Оптимизация элементов и характеристик пассажирских судов для внутригородских и пригородных линий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.03, кандидат наук Купальцева Евгения Владимировна

• Купальцева Евгения Владимировна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Купальцева Евгения Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ «МАЛЫХ» ПАССАЖИРСКИХ СУДОВ

1.1 Внутригородские и пригородные речные перевозки в региональной транспортной системе

1.2 Флот внутригородского и пригородного сообщения, его классификация, состояние и направление развития

1.3 Анализ исследований по обоснованию элементов и характеристик «малых» пассажирских судов

1.4 Постановка задачи исследования

1.5 Выводы к главе I

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОСНОВНЫХ ПОДСИСТЕМ «МАЛЫХ» ПАССАЖИРСКИХ СУДОВ

2.1 Статистический метод определения главных элементов

2.2 Разработка методики расчета составляющих нагрузки масс «малых» пассажирских судов

2.3 Обеспечение условия пассажировместимости

2.4 Расчет элементов ходкости «малого» пассажирского судна

2.5 Математическая модель прогнозирования эксплуатационно-экономических показателей судна

2.6 Выводы к главе

3 ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК «МАЛОГО» ПАССАЖИРСКОГО СУДНА

3.1 Формулировка задачи оптимизации «малого» пассажирского судна

3.2 Алгоритм и компьютерная программа решения оптимизационной задачи

3.3 Определение оптимальных элементов и характеристик «малого» пассажирского судна

3.3.1 Оценка адекватности математической модели «малого» пассажирского судна

3.3.2 Анализ влияния элементов и характеристик на экономическую эффективность судна и обоснование их оптимальных значений

3.4 Выводы к главе

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ СФЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ «МАЛЫХ» ПАССАЖИРСКИХ СУДОВ С ЭЛЕКТРОДВИЖЕНИЕМ

4.1 Перспективы создания судов с автономным электрическим двигателем

4.2 Особенности математической модели «малого» пассажирского судна с автономной электрической гребной установкой

4.3 Обоснование сфер использования «малых» пассажирских судов с электродвижением

4.4 Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ:

Г - гарантированная глубина судового хода, м;

З - заработная плата производственных рабочих, тыс. руб.;

кц - количество цилиндров;

К - капитальные вложения, тыс. руб.;

П - прибыль от эксплуатации судна, тыс. руб.;

Ф - показатель критерия Фишера;

Ьдоп - минимальная ширина магистрального коридора, м; Ьпр - минимально допустимая ширина прохода в МП, м; В - расчетная ширина, м;

В' - ширина судна по условию пассажировместимости, м;

В - ширина судна без учета зашивки и изоляции, м;

ВП - ширина потопчины, м;

сТПл - стоимость 1 т топлива, тыс. руб.;

сМ - стоимость 1т масла, тыс. руб.;

САКБ - суммарная емкость АКБ, Ач;

Ссб - ток, вырабатываемый установленными на судне солнечными батареями, Ач;

СК - коэффициент, учитывающий влияние скоростного режима;

СЭК - стоимость содержания одного члена экипажа, руб/день;

ССТР - стоимость постройки судна, тыс. руб.;

СУд - удельная себестоимость;

Стп - Адмиралтейский коэффициент;

dн - количество дней в навигацию.

DВ - диаметр гребного винта, м;

Dгp - полное водоизмещение судна, т;

D0 - водоизмещение судна порожнем, т;

DW0 - чистый дедвейт, т;

AD - запас водоизмещения, т;

Е - эксплуатационные расходы, тыс. руб.

Еам - амортизационные расходы, тыс. руб.;

Еадм - административные расходы, тыс. руб.;

ЕЭК - расходы по содержанию экипажа, тыс. руб.;

ЕСТР - расходы по страхованию, тыс. руб.;

ЕПОРТ - портовые сборы, тыс. руб.;

ЕТПЛ - расходы на топливо, тыс. руб.;

ЕМ - расходы на масло, тыс. руб.;

Ерем - расходы на ремонт и снабжение, тыс. руб.;

Еинс- среднее значение инсоляции за текущий период для заданного региона эксплуатации судна (горизонтальная площадка), Вт-ч/м2;

Еф - коэффициент, учитывающий влияние призматического коэффициента продольной полноты;

Ев - коэффициент, учитывающий влияние отношения В/Т; т

- стоимость проезда, руб/чел. км; FrL - число Фруда по длине; ^ - высота 1-го яруса надстройки, м; ^ - расчетная малая метацентрическая высота, м;

- минимально допустимая малая метацентрическая высота, м; Ир - допустимая глубина разряда АКБ;

ИМП- высота в МП без учета набора, изоляции и зашивки, м;

к

И - высота в помещении без учета набора, изоляции и зашивки, м. И3% - высота волны 3-процентной обеспеченности, м; Н - расчетная высота борта, м; Н - приведенная высота борта, м;

Нтбп - минимально допустимая высота надводного борта, м; Нфб - высота надводного борта фактическая, м;

Щбп - высота надводного борта минимальная, м;

I - общий доход от эксплуатации судна, тыс. руб.;

кдоп - коэффициент, учитывающий различные доплаты;

кПБ - коэффициент использования палубы надстройки при установке

фотоэлементов;

кПАСС - коэффициент, учитывающий загрузку судна;

кСБ - поправочный коэффициент, учитывающий КПД системы и условия работы солнечных батарей;

к1 - коэффициент, учитывающий влияние относительной длины; к§ - поправочный коэффициент при расчете смоченной поверхности; сут - суммарная длина линии перевозки за рассматриваемый период, км; эк - длина линии эксплуатации, км; пр - расстояние между поперечными рядами, м; доп - дополнительная длина салона, м; прод - расстояние между сиденьями продольного ряда, м; эк - длина линии эксплуатации, м; 1 - длина 1-го яруса надстройки, м;

(1УЬУЬ\)- длина, ширина и высота 1- го основного оборудования, м; L - расчетная длина, м;

L' - длина судна по условию пассажировместимости, м;

Lc - длина пассажирского салона без учета набора и изоляции, м;

LА - длина ахтерпика, м;

^^ - длина машинного помещения, м;

LС - длина пассажирского салона, м;

LВc - суммарная длина вспомогательных помещений, м;

Lф - длина форпика, м;

т - количество водонепроницаемых переборок; тр - количество поперечных рядов; МВ - момент, развиваемый движителем, Нм; МдВ - момент, развиваемый двигателем, Нм; п - число пассажиров, чел.;

пр - количество пассажиров в одном поперечном ряду, чел; пСР - среднее число пассажиров за рейс, чел.; ПэК - количество членов экипажа, чел.;

сут

ппасс- количество пассажиров, перевезенных за рассматриваемый период, чел.; пВР - частота вращения гребного вала, с-1;

ПэЛ - число ячеек, соединенных между собой, согласно расчетной схемы;

п^л5- количество фотоэлектрических модулей, расположенных на палубе

надстройки;

N - мощность силовой установки, кВт.

^ном - номинальная мощность электрического двигателя, кВт ^с - расчетная мощность электростанции, кВт; РТПЛ - необходимое количество топлива за рассматриваемый период; Р - индикаторное давление, МПа;

РАКБ - мощность, отдаваемая аккумуляторными батареями, кВт;

РН - упор винта, т;

Рмк - масса металла корпуса, т;

Рмн - масса металла надстройки, т.

РсБ - мощность фотоэлектрического модуля, Вт;

Ре - потребная мощность винта для обеспечения движения судна с заданной скоростью, кВт;

Рк - масса оборудованного корпуса, т;

Рм - масса энергетической установки, т;

Ртс - масса топлива и смазки, т;

Рмк - масса металлического корпуса и надстроек, т;

Рнч - масса неметаллических частей в составе корпуса и надстроек, т;

Роб - масса оборудования помещений, т;

Рдв - масса дельных вещей, т;

Рокр - масса окраски, цементировки, изоляции, т;

Рсн - масса снабжения, т;

Рсу - масса судовых устройств и палубных механизмов, т;

Рсс - масса судовых систем, т;

Рэ - масса электро- и радиооборудования, т.

