hrvatski

OPTIMIRANJE SMJERA JEDRENJA

U ovom radu opisan je postupak za određivanje optimalne rute za jedrenje u kojem se koriste dvije metode za optimizaciju: - genetski algoritam - Nelder-Mead metoda Određivanje optimalne rute za jedrenje je od posebnog značenja za jedrenje na dužim rutama, gdje se vremenske prilike mijenjaju u vremenu i prostoru, dok se kod kraćih relacija može pretpostaviti da je vjetar nepromjenjiv. Optimalna ruta za jedrenje se računa pomoću prognoze vjetra za određeno područje i polarnog dijagrama jedrilice. U polarnom dijagramu je definirana ovisnost brzine jedrilice o brzini i smjeru vjetra u odnosu na pramac, a prognozom vjetra je definiran smjer i brzina vjetra u prostoru i vremenu. Poznavajući prognozu vjetra i polarni dijagram, potrebno je zadati polaznu i krajnju točku za jedrenje, te vrijeme polaska kako bi se moglo točno definirati polje vjetra na promatranom području u prostoru i vremenu. Iz zadanih podataka o vjetru i brodu je moguće za svaki smjer jedrenja u određenom trenutku odrediti brzinu jedrilice, te se na taj način izračuna vrijeme potrebno za jedrenje na određenoj ruti. Za određivanje optimalne rute za jedrenje potrebno je u obzir uzeti što je moguće više mogućnosti, jer na otvorenom moru teoretski postoji neograničeni broj mogućnosti za odabir rute. Iz tog razloga je odabran genetski algoritam kojim se vrlo brzo pronalazi globalni optimum, a za dodatno poboljšanje rezultata je odabrana Nelder-Meadova metoda koja brzo izračunava lokalni optimum oko početnog vektora. Kao početni vektor se koristi rezultat dobiven genetskim algoritmom, pa se na taj način koriste dobre strane obiju metoda u svrhu brzog i preciznog izračunavanja globalnog optimuma. Za matematički model računanja vremena za jedrenje, kod manjih udaljenosti se pretpostavlja jedrenje po ravnoj plohi, dok se dok većih udaljenosti uvažava zakrivljenost Zemlje, te se duljina ruta između dviju točki računa po loksodromi.

optimizacija; genetski algoritam; Metoda fleksibilnog poliedra; Nelder-Mead; SCGA; jedrenje; optimalna ruta; loksodroma; ortodroma

nije evidentirano