Projekti / Programi
Modeliranje in simulacije v prometu in pomorstvu
01. januar 2015
- 31. december 2018
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.19.00 |
Tehnika |
Promet |
|
| 2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T003 |
Tehnološke vede |
Transportna tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.01 |
Tehniške in tehnološke vede |
Gradbeništvo |
prometne nesreče, pristaniški sistemi, računalniške simulacije, intermodalni terminali, napovedovanje, varnost, tveganje, ladjedelništvo, navtični simulator, izpiranje morskega dna, razlitja v morju, pomorske nesreče
Raziskovalci (14)
Organizacije (1)
Povzetek
Namen predlaganega multidisciplinarnega programa je razvoj in nadgradnja teorij, algoritmov ter računalniških programov, ki so namenjeni globljemu razumevanju različnih pojavov in procesov ter reševanju različnih praktičnih problemov, ki se pojavljajo na področju prometa in pomorstva. Velja izpostaviti, da so skoraj vsi posegi oz. spremembe v prometnih in pomorskih sistemih praviloma zelo zahtevni in povezani z znatnimi stroški, poleg tega pa imajo tudi dolgoročen vpliv na gospodarstvo oz. družbo v celoti. Pred njihovo izvedbo je zato nujno izvesti analizo vseh vplivnih dejavnikov in nato izbrati najprimernejšo izvedbo. Pomoč pri analizi in odločanju so prav analize izvedene z: modeliranjem in simulacijami. Zaradi obširnosti področja bodo raziskave v okviru programa usmerjene na področja na katerih imajo predvideni člani skupine že sedaj opazne rezultate. Ta področja skupaj z predvidenimi vsebinami so:
1 Prometni in pomorski sistemi
Razvoj in raziskava metod optimizacije delovanja luških sistemov,
Raziskava in razvoj modela razvoja intermodalnih teminalov,
Razvoj ekonometričnih modelov za napovedovanja pretovora v pristaniščih,
Raziskava možnosti prehod na nove energente v prometu.
2 Prometna varnost in analize tveganj v prometu
·
Raziskava in razvoj modelov varnosti prometnih sistemov, njihove naključnosti, možnosti napovedovanja in analize tveganja,
Razvoj in nadgradnja obstoječih računalniških programov za nadzor prometa v predorih in podpora intervencij v izrednih dogodkih,
Identifikacija varnostnih kriterijev in razvoj evakuacijskih modelov za ekološke nesreče v prometu,
Razvoj novih modelov in nadgradnja obstoječih računalniških programov za raziskavo cestno-prometnih nesreč predvsem z možnostjo ocene zanesljivosti rezultatov in možnostjo generiranja optimalnih vhodnih podatkov, ki zmanjšujejo odstopanje med dejanskim in simuliranim potekom nesreče,
Raziskava in razvoj modelov vpliva močnega vetra na stabilnost vožnje različnih cestnih vozil, pri čemer bi se osredotočili predvsem na razvoj numeričnih modelov za oceno aerodinamičnih parametrov vozil v odvisnosti od njihove geometrije ter načina in smeri delovanja vetra.
3 Dinamika plovil in njihov vpliv na okolje
razvoju metodologij za dizajniranje pristanišč, terminalov in plovnih poti (z vidika navigacijske varnosti),
razvoj metod za daljinsko zaznavanje onesnaženj na morju,
Razvoj novih modelov in računalniških programov namenjenih za simulacijo razliva nevarnih tekočin na razvejanih priobalnih območjih in na območju pristanišč, dviganju sedimentov pod ladijskim vijakom in vpliva močnega vetra na gibanje ladij v pristaniščih,
Raziskava parametrične resonance plovil.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalni program je usmerjen v področje raziskav delovanja zapletenih in pogosto nepredvidljivih prometnih sistemov in podsistemov, ki so ob zaostrovanju ekonomskih pogojev in pogojev oskrbe z energetskimi viri ter njihovim vplivom na okolje (podnebne spremembe idr.) v svetu vedno bolj aktualna in sestavni del politik in usmeritev prihodnjega družbenega trajnostnega razvoja.