Ргд - масса главных механизмов, т;

Рдг - масса вспомогательных дизель-генераторов, т;

Рвс - масса вспомогательного оборудования и вспомогательные механизмы судовых энергетических установок, т;

Рв - масса движителей и валопровода, т; Р! - масса наружной обшивки, т ; Р2 - масса настилов палуб, т; Р3 - масса поперечного набора, т; Р4 - масса продольного набора, т; Р5 - масса поперечных переборок, т; Р6 - масса насыщения корпуса, т; Р7 - масса фундаментов, т; Рс1 - масса рулевого устройства, т; Рс2 - масса якорного устройства, т; Рс3 - масса швартовного устройства, т; Рс4 - масса иных устройств, т;

^ - стоимость 1 т 1- той составляющей нагрузки масс, тыс. руб.; ^ - стоимость 1-ой составляющей нагрузки масс, тыс. руб.; г - среднечасовая тарифная ставка работ, тыс. руб./ч;

Л

R - коэффициент корреляции;

R - сопротивление воды движению судна, кН;

RТР - сопротивление трения;

Яо - остаточное сопротивление;

RдОБ - добавочное сопротивление;

SНo - площадь наружной обшивки, м2;

ScМ - площадь смоченной поверхности, м2;

SНБ - площадь поверхности надводного борта, м2;

Э£б- суммарная площадь солнечных модулей;

SОБ- площадь, необходимая для обслуживания оборудования, м2;

SдОП- площадь, необходимая для размещения дополнительного оборудования,

м2;

SАКБ- площадь, необходимая для обслуживания отсека АКБ, м2; Sm действительная площадь смоченной поверхности, м2; Sln расчетная смоченная поверхность, м2;

Sпасс - площадь ьтой палубы, которая может быть использована для размещения пассажиров, м2;

Эф- - площадь, необходимая для размещения заданного числа пассажиров, м2. SПН - площадь палубы надстройки, предназначенная для размещения гелиомассива;

^АВТ - автономность плавания, сут.;

время работы судна с использованием 1-го источника энергии; 1р - время работы электрического двигателя от аккумуляторных батарей, час; *ЭКСП - время эксплуатации судна, год. 1ст - время стоянки, час; % - время начала рабочего дня; 1:ОК - время окончания рабочего дня;

1ПУТ - время кругового рейса, час;

IX - ходовое время, час;

1М - время маневров судна, час;

*ож - время ожидания в конечном пункте, час;

1 - коэффициент засасывания;

1:п - толщина настила палубы,м;

1з - зашивка и изоляция салона, м;

трудоемкость ьтой составляющей массы; 1Н - период эксплуатации, дней. Тф - фактическая осадка судна, м; Тэ - эксплуатационная осадка судна, м; ТГР - осадка судна в грузу, м; ЛТ - запас воды под днищем, м. Ток - срок окупаемости судна, лет; V - скорость хода судна, км/ч;

V' - средняя скорость судна, учитывающая снижение при маневрах и на волнении, км/ч;

УАКБ - объем, необходимый для размещения аккумуляторных батарей, м3;

УМП - объем МП без учета набора, изоляции и зашивки, м3;

иАКБ- напряжение основной электрической сети, В;

иэл - среднее напряжение одного элемента, В.

wi - мощность источника энергии, кВт;

I - относительная длина судна;

а - коэффициент площади конструктивной ватерлинии; Р - коэффициент площади мидельшпангоута; 5 - коэффициент общей полноты;

ур - число выполненных рейсов за рассматриваемый период времени;

уР - количество рейсов, производимых судном в день;

°дОП - допускаемые напряжения в крайних связях эквивалентного бруса;

- безразмерный коэффициент сопротивления трения;

- безразмерный коэффициент остаточного сопротивления;

^вч - безразмерный коэффициент, учитывающий сопротивление выступающих частей;

- безразмерный коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности;

- безразмерный коэффициент аэродинамического сопротивления ф - призматический коэффициент продольной полноты;

8! - нормативы трудовых затрат по соответствующим весовым нагрузкам, т/ч; 0 - норма времени, рассчитанная на посадку/ высадку одного пассажира, чел/ час. р - плотность воды, т/м3;

X - мощность инсоляции на земной поверхности на одном квадратном метре, 1000 Вт/м2;

Хр - относительная поступь;

Пп - пропульсивный КПД; Пв - КПД вала; Пр - КПД редуктора; П - суммарный КПД системы.

^dwo - коэффициент утилизации по чистому дедвейту; у - коэффициент попутного потока;

Q - суммарная ёмкость, получаемая при подзарядке во время стоянки судна;

ф - суммарные судовые выбросы при работе тепловых двигателей;

®i- удельный расход энергоресура, кг/ч (кВт/ч - для АКБ при питании от

береговой сети).

X - количество валов;

в - ставка проезда, руб./чел. км;

€ - курс евро, руб.

АКБ - аккумуляторные батареи;

АКТ - архитектурно-конструктивных тип;

КЭУ - комбинированная энергетическая установка

СЭУ - судовая энергетическая установка

АЭГУ - автономная энергетическая гребная установка;

ЭЭУ - электрическая энергетическая установка;

ЭД - электрический двигатель;

VBA - Visual Basic for Applications

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация элементов и характеристик пассажирских судов для внутригородских и пригородных линий»

ВВЕДЕНИЕ

Обеспечение оптимальных условий развития сложной транспортной системы в крупных мегаполисах, расположенных на крупных реках, а также возможности эффективного функционирования регионального пассажирского сообщения необходимо качественное обновление флота, в том числе, и судов для внутригородских и пригородных линий. Следует отметить такие положительные аспекты развития именно водных перевозок, как повышение безопасности движения, снижение дорожно-транспортной аварийности и перегруженности транспортных коммуникаций, повышение общей пропускной способности транспортной сети. В связи с этим в проводимых научных исследованиях находят свое решение задачи обеспечения сбалансированного развития водной транспортной системы и перспектив ее устойчивого роста, что требует использования современных методов и подходов. Решение таких задач сводится к определению такого количественного и качественного состава системы, при котором в максимальной степени будут удовлетворены требования трех основных её субъектов: пассажиров, судовладельцев и государства. Такие запросы определяют следующие критерии и показатели, отражающие требования каждого из субъектов: дешёвый, удобный и безопасный вид транспорта при условии его рентабельности, экологичности и социального благополучия.

В настоящее время суда для этих линий, морально и физически устарели и потеряли свою привлекательность с точки зрения экономических, экологических и эстетических показателей. В свою очередь, правительством предпринимаются меры, позволяющие разработать комплекс мер, направленных на качественное изменение состояния внутреннего водного транспорта, на создание основ для эффективного развития отрасли и обеспечение потенциала для реальной конкуренции с наземными видами транспорта. Учитывая средний возраст рассматриваемых судов, который составляет более 40 лет, предстоит их серьезное обновление, которое необходимо проводить на основе современных методов проектирования.

Объективное технико-экономическое обоснование оптимальных проектных характеристик пассажирских судов, предназначенных для работы на внутригородских и пригородных линиях, как их еще называют «малые» пассажирские суда, актуально и с точки зрения оценки их экономической целесообразности и энергоэффективности. С учётом современных тенденций смещения акцентов в проектировании транспортных средств в сторону снижения потребления ископаемого топлива, использования возобновляемых источников энергии, обоснования условий применимости «зеленых» технологий на флоте, выражающееся в развитии современных технологий электродвижения, является составной частью задачи оптимизации «малых» пассажирских судов.

