Dynamic determination of the safest navigation route for transit vessels in the strait of İstanbul

Abstract

VI ÖZET İSTANBUL BOĞAZFNDAN TRANSİT GEÇİŞ YAPAN GEMİLER İÇİN EN GÜVENLİ ROTANIN DİNAMİK OLARAK SAPTANMASI Bu çalışmada, İstanbul Boğazı 'ndan geçiş yapmakta olan gemilere gerçek zamanlı güvenli rota verecek bir trafik control modülü geliştirilmiştir. Model etkileşimler olarak boğaz geometrisini, batimetrisini, karşı trafiği ve akıntıları alır. Yüzey akıntıları büyüklüğü rastgele olan rassal bir değişken olarak kabul edilmiştir. Gemi sayısı basitleştirmek için iki ile sınırlandırılmıştır. Gemi hidrodinamiği Marine Cybernetics A. S. tarafından sağlanmış ve deneysel olarak doğrulanmış konteyner gemi modeli ile modellenmiştir. Kaptanların tepkileri için bir oto-pilot kullanılmıştır. `Sadece Karaya Çıkma` ve `Çarpışma Dahil` adlı iki algoritma sunulmuştur. `Sadece Karaya Çıkma` algoritması çarpışma tehlikesi olmayan durumlar için kullanılırken `Çarpışma Dahil` aynı zamanda çarpışma olasılığı da olması durumunda kullanılmaktadır. Geliştirilen model düzenlenmemiş trafik, soldan akan trafik, beklenmedik akıntı durumları için çalıştırılmış ve günümüzdeki düzenlemeler ve normal akıntı koşulları ile karşılaştırıimıştır.

ABSTRACT DYNAMIC DETERMINATION OF THE SAFEST NAVIGATION ROUTE FOR TRANSIT VESSELS IN THE STRAIT OF ISTANBUL In this study, a real time traffic control tool was developed to propose a safe route to navigating vessels in the Strait of Istanbul. The model uses strait geometry, bathymetry, counter traffic and the currents as the disturbances. The surface currents are treated as a stochastic variable whose magnitude is random. The number of vessels is limited to two for simplicity. The ship hydrodynamics is based on an experimentally verified container ship model supplied by Marine Cybernetics A.S. An auto-pilot module is incorporated to represent the captain's responses. Two different algorithms, namely `Grounding Only` and `Collision Combined` algorithms are introduced. `Grounding Only` algorithm is employed for cases where there is no collision risk and `Collision Combined` is used when there is also a collision probability as well as grounding risk. The model was employed for different cases such as unregulated traffic flow, left going traffic, extreme current conditions and compared with current regulations and normal environmental conditions.