Raziskave bodo potekale v povezavi z mednarodnimi, zlasti evropskimi projekti (sedmi okvirni program in novim raziskovalnim programom Obzorje 2020, kjer so postavljene med prednostne naloge:
Varna, čista in učinkovita energija,
Pameten, okolju prijazen in celovit promet,
Podnebni ukrepi, učinkovitost virov in surovin,
Varne družbe,itd.
Raziskovalni program Obzorje 2020 podpira podnebne in energetske cilje 2020 z raziskavami glede tehnoloških in gospodarskih vidikov preskrbe z energijo, učinkovitosti, tehnologij z nizkimi emisijami ogljika. Raziskave predstavljajo pomemben element v vzpostavljanju stika med raziskovalnimi dosežki in družbenimi odločitvami, kar je ključno za na znanju temelječo družbo prihodnosti. Raziskave, ki jih opravlja programska skupina, so velikega pomena za uporabo znanstvenih dosežkov pri razvoju modelov in programskih orodij za sistemske raziskave v prometu, načrtovanje v prometu, poraba energije v prometu ter izbiro strategije trajnostnega razvoja na regionalni ravni. Rezultati dosedanjega dela so pokazali pravilnosti raziskovalnih usmeritev, kar potrjujejo že zaključeni in tekoči raziskovalni/aplikativni projekti v okviru raziskovalnih programov Slovenije in EU. Intenzivno vključenost v mednarodne projekte pa pričakujemo tudi v bodoče.
Raziskave na področju napovedovanja in optimiranja prometnih in predvsem luških sistemov so trenutno v trendu raziskav, ki se izvajajo po svetu. Predvideni rezultati naj bi omogočali boljše razumevanje uporabnosti kointegracijskih in strukturnih modelov pri ugotavljanju povezanosti posameznih pristanišč in pri napovedovanja pretovora.
Uporaba rezultatov raziskovanja pri pripravi glavnih strateških dokumentov, zmanjševanje rabe in stroškov energije v prometu ter zmanjševanje emisij toplogrednih plinov in varnosti ima velik pozitiven pomen za razvoj znanosti.
Raziskave ekoloških nesreč v prometu bodo pomembno prispevale k razvoju metodologij za analize varnosti in jasni definiciji kriterijev sprejemljivosti, ki bodo v koristno podporo pri odločanju za umeščanje prometnih sistemov v prostor. Raziskave prometne infrastrukture bodo prispevale k izboljšanju metodologij preverjanja varnosti in zmanjšanju stroškov upravljanja ter k optimizaciji porabe energije.
Zanesljivost numeričnih modelov za simulacijo poteka prometnih nesreč je v prvi vrsti odvisna od zanesljivost vhodnih podatkov. Večina znanih modelov omogoča da uporabnik dobi le omejeno oceno zanesljivosti dobljenih rezultatov. Izboljšani modeli, ki naj bi jih razvili, bodo skušali dobiti zanesljivost dobljene rešitve z vključitvijo ocene zanesljivosti čim večjega števila vhodnih podatkov. Prav tako naj bi izboljšani modeli vključevali okoljske vplive (predvsem vetra), ki so v znanih programskih rešitvah zastopane le na poenostavljen način.
Z razpoložljivo in posodobljeno opremo se bo nadaljeval doprinos k razvoju metodik in metodologij modeliranja v pomorstvu, kot so modeli za ocenjevanje izpustov kontaminiranih snovi z ladij, holistični pristop k zaznavanju in identifikaciji onesnaževalcev na morju ter metodika integracije različnih pomorskih simulatorjev za simuliranje najzahtevnejših scenarijev maritimnih podjemov.
Pomen za razvoj Slovenije
Razvoj prometa in pomorstva ima velik vpliv na razvoj gospodarstva posamezne države, zato mora Slovenija vseskozi slediti sodobnim dognanjem na teh področjih in po potrebi popravljati oz. prilagajati strategijo razvoja lastnega prometnega in pomorskega sistema. Programska skupina bi s svojim delom nadgrajevala svoje znanje in ohranjala stik s svetovnimi trendi in s tem nudila strokovno podporo trajnostnemu razvoju Slovenije na področju prometa in pomorstva.