Методики решения отмеченных выше задач применительно к проектированию судов для внутригородских и пригородных линий в настоящее время практически отсутствуют. Их разработка является основной целью настоящего исследования. Таким образом, тема диссертационной работы, посвященная разработке методики оптимизации элементов и характеристик «малых» пассажирских судов, является актуальной.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

• выполнить классификацию архитектурно-конструктивных типов «малых» пассажирских судов и проанализировать их элементы и характеристики;

• разработать математическую модель, включающую методику определения главных размерений и основных характеристик с учетом требований пассажировместимости и особенностей архитектурно-конструктивного типа, определение водоизмещения судна на основе постатейного расчета нагрузки масс. Разработать методику расчета мощности пропульсивного комплекса, с корректировкой метода расчета сопротивления движению этого судна. Разработать модель работы пассажирского судна с учетом особенности линии эксплуатации и методику расчета технико-эксплуатационных и экономических показателей его работы;

• разработать алгоритм и программное обеспечение оптимизации основных элементов и характеристик «малых» пассажирских судов внутреннего плавания. По результатам численного эксперимента проанализировать влияние проектных решений на экономические показатели работы судна;

• разработать методику качественного и количественного обоснования наиболее экономически выгодных условий использования «малых» пассажирских судов с электродвижением.

Поставленные задачи решались с использованием теоретических основ проектирования судов, представленных в работах В.В. Ашика, A.B. Бронникова, А.И. Гайковича, Е.М. Грамузова, JI.M. Ногида, В.М. Пашина, Е.П. Роннова, Б.А. Царева, Зуева В.А. и др; выполнением требований нормативных документов, связанных с проектированием и эксплуатацией судов внутреннего плавания.

Объектом исследования являются водоизмещающие однокорпусные пассажирские суда внутреннего плавания, предназначенные для внутригородских и пригородных линий.

Предметом исследования, в соответствии с темой диссертации, стали методы определения и оптимизации элементов и характеристик «малых» пассажирских судов внутреннего плавания с учетом их архитектурно-конструктивных особенностей.

В процессе достижения поставленной цели использовались методы теории проектирования судов, методы теории вероятности и математической статистики, методы оптимизации судов, расчета экономических показателей работы пассажирского судна, принципиальная методика программирования на языке Visual Basic for Applications (VBA).

Решение поставленных задач выполнялось с помощью PC и разработанного программного обеспечения.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

• на основе статистического анализа получены аналитические зависимости для определения главных элементов и характеристик «малых» пассажирских судов

внутреннего плавания, методики расчета составляющих нагрузки масс, пассажировместимости, ходкости и мощности энергетической установки, составившие математическую модель проектирования «малого» пассажирского судна и расчета его технико-экономических показателей;

• разработан алгоритм и компьютерная программа (Св-во № 2018613698) оптимизации элементов и характеристик «малых» пассажирских судов;

• разработана математическая модель «малого» пассажирского судна с различными вариантами электрической гребной установки, алгоритм и программа определения оптимальных сфер использования пассажирских судов с электродвижением. На основе широкого численного эксперимента исследовано влияние на экономическую эффективность судна с электродвижением различных его характеристик и определена сфера применения рассматриваемых судов.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты можно использовать для обоснования основных проектных решений на начальном этапе проектирования пассажирских судов для внутригородских и пригородных линий. Разработанная компьютерная программа оптимизации элементов и характеристик судов рассматриваемого типа нашла применение в учебном процессе ВГУВТа и принята к использованию в ООО Горьковское центральное конструкторской бюро «Речфлота» и ООО «СиТех».

Апробация. Основное содержание работы докладывалось автором на научно-технических конференциях ВГУВТ, научно-практической конференции студентов и аспирантов в Санкт-Петербургском Университете Водных Коммуникаций, на международной конференции в рамках форума «Великие реки 2014...2018».

По теме диссертации автором опубликовано 15 статей, из них 8 статей в журналах, входящих в перечень ВАК и 6 тезисов докладов. В соавторстве выполнено 6 работ (доля автора от 50 до 75%).

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, библиографического списка использованной литературы (83 наименования),

Приложений. Основное содержание работы изложено на 113 стр. машинописного текста, работа содержит 49 схем, рисунков и 13 таблиц.

1 СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ «МАЛЫХ» ПАССАЖИРСКИХ СУДОВ

Одним из основных факторов стабильного социально-экономического развития города, региона и страны в целом является эффективная работа внутренней транспортной системы. Предопределяющей функцией городских и местных пассажирских перевозок является связь между основными элементами города (а так же пригородной части), обеспечение бесперебойной перевозки населения при условии экономии времени и энергосбережения, необходимых для передвижения.

Сфера городского пассажирского транспорта в условиях социально-экономического роста крупных городов продолжает активно меняться. Глобальное увеличение наземных средств передвижения при отсутствии четко спланированной единой инфраструктуры неизбежно приводит к снижению пропускной способности городской транспортной сети, а так же ухудшению экологических факторов. В условиях повышения технологической, социально-экономической и культурной функций городского транспортного комплекса развитие водных путей сообщения позволит более эффективно распределять транспортные потоки [53].

Альтернатива того или иного вида транспорта для каждого конкретного региона определяется, прежде всего, степенью его экономического развития и геополитическим положением, потребностями общества, динамикой развития и рациональностью сферы применения конкретного вида транспорта [15].

В свою очередь остро стоит проблема с местными и межрегиональными водными пассажирскими перевозками во многих населенных пунктах, расположенных в верховьях магистральных рек и на некоторых реках Севера, Сибири и Дальнего Востока. Речной транспорт в отдельных районах определяет саму возможность существования населенных пунктов, являясь

безальтернативным и жизнеобеспечивающим [18, 23, 64]. Прежде всего, это связано с ландшафтными особенностями - множество городов либо их районов являются приречными. Недостаточная техническая оснащенность воздушных линий, аэропортов и их отсутствия при недостатке развитой сети железнодорожных путей и автомобильных дорог с твердым покрытием определяют необходимость развития перевозок пассажиров водным транспортом. Социальная и хозяйственная значимость налаженной инфраструктуры и качественной работы пассажирского флота определяет их дальнейшее динамически - устойчивое экономическое развитие.

1.1 Внутригородские и пригородные речные перевозки в региональной транспортной системе

Необходимость в пополнении речного пассажирского флота для внутригородских и пригородных линий является актуальной проблемой развития внутреннего водного транспорта страны.

На основании анализа официальных статистических данных [59, 60, 61, 62] на гистограммах рис. 1.1.1 - 1.1.2 отображена структура и динамика перевозок пассажиров внутренним водным транспортом за последние пять лет.

15

10

2011 "2012 -2013 -2014 "2015 "2016

0,8 0,6 0,4 — 0,2 0

11111

2011 2012 2013 2014 2015 2016

Рис. 1.1.1 - Перевозки пассажиров Рис. 1.1.2 - Пассажирооборот (млрд.

(млн. чел) внутренним водным пассажиро-километров) на внутреннем

транспортом водном транспорте.

Оценивая ситуацию по стране в целом, явно отмечается тенденция

снижения пассажиропотока - за период с 2011 по 2015г. количество перевезенных

пассажиров снизилось на 17,7%, а пассажирооборот на 34,2%. Очевидно, что в

данное время судоходные компании испытывают ряд серьезных проблем,

связанных с ухудшающейся инфраструктурой (маловодность на внутренних

5

0

маршрутах, изношенность причалов и проч.), рост издержек на обновление и обслуживание флота ввиду девальвации рубля, закрытие пассажирских линий и т.д. В свою очередь, при условии чувствительности спроса, ограничена возможность повышения тарифов на перевозку пассажиров.

Однако, по состоянию на 2016 г. отслеживается тенденция незначительного роста пассажирооборота, что связано с постепенным выходом из экономического кризиса и некоторым «оживлением» внутреннего туристического бизнеса.

