Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu xác định độ lệch tàu do người điều khiển phục vụ thiết kế luồng hàng hải

• Tác giả: Nguyễn Xuân Thịnh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Thuần
• Trường học: Trường Đại học Hàng hải Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học Hàng hải
• Đề tài: Nghiên Cứu Xác Định Độ Lệch Tàu Do Người Điều Khiển Phục Vụ Thiết Kế Luồng Hàng Hải
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục đích nghiên cứu đề tài
• 0.3. Phương pháp nghiên cứu đề tài
• 0.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 0.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về nghiên cứu số gia dự phòng bề rộng luồng hàng hải
• 1.1.1. Nghiên cứu xác định độ lệch do người điều khiển tàu khi chạy trên luồng
• 1.1.2. Điều kiện giao thông trên các tuyến luồng hàng hải tại Việt Nam
• 1.1.3. Đánh giá về hình dáng các tuyến luồng hàng hải Việt Nam
• 1.1.4. Đánh giá về tình hình gió trên một số trạm quan trắc dọc theo bờ biển Việt Nam
• 1.1.5. Đánh giá về chủng loại tàu trên các các tuyến luồng hàng hải Việt Nam
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA TÀU KHI KHÔNG CÓ TÁC ĐỘNG CỦA NGOẠI CẢNH VÀ CON NGƯỜI
• 3.1. Hệ thống mô phỏng tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam
• 3.2. Chế tạo thiết bị và xây dựng phần mềm ghi lại số liệu thực nghiệm
• 3.3. Nghiên cứu xây dựng mô hình toán chuyển động tàu
• 3.4. Tính toán các hệ số điều khiển
• 3.5. Thực nghiệm xác định các hệ số mô hình toán tàu
• 3.6. Mô phỏng số chuyển động của tàu
• 3.7. Mô phỏng số chuyển động của tàu theo đường đi khi không có ảnh hưởng của con người và ngoại cảnh gió
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA CON NGƯỜI ĐẾN ĐỘ LỆCH TÀU
• 4.1. Tính toán xác định các điều kiện nghiên cứu chuyển động của tàu
• 4.2. Thực nghiệm xác định yếu tố con người trong điều khiển tàu
• 4.3. Đánh giá ảnh hưởng của yếu tố con người trong điều khiển tàu trong điều kiện không có ảnh hưởng của gió
• 4.4. Đánh giá ảnh hưởng của yếu tố con người trong điều khiển tàu trong điều kiện có ảnh hưởng của gió
• 4.5. Khuyến cáo độ lệch tàu phục vụ thiết kế luồng hàng hải Việt Nam
• KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG CỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: CODE LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG QUAY TRỞ TÀU
• PHỤ LỤC 2: CODE LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG TÀU CHẠY THEO ĐƯỜNG

I. Giới thiệu về luận án tiến sĩ kỹ thuật

Luận án tiến sĩ kỹ thuật với chủ đề 'Nghiên cứu xác định độ lệch tàu do người điều khiển phục vụ thiết kế luồng hàng hải' được thực hiện bởi Nguyễn Xuân Thịnh tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam. Luận án tập trung vào việc phân tích độ lệch tàu do tác động của người điều khiển trong quá trình vận hành tàu, nhằm hỗ trợ thiết kế luồng hàng hải hiệu quả và an toàn hơn. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện hệ thống hàng hải và quản lý giao thông tại Việt Nam.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam có hệ thống sông ngòi và cảng biển phong phú, với hơn 100 cảng biển lớn nhỏ và 39 cảng biển chính. Tuy nhiên, nhiều tuyến luồng hàng hải hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu về an toàn và hiệu quả, đặc biệt là các đoạn cong có bán kính nhỏ. Việc nghiên cứu độ lệch tàu do người điều khiển là cần thiết để cải thiện thiết kế luồng, đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hoạt động vận tải hàng hải.

1.2. Mục đích nghiên cứu

Mục đích chính của luận án là xác định độ lệch tàu do người điều khiển trong các điều kiện vận hành khác nhau, từ đó đưa ra các khuyến cáo cho thiết kế luồng hàng hải. Nghiên cứu này cũng nhằm bổ sung các yếu tố con người vào quy trình thiết kế truyền thống, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả của các tuyến luồng.

II. Phương pháp nghiên cứu và đối tượng

Luận án sử dụng các phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa mô hình toán học, thực nghiệm và mô phỏng số để phân tích độ lệch tàu. Đối tượng nghiên cứu bao gồm các loại tàu hàng hóa khác nhau, với sự tập trung vào tác động của người điều khiển và các yếu tố ngoại cảnh như gió, dòng chảy.

2.1. Mô hình toán học

Luận án xây dựng mô hình toán mô phỏng chuyển động của tàu, bao gồm các yếu tố như góc bẻ lái, tốc độ quay trở và gia tốc. Mô hình này được sử dụng để tính toán độ lệch tàu trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra các khuyến cáo cho thiết kế luồng.

2.2. Thực nghiệm và mô phỏng

Các thực nghiệm được tiến hành tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, sử dụng hệ thống mô phỏng lái tàu và radar. Kết quả thực nghiệm được so sánh với kết quả mô phỏng số để đảm bảo độ chính xác và tin cậy của nghiên cứu.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Luận án đã xác định được độ lệch tàu do người điều khiển trong các điều kiện khác nhau, bao gồm cả trường hợp có và không có ảnh hưởng của gió. Các kết quả này được sử dụng để đưa ra các khuyến cáo cho thiết kế luồng hàng hải, giúp cải thiện an toàn và hiệu quả của các tuyến luồng tại Việt Nam.

3.1. Độ lệch tàu trong điều kiện không gió

Kết quả nghiên cứu cho thấy độ lệch tàu do người điều khiển trong điều kiện không gió dao động từ 5-10% chiều rộng tàu. Điều này cần được tính toán kỹ lưỡng trong thiết kế luồng để đảm bảo an toàn cho tàu khi di chuyển.

3.2. Độ lệch tàu trong điều kiện có gió

Trong điều kiện có gió, độ lệch tàu tăng lên đáng kể, đặc biệt là khi tàu thay đổi hướng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng cần tăng thêm 15-20% chiều rộng luồng để đảm bảo an toàn trong các điều kiện thời tiết bất lợi.

IV. Kết luận và kiến nghị

Luận án đã đóng góp quan trọng vào việc cải thiện thiết kế luồng hàng hải tại Việt Nam bằng cách bổ sung yếu tố người điều khiển vào quy trình thiết kế. Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trực tiếp vào thực tiễn, giúp nâng cao an toàn và hiệu quả của các tuyến luồng.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này đã mở ra hướng tiếp cận mới trong việc phân tích độ lệch tàu, đặc biệt là vai trò của người điều khiển. Đây là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực kỹ thuật hàng hải.

4.2. Kiến nghị thực tiễn

Cần áp dụng các kết quả nghiên cứu vào quy trình thiết kế luồng hiện tại, đồng thời tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về tác động của các yếu tố khác như sóng, dòng chảy để hoàn thiện hơn nữa các tuyến luồng hàng hải tại Việt Nam.