Posebno pozornost je vedno potrebno posvetiti razvoju Luke Koper ter njeni vključenosti v slovensko in evropsko prometno in logistično omrežje. Dobro delovanje pristanišča ima namreč velik vpliv na delovanje ostalih dejavnosti, saj ima velik multiplikacijski vpliv in predstavlja enega od največjih družbeno-ekonomskih izzivov. Vključuje namreč veliko človeških virov in finančnih sredstev, ki jih dobro zasnovan prometni in pomorski sektor lahko državi prineseta. Eden ključnih izzivov Luke Koper je zagotavljanje varne vplovitve tudi največjim ladjam. V bližnji prihodnosti se zaradi povečevanja pretvornih kapacitet pričakuje tudi povečan pomorski promet, ki bo dodatno vplival na varnost v regiji. Vse večje kontejnerske ladje so tudi intruzivne, saj povzročajo resedimentacijo mulja s prekomerno koncentracijo živega srebra. Identifikacija ravnotežja med koristmi in okoljskimi vplivi pomorskega podjema predstavlja samo po sebi velik družbeno ekonomski pa tudi kulturni pomen za obalno regijo in celotno Slovenijo. V zadnjem času je tudi povečan promet z največjimi potniškimi ladjami, ki zaradi velikega števila potnikov predstavljajo neposredno povišano tveganje, ki ga bo potrebno v bodoče dodatno blažiti. Poseben vidik je tudi zaščita kulturne/tehnične dediščine, ki leži na morskem dnu v okolici sidrišč in je izpostavljena nenehnemu vplivu sidranja in spiranja zaradi propulzije velikih ladijskih vijakov. Člani skupine kontinuiteto svetujejo in usposabljajo državne in gospodarske deležnike v širšem sistemu zagotavljanja varnosti na morju in okoljske odličnosti (civilna zaščita, Uprava RS za pomorstvo, Služba varovanja obalnega morja, pomorska policija, vojska in služba varovanja morja znotraj Luke Koper).
Rezultati raziskav na področju prometne varnosti in analize tveganj bodo omogočali študij energetskega, okoljskega in ekonomskega vpliva različnih scenarijev razvoja prometne infrastrukture.
Tudi v bodoče bodo rezultati raziskav uporabljeni za izdelavo strokovnih osnov pri ključnih sistemskih rešitvah in strateških ter programskih dokumentih Slovenije na področju prometa in okolja ter izpolnjevanju obveznosti, ki izhajajo iz že sprejetih ali bodočih direktiv EU.
Obstajajo številni idejni projekti za dopolnitev prometne infrastrukture v sosednjih državah in v Sloveniji. Na primer EU Komisija zagovarja izgradnjo plinskih terminalov na Jadranu v smislu neodvisnosti in raznolikosti oskrbe z energijo. Raziskave povezane s predlagano novo prometno infrastrukturo služijo v podporo neodvisnemu odločanju ob raznolikih vplivih na okolje med normalnim delovanjem in v primeru nesreč.
Večina prebivalcev Slovenije dnevno uporablja cestno omrežje, katerega sestavni del so, zaradi razgibanega reliefa, tudi cestni predori. S tem se izpostavljajo povečanemu tveganju pri vsakodnevnih migracijah. Podobno je tveganju izpostavljeno blago, ki se prevaža. Raziskave bodo doprinesle k boljšemu razumevanju razmer v prometu, usposobljenosti operaterjev v nadzornih centrih in dvigu ravni varnosti ob sprejemljivem vplivu na okolje in optimalnih stroških.
Prometne nesreče predstavljajo enega glavnih vzrokov poškodb in smrti mlajše populacije ljudi. Stroški povezani z zdravljenjem udeležencev in sodno obravnavo nesreč so lahko izredno visoki, zato je pomembno, da težimo k boljšemu razumevanju vzrokov prometnih nesreč. Razvoj novih modelov in programskih orodij naj bi pripomogel k boljši identifikaciji pravih vzrokov prometnih nesreč, kar bi bila osnova za postavitev ukrepov za njihovo zmanjšanje. Nadal
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2015,
2016,
2017,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2015,
2016,
2017,
zaključno poročilo