Описывая ситуацию, которая сложилась в ряде регионов, представительных в отношении линейных внутренних водных перевозок, необходимо провести соответствующий анализ.

Районы Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера имеют на своих территориях наиболее протяженные речные пути. Здесь проблема пассажирских перевозок стоит наиболее остро. На гистограмме рис.1.1.3 приведена статистика по использованию пассажирского водного транспорта населением.

Красноярский край является лидером Восточно-Сибирского района и занимает второе по площади место среди регионов России. Общая протяжённость внутренних водных путей в крае составляет около 7,5 тыс. км. Основная система речного транспорта расположена в бассейне реки Енисей и его притоках (реки Ангара, Чулым, Кеть и др.) , и на двух глубоководных водохранилищах -Красноярском и Саяно-Шушенском [58].

Юра 26%

край55%

Рис. 1.1.3 - Показатель использования услуг внутреннего водного пассажирского транспорта населением Дальневосточного, Сибирского регионов и

районов Крайнего Севера Наиболее востребованным направлением пассажирских перевозок является

маршрут Дивногорск-Дудинка. Ежегодно скоростными и водоизмещающими

судами (включая паромные переправы) перевозится около 400 тыс. пассажиров. В

связи с изношенностью флота на смену теплоходам на подводных крыльях, срок эксплуатации которых составил порядка 25 - 30 лет, пришли суда проекта А45 - 1 - современные, высокотехнологичные, быстроходные (скорость движения достигает 70 км/ ч), пассажировместимостью 100 чел. Однако, как показала практика [25], экономическая эффективность судов низкая. Связано это, прежде всего, в высокими эксплуатационными расходами, сложностями с техническим обслуживанием и нерациональным использованием судов - основная часть линий представлена маршрутами с относительно невысокой загрузкой судна (от 20 до 40 пассажиров).

Хабаровский край представляет собой транзитный транспортный центр Дальнего Востока и всей Российской Федерации. В Хабаровском крае насчитывается более 120 больших и малых рек общей протяженностью 3,2 тыс. км (в том числе Уссури, Амгунь, Тунгуска, Мая и др.). Основная их часть принадлежит системе реки Амур - одной из самых длинных рек России (общая протяженность составляет 4440 км., в том числе длина на территории края до Николаевска-на-Амуре — 970 км). Основное трудовое население Хабаровского края расположено на юге региона (города Комсомольск-на-Амуре, Хабаровск, районы Бикинский, Нанайский, им. Лазо и Вяземский). Для некоторых северных районов Хабаровского края внутренний водный транспорт является практически безальтернативным способом передвижения пассажиров [20].

Условно речные пассажирские линии можно разделить на внутригородские, пригородные (Николаевск-на-Амуре, Комсомольск-на-Амуре, Амурск, Хабаровск) и транзитные скоростные межмуниципальные "Хабаровск -Николаевск-на-Амуре" и "Комсомольск-на-Амуре - Николаевск-на-Амуре".

Для осуществления речных перевозок судоходные компании предоставляют в основном суда старой постройки: «Москва» (пр. Р51Э), «Москвич» (пр.515, 544), «ОМ» (пр. 780, 623, 590), «Заря» (пр.946).

Не смотря на высокую потребность во внутреннем водном пассажирском транспорте, его доля не превышает 0,5 %. В настоящее время наблюдается

тенденция снижения пассажирооборота, связанная, в том числе, с оттоком населения.

Ханты-мансийский автономный округ(ХМАО) - Югра - является одним из стратегически важных с экономической точки зрения регионов России. Внутренние водные перевозки являются частью общей транспортной инфраструктуры, а в развитии северных районов региона (таких как Березовский, Белоярский, Октябрьский) имеет определяющую роль. Главные водные артерии представлены крупными реками - Обь и Иртыш. Протяженность эксплуатируемых водных путей в границах округа составляет около 5,6 тыс. км (включая малые реки, суммарной длиной 3,7 тыс. км) [2, 37].

Согласно статистическим данным [54] транспортная подвижность населения в межмуниципальном и пригородном сообщении составляют 1,11 поездок на одного жителя в год. Всего судоходными компаниями ежегодно перевозится около 290 тыс. пассажиров в год.

ХМАО является безусловным лидером в области речных внутренних пассажирских перевозок. Предприятия-судовладельцы уделяют серьезное внимание вопросам ценовой политики, модернизации, обновлению, и повышению уровня технического состояния пассажирского флота, развитию инфраструктуры и оборудованию водного транспорта.

В основном пассажирский флот составляли энергоемкие высокоскоростные суда вместимостью 70...100 чел. советской постройки (тип «Метеор», «Ракета» и проч.). Однако, учитывая, что из 23 речных пассажирских линий на 13 линиях расстояние между конечными пунктами составляет менее 200 км, а на 6 — не достигает 100 км, согласно [2] показатель использования пассажировместимости на большей части пассажирских линий составляет 0,17-0,22 пассажира на одно место. Таким образом, рентабельность эксплуатируемых судов остается под вопросом.

Республика Саха - в транспортную сеть региона входит одна из самых крупных рек мира - р. Лена (притоки Алдан, Амга, Вилюй, Витим, Олекма, Жуя и др.), а также реки северо - восточной части - Яна, Индигирка и Колыма,

впадающие в Северный Ледовитый океан. Суммарная протяженность пассажирских социально - значимых маршрутов составляет около 7,4 тысячи километров. Пассажирские перевозки внутренним речным транспортом осуществляются в 28 направлениях на 15 скоростных, 3 транспортных судах и пяти паромных переправах. В сезон услугами речного флота пользуются до 350 тысяч человек, что составляет треть от общей численности населения республики.

Речные перевозки в Якутии являются одной из важнейших сфер транспортной деятельности, призванной в первую очередь обеспечивать доступность жителей. Основной причиной приоритета является сезонность завоза грузов - 83,5% населения проживает в труднодоступных районах.

Согласно мнению Экспертного совета Федерального агентства морского и речного транспорта и Правительства Республики в связи с изношенностью существующего пассажирского флота и отсутствием альтернативы существующим судам, в ближайшие годы Якутию ожидает коллапс в сфере пассажирских перевозок речным транспортом. Однако, за последние годы отмечена тенденция увеличения пассажиропотока за счет легализации перевозок маломерным флотом, на долю которого к настоящему моменту приходится основная часть пассажирского флота.

Архангельская область в большей части располагается на реке Северная Двина и является частью Северного экономического района страны. Регион обладает избыточными водными ресурсами - насчитывается 70 тыс. больших и малых рек суммарной протяженностью 275 тыс. км. Четыре крупнейшие реки (Северная Двина, Печора, Онега и Мезень) впадают в арктические моря. Общая протяженность судоходных эксплуатируемых водных путей составляет около 3,4 тыс. км. Перевозка пассажиров на реках Архангельской области в настоящее время осуществляется 69 паромными и понтонными переправами.

Внутренний пассажирский водный транспорт является составной частью общего транспортного комплекса и обеспечивает внутренние перевозки грузов и пассажиров по водным путям. Для жителей некоторых районов Архангельской области и Ненецкого автономного округа в навигационный период внутренний

водный транспорт является единственным видом сообщения с областными и районными центрами и не имеет альтернативы [39]. При наличии множества островов на р. Северная Двина и отсутствии мостов островные пассажирские речные линии играют особую роль для населения Архангельска. Ежегодно судоходными компаниями Архангельской области перевозится порядка 1200 тыс. человек.

Особенно остро проблема организации и безопасности перевозок встает в периоды ледостава и ледохода. При отсутствии пассажирского флота с необходимым ледовым классом транспортировка пассажиров в обозначенные периоды производится буксирами.

