Оптимизационная задача определения грузового состава перевозок на ледовых трассах по оценке грузоподъемности ледяного покрова

№2 (2025)

Истомин Е.П., Петров Я.А., Мартын И.А.

УДК 004.9
https://doi.org/10.47148/1609-364X-2025-2-4-12

АннотацияОб авторахСписок литературы
В статье рассмотрены алгоритм и математический аппарат определения грузоподъемности ледяного покрова по данным оценки его толщины, зависящей от его структуры и температуры. Состав грузовой перевозки и вид грузового транспорта определяются исходя из оценочной толщины льда в месте транспортировки. Расчет характеристик ледового покрова, толщины нарастания льда в зависимости от погодных условий производится на основе эмпирической формулы Н.Н. Зубова. Грузоподъемность льда и состав грузов вычисляются на основе расчетных методов, базирующихся на положениях теории упругости. Результаты оценки толщины льда представляются с применением геоинформационных систем в пространственном виде, расчеты осуществляются на языке программирования Python с табличным выводом их результатов и аналитической запиской.

Истомин Евгений Петрович
Доктор технических наук, профессор, директор института Информационных систем и геотехнологий
ФГБОУ ВО «РГГМУ»
192007 Санкт-Петербург, ул. Воронежская, д. 79
e-mail: biom220@bk.ru
ORCID: 0000-0001-6247-4373
SPIN-код: 6404-9070
AuthorID: 333123
Scopus ID: 56951051300

Петров Ярослав Андреевич
Кандидат технических наук
Доцент кафедры Прикладной информатики
ФГБОУ ВО «РГГМУ»
192007 Санкт-Петербург, ул. Воронежская, д. 79
е-mail: yaroslav.petrov025@gmail.com
ORCID: 0000-0002-9185-441X

Мартын Ирма Андреевна
Кандидат технических наук
Доцент кафедры Прикладной информатики
ФГБОУ ВО «РГГМУ»
192007 Санкт-Петербург, ул. Воронежская, д. 79
е-mail: irma_martyn@mail.ru
ORCID: 0000-0002-4332-7308

  1. Истомин Е.П., Петров Я.А., Мартын И.А., Новожилова Е.С. Оценка изменчивости климатических характеристик Карского моря для безопасного и эффективного использования Северного Морского пути // Геоинформатика. – 2024.– № 2. – С. 45–53. DOI: 10.47148/1609-364X-2024-2-45-53.
  2. Гончарова Г.Ю., Сиротюк В.В., Якименко О.В., Орлов П.В., Долгодворов Р.Е. Повышение несущей способности и безопасности ледовых автозимников с помощью армирования и модификации льда // Вестник СибАДИ. – 2023. – Т. 20. – № 6 (94). – С. 786–797. DOI: 10.26518/2071-7296-2023-20-6-786-797.
  3. Сиротюк В.В., Якименко О.В., Крашенинин Е.Ю., Щербо А.Н. Строительство и испытание опытного участка ледовой переправы, армированной геосинтетическими материалами // Вестник ТГАСУ. – 2008. – № 4 (21). – С. 157–165.
  4. Годецкий С.В., Кокин О.В., Кузнецова О.А., Цвецинский А.С., Архипов В.В. Оценка пределов прочности льда на одноосное сжатие в Охотском море по данным измерений и расчётов // Лед и снег. – 2021. – Т. 61. – № 4. – С. 561–570. DOI: 10.31857/S2076673421040108.
  5. Babaei H., Barrette P. A computational modeling basis in support of the Canadian winter road infrastructure [Электронный ресурс] / National Research Council of Canada. – 2020. – 36 p. – Режим доступа: https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/ft/?id=181a8022-2331-41b5-8f6c-2be31ce47905 (дата обращения: 12.03.2025 г.).
  6. Thompson Towell K.L., Matthews E.M., Montmayeur O.M., Burch W.T., Elliott T.J., Melendy Jr T.D., Reilly-Collette M.I., Murdza A., O’Connor D.T., Asenath-Smith E. Construction and structural analysis of an arched cellulose reinforced ice bridge for transportation infrastructure in cold regions // Cold Regions Science and Technology. –2022. – Т. 198. – 103508. DOI: 10.1016/j.coldregions.2022.103508.
  7. Мартын И.А., Федоров Д.Д., Малютин А.С. Долгопериодные климатические колебания ледовой обстановки Арктики // Инновационные методы математики и физики в экологических и гидрометеорологических исследованиях : сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции / Под ред. И.В. Зайцевой. – СПб.: РГГМУ, 2023. – С. 310–318.
  8. Li C., Li Z., Yang Y., Wang Q., Zhang B., Deng Y. Theory and application of ice thermodynamics and mechanics for the natural sinking of gabion mattresses on a floating ice cover // Cold Regions Science and Technology. – 2023. – Vol. 213. – 103925. DOI: 10.1016/j.coldregions.2023.103925.
  9. Leppäranta M. Mechanics of Lake Ice // Freezing of Lakes and the Evolution of their Ice Cover. — Cham: Springer International Publishing, 2023. – P. 159–203. DOI: 10.1007/978-3-031-25605-9_5.
  10. Истомин Е.П., Петров Я.А., Мартын И.А., Аганов С.С., Колбина О.Н. Реализация мониторинга гидрометеорологической обстановки и структуры базы данных для обеспечения безопасности деятельности морских объектов с применением ГИС-технологий// Информация и космос. – 2023. – № 2. – С. 95–99.
  11. Кондратенко А.А., Крестьянцев А.Б., Таровик О.В., Топаж А.Г. Моделирование систем арктического морского транспорта: основы междисциплинарного подхода и опыт практических работ // Арктика: Экология и экономика. – 2017. – № 1. – С. 86–101.
Ключевые слова: математическое моделирование; оптимизация; грузоподъемность льда; ледовые перевозки; Арктика.

Раздел: Моделирование геообъектов и геопроцессов