Настоящая работа посвящена разработке обобщенной модели формирования судоходных маршрутов в акватории арктических морей. Тема исследования связана с решением стратегической задачи обеспечения круглогодичной навигации в акватории Северного морского пути. Дана характеристика навигационно-гидрографических и ледовых условий функционирования морской арктической транспортной системы. Приводятся основные показатели, характеризующие объём грузоперевозок, выполненных по трассам Северного морского пути в 2021 году и количество судов, работающих в акватории. Определены основные факторы, влияющие на развитие сети круглогодичных судоходных маршрутов. Выполнен аналитический обзор известных моделей и методов оценки навигационных рисков. Установлен перечень основных факторов навигационных рисков. Предложена обобщенная модель совместного учета влияния малых глубин, ледовых условий и стесненности акватории на безопасность судоходства. Приведены основные формулы, соотношения и ограничения модели, а также обобщенные и частные критерии показателей навигационной безопасности. Представлены результаты проверки работоспособности модели. Рассмотрена возможность круглогодичного плавания крупнотоннажных судов двух типов в проливе Санникова. Использование модели позволило выполнить сравнительную оценку маршрутов плавания судов по обобщенному критерию навигационной безопасности и частным критериям. Разработана методика практического использования предложенной модели для решения задач обеспечения безопасного судоходства в условиях продленной и круглогодичной навигации в акватории Северного морского пути. Намечены пути дальнейшего исследования.
This work is devoted to developing a generalized model for forming shipping routes in the waters of the Arctic seas. The research theme is related to solving the strategic task of providing a year-round navigation in the waters of the Northern Sea Route. The characteristics of the navigation-hydrographic and ice conditions for performing the maritime Arctic transport system are given. The article presents the main indicators characterizing the volume of cargo transportation carried out along the routes of the Northern Sea Route in 2021 and the number of ships operating in the water area. The main factors influencing the network development of year-round shipping routes are determined. An analytical review of known models and methods for assessing navigational risks are carried out. A list of the main factors of navigational risks is established. A generalized model is proposed for joint considering the influence of shallow depths, ice conditions and tightness of the water area on the navigation safety. The main formulae, correlations and limitations of the model, as well as generalized and particular criteria for indicators of navigational safety are given. The results of checking the model performance are presented. The possibility of a year-round navigation of two-type large-capacity vessels in the Sannikov Strait is considered. Applying the model makes it possible to perform a comparative assessment of the ship navigation routes according to the generalized criterion of navigational safety and particular criteria. A technique is developed for the practical use of the proposed model to solve the problems of ensuring safe navigation in the conditions of extended and a year-round navigation in the waters of the Northern Sea Route. The article outlines the ways of further research