Центральный Европейский регион - представлен городами и агломерациями, расположенными на крупных реках - Санкт-Петербург, Москва, Нижний Новгород, Самара и проч. Вследствие строительства большого количества гидроузлов реки Волга и Кама превратились в глубоководные магистрали. Единая глубоководная система России общей протяженностью 6,3 тысячи километров представлена межбассейновыми соединениями - Московско-Волжским, Беломоро-Балтийским, Волго-Балтийским, Волго-Донским и Волжским.

«Малый» пассажирский флот в рассматриваемом районе используется в основном на небольших реках и каналах внутри городов в качестве туристического, а также на коротких (до 100 км) пригородных линиях. Все перевозки, в зависимости от назначения и протяженности маршрутов, можно разделить на три группы: транспортные (транзитные, местные, пригородные, внутригородские маршруты перевозок и переправы), туристские (маршруты перевозок пассажиров продолжительностью более чем 24 часов) и экскурсионно-прогулочные (маршруты перевозок пассажиров продолжительностью не более 24 часов).

Попытки сделать внутригородской водный транспорт альтернативным автомобильному в условиях современной экономической ситуации предпринимались в наиболее крупных городах европейской части Росси - Санкт-

Петербурге и Москве. Обе столицы располагают разветвленной сетью рек и каналов. В период с 2010г. по 2015г. включительно в северной столице действовали внутригородские водные маршруты, обслуживаемые пассажирскими судами вместимостью от 13 до 30 чел. и мощностью силовой установки до 250 л.с. Однако, по данным [28, 18] аквабусы были признаны убыточными, что поставило под сомнение дальнейшее развитие внутригородских маршрутов.

Возможность регулярных речных пассажирских перевозок так же рассматривалась и на Московских внутренних водных маршрутах [29, 43]. Отсутствие и обветшание инфраструктуры, высокая прогнозируемая стоимость проезда, сезонность перевозок в очередной раз отодвинули развитие проекта.

Рассматривая наиболее крупные из Европейских регионов Приволжский Федеральный округ можно сказать, что роль речного транспорта в транзисторных перевозках здесь несколько выше, чем в других регионах. В тоже время существует потребность в пригородных линиях крупных городов (например, в Нижнем Новгороде и Казани). При этом в областных центрах в условиях существующего упадка технического состояния судов и растущего спроса на пригородные перевозки возникла проблема существования нелегального маломерного флота.

Региональные потребности в «малом» пассажирском флоте различны, что позволяет сделать как общие, так и частные, относящиеся к конкретным регионам, выводы.

Оценка общих внешних факторов, которые оказывают основное влияние на речные пассажирские перевозки на внутригородских и пригородных линиях, показала, что главной проблемой является зависимость их существования от возможности и объемов дотирования.

Также к общим выводам возможно отнести физическое и моральное старение флота, береговой и водной инфраструктуры, что имеет наиболее негативное воздействие на функционирование данного вида перевозок в целом.

Обращаясь к частным проблемам, их следует связывать с региональными, где используются перевозки судами. Решения можно разделить по территориальной принадлежности следующим образом:

• труднодоступные районы, где водный пассажирский транспорт является безальтернативным - Дальневосточный и Сибирский округа, районы Крайнего Севера;

• регионы, где пассажирские перевозки являются альтернативным видом транспорта - Северо-Западный, Приволжский и Южный округ;

• Мегаполисы, расположенные на крупных реках.

Исходя из вышеизложенного, возникает целый комплекс задач, решение которых позволит создать современный «малый» пассажирский флот, отвечающий проектным, эргономическим, экологическим и экономическим требованиям

1.2 Флот внутригородского и пригородного сообщения, его классификация, состояние и направление развития

Флот внутригородского и пригородного сообщения составляют суда линейного и рейсового плавания. В первом случае целесообразность работы на определенных направлениях (линиях) в течение навигационного периода определяется устойчивым пассажиропотоком. Для рейсовых судов, когда движение осуществляется по направлениям, устанавливаемым на каждый отдельный рейс, характерны районы с неустойчивым и эпизодическим пассажиропотоком. С точки зрения скоростного режима рассматриваемые пассажирские суда можно условно разделить на два типа: перевозка деловых пассажиров (скорость движения 40 км/ч и более) и экскурсионно-туристические (скорость движения до 25 км/ч). К первым относятся различные типы высокоскоростных судов (глиссирующие, на подводных крыльях, на воздушной подушке и проч.). Вторая группа представлена водоизмещающими судами, которые имеют длину от 10 до 50 м, суммарную мощность силовой установки от 50 до 450 кВт, скорость хода в диапазоне от 12 до 24 км/ч, пассажировместимость

от 40 до 300 чел. Они составляют «ядро» внутригородского и пригородного флота и являются предметом исследований в данной работе.

Для оценки текущего технического состояния водоизмещающего «малого» пассажирского флота был проведен анализ количества работающих единиц и времени их постройки. Согласно статистическим данным по составу работающего «малого» пассажирского флота на рис 1.2.5 - 1.2.6 изображены гистограммы, отображающие процентное соотношение судов, работающих на межрегиональных и пригородных линиях (от 25 м до 50 м длиной), а также прогулочных экскурсионных (до 25 м длиной) по федеральным округам РФ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Купальцева Евгения Владимировна, 2018 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Ашик, В.В. Проектирование судов: учебник/ В.В. Ашик.-2-e изд., перераб. и доп. Л.: Судостроение, 1985.-320 с.

[2] Бакун, Т.В. Современное состояние транспортного комплекса ХМАО -Югры / Т.В. Бакун // Развитие экономической науки на транспорте: скорость как экономическая категория. Сборник докладов III Международной научно-практической конференции. Под общей редакцией Н. А. Журавлевой.-2015г.-с.33-39

[3] Басин, A.M. Ходкость и управляемость судов: учебное пособие для вузов водного транспорта / A.M. Басин. М.: Транспорт, 1977.-456с.

[4] Басин, A.M. Гидродинамика судна/ A.M. Басин, В.Н.Анфимов, - Л.: Речной транспорт, 1961.-684c.

[5] Вашедченко A. H. О точности оценки водоизмещение судна в начале проектирования / А. Н. Вашедченко, Чан Ван Налим // сб. науч. работ НУК—М.: НУК, 2007.—№ 4 (415).-С. 3-7.

[6] Веревкин В. В. Расчет величины напряжения и емкости аккумуляторной батареи для комбинированной энергоустановки / В.В. Веревкин, В.В. Миханошин // Научные труды Дальрыбвтуза - Владивосток, 2009-№21-с. 195-201.

[7] Войткунский Я.И. Справочник по теории корабля / Я.И. Войткунский, Р.Я. Першиц, И.А. Титов,-Л.: Судпромигиз, 1985.-Т1-764 с.

[8] Вицинский, В.В. Основы проектирования судов внутреннего плавания [Текст] / В.В. Вицинский-Л.: «Судостроение», 1970г. - 453 с.

[9] Врублевская, Л. Н. Анализ измерителей массы металлического корпуса грузовых судов для малых рек. Вопросы проектирования и обеспечения прочности судов внутреннего плавания / Л.Н. Врублевская // Труды ГИИВТа.- 1983.-Вып.198.-с. 156-167.

[10] Врублевская, Л.Н. Определение мощности энергетической установки в начальной стадии проектирования пассажирских и

грузопассажирских судов / Л.Н. Врублевская, Г.Н. Сиротина, A.M. Чижов // Труды ГИИВТа.-1977,-Вып. 160.-с.20-34.

[11] Гайкович, А.И. Применение современных математических методов в проектировании судов / Л.: Изд. ЛКИ, 1982. 89 с.

[12] Гайкович, А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем / СПб.: МОРИНТЕХ, 2001. - 432 с.

