарата нечёткой логики.
  Модель ИАС для расчета стоимости оптимального маршрута морских грузоперевозок на основе нечеткого моделирования предоставляет для анализа адекватную картину процесса и информацию, достаточную для принятия решений, прогнозирования результатов и выработки схемы наиболее эффективного использования флота.
  Особым достоинством ИАС на основе аппарата нечёткой логики является способность накапливать знания экспертов в данной области, что позволяет судоходной компании рационально выбирать оптимальный маршрут морских грузоперевозок, учитывая специфические факторы плавания в Арктике и Субарктике России.
  Методология и методы исследования. В диссертации использованы положения методов системного анализа, теории систем, теории нечётких множеств и методы эмпирического исследования. Работа выполнена с применением математического и компьютерного моделирования.
  Разработаны программные средства «Оптимальный маршрут судна с применением генетического алгоритма», «Визуализация нечеткого вывода типа Мамдани для расчета стоимости морских грузоперевозок в арктических условиях плавания», «Расчет длительности маршрута между двумя портами с учетом ледовой обстановки» и зарегистрированы под номерами 2019619664, 2019618997, 2020617556 в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, государственная регистрация программ для ЭВМ.
chairman_dissertation_council.name: Геннадий
chairman_dissertation_council.surname: Кича
chairman_dissertation_council.patronymic: Петрович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: W-2855-2017
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7801430889
chairman_dissertation_council.rinc_id: 788102
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Денис
organization_supervisor.surname: Буров
organization_supervisor.patronymic: Викторович
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 73.34.61
rubrics.name: Эксплуатация флота, организация и технология перевозок на водном транспорте
oecds.code: 02.01.YR
oecds.name: TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY
speciality_codes.name: Эксплуатация водного транспорта, судовождение
speciality_codes.code: 05.22.19
supervisors.fio: Глушков С.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Эксплуатация водного транспорта, судовождение
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Эглит Я.Я.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Эксплуатация водного транспорта, судовождение
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Пятакович В.А.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: МГУ им. адм. Г.И. Невельского
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского".
protection_organization.ogrn: 1022502259504
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Федеральное агентство морского и речного транспорта
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: МГУ им. адм. Г.И. Невельского
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского".
author_organization.ogrn: 1022502259504
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Федеральное агентство морского и речного транспорта
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения