A mathematical model of a liquid-loading vessels at the initial stages of design

Abstract

The search for elements and characteristics of a liquid-loading vessel in research and optimization design tasks is carried out according to a certain criterion, which is usually one of the economic indicators of the vessel's operation: profit, profitability, discounted costs, and others. Their calculation is quite labor-intensive and requires a large number of parameters that depend on the rapidly changing (compared to the vessel's life cycle) market conditions for shipbuilding and operation. Therefore, it is advisable to replace economic efficiency criteria with criteria that depend on the main unknowns, such as length, width, draft, height of the side, speed, power, and various types of displacement. These are determined at the initial stages of design, when the main goal is to select elements with the best efficiency indicators, rather than seeking, for example, direct profit. Such criteria allow for the simplification of the mathematical model, reduction of its volume and development time, simplification of numerical experiments, and analysis of the obtained results. The article presents six types of objective functions developed for optimizing vessels, reflecting the above mentioned economic criteria but not requiring financial data for forecasting. Specific coefficients are proposed for calculating the criteria for a mixed (river-sea) cargo vessel.

Keywords: mathematical model, tanker, mass meters, seaworthiness, efficiency

References

Худяков, Л.Ю. Исследовательское проектирование кораблей. – Л.: Судостроение, 1980. – 240 с.

Ашик, В.В. Проектирование судов. Учебник. – Л.: Судостроение, 1985. - 320 c.

Гусейнов, М. Р. Обоснование выбора критериев эффективности транспортных судов / М. Р. Гусейнов // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2010. – № 3(18). – С. 89-95.

Бугаев, В. Г. Оценка влияния параметров модели оптимизации характеристик транспортных судов на оптимальное решение и значения критериев экономической эффективности / В. Г. Бугаев, М. В. Китаев // Морские интеллектуальные технологии. – 2013. – № S2. – С. 19-24

Гайкович, А.И. Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов. В 2 т. Т1. Описание системы «Корабль». – СПб.: изд. НИЦ МОРИНТЕХ, 2014 – 819с., 660рис., 154 табл., 766 формул, 688 ссылок

Платов, Ю. И. Определение стоимости фрахтования судов / Ю. И. Платов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. – 2014. – № 41. – С. 326-330.

Васькин, С. В. К оценке стоимости постройки судов-сборщиков отходов / С. В. Васькин, Н. А. Рехалова // Проблемы экологии Волжского бассейна : Труды 6-й всероссийской научной конференции, Нижний Новгород, 24–25 ноября 2021 года. Том Выпуск 4. – Нижний Новгород: Волжский государственный университет водного транспорта, 2021. – С. 3.

Егоров, А. Г. Определение весовой нагрузки судов смешанного «река-море» плавания нового поколения в начальной стадии проектирования / А. Г. Егоров // Морской вестник. – 2013. – № 4(48). – С. 019-022.

Поспелов, В.И. Выбор на ЭВМ оптимальных элементов судна /В.И. Поспелов. – Л.: Судостроение, 1978. – 76с.

Роннов, Е.П. Проектирование судов : учебник / Е. П. Роннов.- СанктПетербург : Лань, 2022.- 294 с.

Трухинова, О. Л. Финансовые инструменты поддержки судостроения / О. Л. Трухинова // Актуальные проблемы управления : Сборник научных статей по итогам III Всероссийской научно-практической конференции, Нижний Новгород, 25 декабря 2016 года / Редколлегия: С.Н. Яшина, Ю.С. Ширяевой. – Нижний Новгород: Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 2016. – С. 282-288.

Гуляев, И. А. Оптимизация комбинированного судна типа танкер/площадка на основе имитационного моделирования / И. А. Гуляев, Е. П. Роннов, Ю. А. Кочнев // Научные проблемы водного транспорта. – 2022. – № 71. – С. 29-45. – DOI 10.37890/jwt.vi71.249.

Копылов, В. И. Решение неопределённых уравнений с тремя неизвестными / В. И. Копылов // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И.Я. Яковлева. – 2008. – № 4(60). – С. 13-21.

Author Biographies

Yuri A. Kochnev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

doctor of Technical Sciences, Professor, professor of Department of Design and construction of ships, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603951

Irina B. Kochneva , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

 Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of Department the Environmental Protection and Industrial Safety, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603951

Marina A. Popova , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

 postgraduate student of Department of Design and construction of ships, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603951

Published
19-12-2024
How to Cite
Kochnev, Y. A., Kochneva, I. B., & Popova, M. A. (2024). A mathematical model of a liquid-loading vessels at the initial stages of design. Russian Journal of Water Transport, (81), 25-32. https://doi.org/10.37890/jwt.vi81.551
Section
Shipbuilding, ship repair and ecological safety of the ship

Most read articles by the same author(s)