[13] Гоголев, К.В. Вопросы развития городских маршрутов водного транспорта Санкт - Петербурга, проблемы и пути решения / Системный анализ и логистика: Санкт - Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения-№12-Санкт - Петербург-2016г.-с.42-45.

[14] Горбунов, Ю.В. Суда для малых рек / Ю.В. Горбунов, В.И. Любимов, Б.П. Гамзин.-М: Транспорт, 1990.-196 с.

[15] Горбунов, А.А. Транспорт - механизм развития региона/ Научно - аналитический журнал обозреватель.-2014.-№7(294).-С.78-83.

[16] Грамузов Е. М. Определение основных характеристик спасательного судна методом совместного решения уравнений теории проектирования / Е. М. Грамузов, В. К. Май // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова.-2013.- №3(22).- C. 25-33

[17] Дормидонтов, Н.К. Проектирование судов внутреннего плавания / Н.К. Дормидонтов [и др.]-Л.: «Судостроение», 1974-335 с.

[18] Егоров, Г.В. Суда и паромы для обеспечения линейных перевозок пассажиров по водным коммуникациям России / Г.В. Егоров, А.Г. Егоров // Морская биржа.-2016.-№4(58)-с.26-46.

[19] Жибоедов, В.В. Статистический метод выбора главных размерений малых морских судов / В.В. Жибоедов, А.В. Кузьмина, А.И. Раков // Вестник СевГТУ.-Вып. 85, 2008-с.140-145.

[20] Заостровских, Е. А. Исследование рынка пассажирских перевозок водным транспортом Хабаровского края / Е. А. Заостровских // Таможенная

политика России на Дальнем Востоке.-Владивосток.-.№2(63)-2013г.-с.81-89.

[21] Захаров, И.Г. Методы решения многокритериальной задачи оптимизации характеристик судов/И.Г. Захаров // Судостроение, 1986. № 4-с.6-8.

[22] Захаров, И.Г. Теория компромиссных решений при проектировании корабля/ И.Г. Захаров.-Л.: Судостроение, 1987-135c.

[23] Захаров, И.Е. Оценка потребностей России в новых судах / И.Е. Захаров, Г.В. Егоров // Морской Флот, 2009. №2.-с. 42-49.

[24] Зиньковский-Горбатенко В. Г. Сопротивление движению судов и движители

[25] Зубов А. Речные пассажирские перевозки тянут экономику дальневосточных компаний в «ноль» / Александр Зубов // Золотой Рог.-2012.-15 августа. Режим электронного доступа: http://www.zrpress.ru/business/dalnij - vostok_15.08.2012_55748_rechnye -passazhirskie - perevozki - tjanut - ekonomiku - dalnevostochnykh - kompanij -v - nol.html (дата обращения 20.01.2017)

[26] Карпов А.Б. Графики для приближенного расчета сопротивления воды движению речных судов. Доклады XIV научно-технической конференции кораблестроительного факультета/ А.Б. Карпов-Горький: Министерство высшего и средн. Спец. образ. РСФСР. Горьк. Политехн. Инт им. А.А. Жданова,-1967-302с.

[27] Ковалев, B.JI. Гидромеханика судна / В.Л. Ковалев, Ю.Л. Шауман // Труды ЛИВТа.-М.: Высшая школа, 1968.- вып. 92.-c. 91-93.

[28] Концепция организации городских маршрутов водного транспорта в Санкт-Петербурге

[29] Концепция развития водного такси в московском регионе. Адрес доступа: http://mosopen.ru/document/1055_pp_2006 - 12 - 27 (дата обращения 22.01.2017)

[30] Купальцева Е.В. Анализ проектных характеристик главных элементов пассажирских судов для внутригородских и пригородных линий. // Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. 2015.-№ 2 (30).-с. 119-129.

[31] Купальцева Е.В. Определение составляющих нагрузки масс «малых» пассажирских судов на начальном этапе проектирования / Е. В. Купальцева // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта-Н. Новгород.: ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2015.-№ 45.-С. 181-189.

[32] Купальцева Е.В. Математическая модель оптимизации пассажирских судов пригородного и местного сообщения / Е.В. Купальцева, Е.П. Роннов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта-Н. Новгород.: ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2017.-№.53- С.101- 107.

[33] Купальцева Е.В. Математическая модель расчета массы по разделу «механизмы» «малого» пассажирского судна // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева/НГТУ им. Р.Е. Алексеева - Нижний Новгород.-2017.-№ ().-с.-.

[34] Купальцева Е.В. Определение пассажировместимости «малого» пассажирского судна на начальной стадии проектирования // Вестник ГУ МРФ -Санкт-Петербург, 2016-№ 4(38)-С.113-121

[35] Е.В. Купальцева Обоснование проектных характеристик «малых» пассажирских судов с электрической гребной установкой / Е.В. Купальцева, Е.П. Роннов // ВЕСТНИК ИНЖЕНЕРНОЙ ШКОЛЫ ДВФУ -Владивосток.-2018.-№ 1(34).-с.38-45

[36] Леви. Б.З. Пассажирские суда прибрежного плавания / Б.З. Леви-Л.:«Судостроение», 1975г.-322 с.

[37] Малышкин, А.Г. О развитии водного транспорта Ханты -Мансийского автономного округа / Транспорт Российской Федерации. Журнал о науке, практике, экономике - ООО «Т-Пресса»: Санкт -Петербург.-№5(5)-2006г.-с. 31-32.

[38] Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок-Санкт-Петербург, 2014-214с.

[39] Министерство транспорта Архангельской области: официальный сайт [Электронный ресурс]. 2018. URL: http: //www.transport29.ru/vodnyj-transport/27-deyatelnost-vodnogo-transporta (дата обращения 07.04.2018)

[40] Миханошин В.В. Комбинированные энергетические установки для судов прибреж-ного плавания / В.В. Миханошин // Вологдинские чтения. -2009.- №73- с.134-137.

[41] Многокритериальная оптимизация. Математические аспекты. -М.:Наука,1989, с. 116-123.

[42] Мордвинов Б.Г. Справочник по малотоннажному судостроению/ Б.Г. Мордвинов-Ленинград: Судостроение,1987-575с.

[43] Никифорова Е. Речное такси в Москве: возвращение к истокам или капля в море [Электронный ресурс] // riamo.ru: информ.-справочный портал. М., 2012-2017. URL:https://riamo.ru/article/127248/rechnoe - taksi - v - moskve - vozvraschenie - k - istokam - ili - kaplya - v - more.xl (дата обращения 20.01.2017)

[44] Охоткин Г.П. Методика расчета мощности солнечных электростанций / Г.П. Охоткин // Вестник Чувашского университета -Чебоксары, 2013 - №3 - С.222-230

[45] Панкова О. В. К определению мощности энергетической установки на начальных стадиях проектирования судна [Текст] / О. В. Панкова //

Зб. наук. праць НУК. - Миколаш : НУК, 2007. - № 3 (414). - С. 32-38.

[46] Пашин, В.М. Оптимизация судов / В.М. Пашин - Л.: «Судостроение», 1983г.- 294 с.

[47] Российский Речной Регистр. Правила. В 5 - х томах. Т2. М., 2015.-437с.

[48] Российский Речной Регистр. Правила. В 5 - х томах. Т3. М., 2015.-419с.

[49] Роннов, Е.П. Проектирование судов: в 2 ч: учеб. пособие / Е.П. Роннов.-Н. Новгород: ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. 288с.

[50] Роннов, Е. П. Перспективы создания судов с автономным электрическим двигателем [Текст] / Е. П. Роннов, Е. В. Купальцева // Вестник / ВГАВТ. - Н.Новгород, 2014. - Вып. 40.-С. 107-110.

[51] Роннов, Е. П. Масса металлического корпуса малых пассажирских судов / Е. П. Роннов, Е. В. Купальцева // Вестник АГТУ. - Астрахань, 2015. -№ 3. - С. 23-29.

[52] СанПиН 2.5.2.703 - 98. Санитарные правила и нормы. 2.5.2. Водный транспорт. Суда внутреннего и смешанного (река - море) плавания. Введен 01.07 1998.

[53] Селиверстов, С.А. Моделирование транспортных потоков мегаполиса с вводом новых видов водного внутригородского пассажирского транспорта / С.А. Селиверстов, Я.А. Селиверстов // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова - 2015.-№2(30)-с.69-80

[54] Соколов, С.В. Организационная структура речных пассажирских перевозок в регионах с ограниченной транспортной доступностью: проблемы и возможные пути решения / С.В. Соколов // Транспорт российской федерации - ООО «Т - Пресса»: Санкт-Петербург.-№4(59)-2015г.-с. 20-23.

[55] Слободян, С. О. Обоснование концепции разработки водного такси для побережья Крыма [Текст] / С. О. Слободян, А. А. Морозов // Матерiали II Всеукр. конф. «Украша на шляху в Свропу. Вища освгга та евроштегращя».-Миколат : НУК, 2014.-С. 276-277.

[56] Слободян С. О. Определение главных элементов водного такси / С. О. Слободян, А. А. Морозов // ЗБ1РНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ НУК.-Миколшв: НУК, 2015.- № 3.-С. 21-25.

[57] Слижевский, Л.И. Расчет ходкости надводных водоизмещающихсудов:Учебное пособие/ Н.Б. Слижевский, Ю.М. Кораль, М.Г. Соколик, В.Ф. Тимошенко-Николаев: НУК,2004.-192 с.

[58] Старова, О.В. Состояние и перспективы развития внутреннего водного транспорта красноярского края / О.В. Старова // Инфраструктурные отрасли экономики: проблемы и перспективы развития - ООО Центр развития научного сотрудничества.-Новосибирск.-2013г.-с.145-149.

[59] Транспорт России: информационно - статистический бюллетень январь - декабрь 2012 года.-Москва.-2013г.-74с.

[60] Транспорт России: информационно - статистический бюллетень январь - декабрь 2013 года.-Москва.-2014г.-74с.

[61] Транспорт России: информационно - статистический бюллетень январь - декабрь 2014 года.-Москва.-2015г.-74с.

[62] Транспорт России: информационно-статистический бюллетень январь - сентябрь 2016 года.-Москва.-2016г.-21с.

[63] Царев Б.А. Проектирование экологически чистых и энергосберегающих судов- Л.:Изд. ЛКИ- 1987.- 101 с.

[64] Францев М.Э. Скоростные суда для рек Сибири и Дальнего Востока [Электронный ресурс]: korabel.ru: информационный портал. С-Пб., 20022018.

URL: https: //www.korabel .ru/news/comments/skorostnye_suda_dlya_rek_sibiri_i_ dalnego_vostoka.html (дата обращения: 20.01.2017)

[65] Якшаров, П.С. Малые стальные суда / П.С. Якшаров-Изд 2-е, перераб. и доп. Л.: Судостроение, 1986.-168 с.

[66] Balsamo F. The propulsion of coastal and inland water transportation vessels [Text] / F. Balsamo, A. Brighenti // 21st International Congress on Combustion Engines - Interlaken - Switzerland-1995.-p.1-18.

[67] Boccolini V. Some data and techniques suitable for the conceptual and preliminary design of high - speed ferries / V. Boccolini, T Coppola // 2 nd

international conference on marine research and transportation, 2007-Session Ap. 159-166.

[68] Brighenti A. The propulsion of coastal and inland water transportation vessels [Text] / A. Brighenti, F. Balsamo, G. Landri, F. Quaranta // 21st Congress of CIMAC - Switzerland, 1995.

[69] Buckingham J. Hybrid drives for naval auxiliary vessels / Pacific International Maritime Conference: The commercial maritime and naval defence showcase for the Asia Pacific - Barton, 2013.-437-446 p.p.

[70] Dedes K. E. Assessing the potential of hybrid energy technology to reduce exhaustemissions from global shipping / Dedes E. K., Hudson A. D., Turnock R. S. // Energy Policy №40, 2012. - 204 - 218 p.p.

[71] Grubisic I. Reliability of Weight Prediction in Small Craft Concept Design / I. Grubisic // Proc. of 6th HIPER Congress, [September 18 - 19, 2008].-Naples, Italy, 2008.-pp. 215-226.

[72] Hideki Y. Energy Saving Technology of the Diesel - Electric Propulsion System for Japanese Coastal Vessels / Y. Hidek, M. Hiroaki, S. Aiichir // IHI engineering review №1, Vol.44-2011.-1-5 p.p.

[73] Li J. A Simple Sizing Algorithm for Stand - Alone PV/Wind/Battery Hybrid Microgrids / J. Li; W. Wei, J. Xiang // Energies 5, no. 12: 5307 - 5323, doi: 10.3390/en5125307

[74] Magnus Mattssonjakob, Thordsson Division / Marine Hybrid Electric Powertrain - Analysis of Hybrid Features and Simulation of Fuel Consumption for Vessels up to 40 m: Report No. X - 10/247 / Department of Shipping and Marine Technology-Goteborg, Sweden, 2010-88p.

[75] Myklebust T. Parallel hybrid propulsion for AHTS / T. Myklebust, A. Kare Adnanes // ABB - 2010.-5 p.

[76] Papanikolaou A. Ship Design. Methodologies of Preliminary Design / A. Papanikolaou // Springer Dordrecht Heidelberg New York London, 2014.-628 p.

[77] Ray, T. A global optimization model for ship design / T. Ray, R.P. Gokarn, O.P. Sha // Computers in Industry №26, 1995-p. 175-192.

[78] Regenerative electric/hybrid drive train for ships / Nordic innovation publication-2016.-28p.-auth. G. Gunnarsson, Jón Björn Skúlason, Árni Sigurbjarnarson, Sigurd Enge

[79] RENSEA Literature review & Report on codes and standards Funded by Nordisk Atlantsamarbejde-2012-2013 Project No j.nr. 540 - 17-24p.

[80] Seenumani G. Real - time Power Management of Hybrid Power Systems in All Electric Ship Applications: diss. Doctor of Philosophy (Mechanical Engineering) - Michigan, 2010.-150 p.

[81] Skjong E. Past, Present and Future Challenges of the Marine Vessel's Electrical Power System / E. Skjong R. Volden [and other] // IEEE Electrification Magazine vol.3(2):4-11-2015-pp. 1-32

[82] Whitelegg I. Electrical Propulsion in the Low Carbon Economy / I.Whitelegg, R. Bucknalla // Low Carbon Shipping Conference, London - 2013.-13p.

[83] Technical support for European action to reducing Greenhouse Gas Emissions from international maritime transport Report / J. Faber, A. Markowska, D. Nelissen [other] // DG ENV.C3/ATA - Delft, 2009.-353 p.

[84] US navy report alternative propulsion methods for surface combatants and amphibious warfare ships / Naval Sea Systems Command - Washington, 2007.-57p.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Таблица А1 - Характеристики «малых» пассажирских судов для внутригородских и пригородных линий

№пр. Класс Движитель Мощн., л.с. L, м В, м Н, м Водоизмещение, т Осадка, м Пасс. Эк. V, км/ч 8

тип кол Dпор Dгр DW Тпор Тгр

839 О В 1 150 28 4,8 2,4 60,5 75,05 14,01 1,06 1,22 138 4 20 0,456

81080 О В 2 300 33 6 2,6 121,5 139,6 18,07 1,2 1,33 150 5 20 0,525

1570 О В 2 300 40,6 6 2,5 157 181 31 1,35 1,47 226 13 20 0,500

780 О В 2 300 40,6 6 2,5 148,4 177,6 31,5 1,33 1,46 242 11 20 0,500

623 О В 2 300 40,6 6 2,5 156 180 34,5 1,37 1,5 271 10 20 0,500

935 о В 2 450 43 6 2,5 155,4 192,5 32,98 1,32 1,52 277 3 23 0,490

СМ273Т О2,0 В 2 284 46,2 7 2,6 266,3 294,9 37,63 1,07 1,19 100 - 21 0,767

К80 Р В 1 150 20,7 4,2 1,3 22,5 33,95 11,23 0,53 0,7 120 3 20 0,580

544 Р В 1 150 24,8 4,45 1,4 39,8 52,3 14,28 0,74 0,9 133 3 19 0,540

05371 Л 0,6 (лед) ВД 1 200 28,1 6 1,3 69,79 80,88 11,09 0,56 0,63 92 3 12,5 0,761

515 Р В 1 150 21 4,5 1,4 33,75 45,5 15,08 0,71 0,88 131 2 20 0,555

Д - 055 Р 2 300 32,5 5,8 1,1 н/д н/д 15 н/д 1,2 210 5 19 0,000

Р51ЭА Р 2 300 36 5,3 1,7 88,2 108,3 21,71 1,04 1,18 225 3 24 0,481

Р51Э Р 2 210 36 5,3 1,7 84,86 107,7 23,06 1,14 1,19 243 3 24 0,475

Продолжение таблицы А1

№пр. Класс Движитель Мощн., л.с. L, м В, м Н, м Водоизмещение, т Осадка, м Пасс. Эк. V, км/ч 8

тип кол Dпор Dгр БШ Тпор Тгр

Р35 Р В 2 300 36 5,3 1,7 75,73 100,1 24,4 0,96 1,12 272 3 24 0,453

222 Р В 1 150 23 3,7 1 26,34 33,02 8 0,43 0,53 60 4 18,5 0,730

222В Р ВД 1 150 22,5 3,7 1 25,9 34,2 8 0,43 0,55 62 4 17,8 0,740

95030 Л В 1 150 23 3,96 1,6 30,7 41,79 6,59 0,7 0,75 50 2 17,6 0,582

564К Р В 1 150 24,8 4,45 1,4 37,5 47 9,98 0,71 0,83 90 3 19 0,540

3019 р1,2 В 1 103 16,6 3,65 1,35 22,3 26,79 4,5 0,52 0,54 38 2 13,5 0,819

82164 Р1,2 В 2 300 40 7,1 3 247,5 269,6 22,11 1,57 1,69 38 2 20 0,562

23020 Р ВД 2 240 30,9 5,9 1,5 77 90 н/д н/д 0,7 120 н/д 15 0,704

520 Р В 2 280 30 5,2 1,7 71 93 н/д 0,92 1,11 150 5 17,8 0,537

Р118 Р 1,2 ВД 1 90 19 4,75 1,3 36,56 44,26 7,7 0,58 0,68 80 3 12 0,715

82220 Р 1,2 1 54 16,5 4 0,8 н/д 19,08 н/д н/д 0,5 50 н/д 10,5 0,578

95100 Л ВД 1 160 24 5,4 1,6 45,2 54,78 6,28 0,55 0,6 50 2 16 0,610

930 Л 1 150 23 3,7 1,3 17,5 25,2 7,93 0,42 0,54 65 0 21 0,510

792 Р В 1 54 18 4,2 1,3 11,5 19,25 7,75 0,46 0,59 100 2 13 0,440

792А Р В 1 60 18 4,2 1,3 11,78 19,88 7,75 0,46 0,6 100 2 15,6 0,438

82500 Р 1,2 В 1 80 13,9 3,38 1,1 10,5 16,9 н/д 0,49 0,66 80 н/д 16 0,547

Пригор. Р В 1 50 19,4 4,4 1,7 27 42 н/д 0,7 1 200 4 13,4 0,550

2044 Р В 1 25 10,5 3,52 1 8,69 12,9 н/д 0,27 0,41 50 - 10,00 0,875

1083 Л ВД 1 150 31 6 1,1 49,05 67,4 н/д 0,34 0,45 154 3 14,4 0,804

Табл. 1 Б - Технические характеристики АКБ

Тип оборудования Тип Технические характеристики Геометрические характеристики Масса, кг

и, В С, Ач L, м В, м Н, м

АКБ ^ - юи) ЬТ-ЬУР200 3,2 200,00 0,16 0,12 0,34 9,95

ЬТ-ЬУР240 3,2 240,00 0,16 0,12 0,34 9,95

ЬТ-ЬУР300 3,2 300,00 0,17 0,16 0,34 14,80

ЬТ-ЬУР380 3,2 380,00 0,17 0,16 0,34 14,80

ЬТ-ЬУР700 3,2 700,00 0,29 0,16 0,34 26,50

ЬТ-ЬУР770 3,2 770,00 0,29 0,16 0,34 26,50

Табл.2 Б - Массово-габаритные характеристики фотоэлектрических модулей.

Тип оборудования Тип Технические характеристики Геометрические характеристики Масса, кг

и, В Р, кВт L, м В, м Н, м

ТСМ - 160А 23 0,165 1,468 0,663 40 12,1

ТСМ - 160В 44 0,165 1,468 0,663 40 12,1

ТСМ - 170А 23 0,175 1,468 0,663 40 12,1

ТСМ - 170В 46 0,175 1,468 0,663 40 12,1

ТСМ - 200А 23 0,198 1,580 0,815 40 15,4

ТСМ - 200В 43 0,198 1,580 0,815 40 15,4

Фотоэлектрические элементы ТСМ - 230А 23 0,230 1,338 0,988 40 17,4

ТСМ - 230В 49 0,230 1,338 0,988 40 17,4

ТСМ - 270А 38 0,270 1,633 0,996 40 18,5

ТСМ - 280А 40 0,280 1,633 0,996 40 18,5

ТСМ - 290А 41 0,290 1,633 0,996 40 18,5

Таблица 1 В Основные характеристики «зеленых» судов.

Название судна Главные размерения LxBxT, м Водоизмещение, т Мощность ЭЭУ, кВт Скорость, км/ч Пассажиро Вместимость, чел.

TURANOR Planet Solar 31x15x1,55 89,0 120,0 9,5 60

AQUABUS C60 14x6,85x1,0 14,0 16,0 11,0 60

AQUABUS 850T 8,5x2,5x0,55 2,9 8,0 8,0 12

AQUABUS 850T 8,5x2,5x0,55 2,9 8,0 8,0 12

AQUABUS 1050T 10,5x2,5x0,55 4,6 8,0 9,0 24

NYAMI 54 15x4,3x0,83 16,0 150 15,0 54

NYAMI 70 14x4,3x1 - 100 11,0 70

NYAMI 97 16x5x0,83 16,0 150 18,5 100

ZEMSHIP 25,4x5,36x1,3 72,0 100 15,0 100

ISA AF LYNGNERN 13x4x1,2 30,0 40 9,0 40

SOLAR UNO Watertaxi 9,5x2,95x0,85 - 4,3 12,0 20

SUNCAT 58 17,6x6,85x1 13,0 16 15,0 60

RA66 HELIO 20x4,6x0,6 12,0 16 12,0 50

УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор ООО ГЦКБ «Речфлота» Клепиков A.B.

«_»_2018г.

АКТ

пнедрсния результатов диссертационного исследования Купальцевой Е В.

Настоящим подтверждаем, что результаты диссертационного исследования Купальцевой Е В. обладают актуальностью и представляют практический интерес. Разработанные элементы математических моделей проектирования «малых» пассажирских судов и программное обеспечение «SPV-OPTIMUM» и «SPV-HybRange» их оптимизации приняты для использования при проектировании судов рассматриваемого типа для постройки на перспективу.

Технический директор ООО ГЦКБ «Речфлота»