CENTRO TECNOLOGICO MARITIMO “GM”

CENTECMAR GM”

CENTRO TECNOLOGICO MARITIMO “GM” CENTECMAR

SIMULACION DE PUERTOS Y AYUDAS A LA NAVEGACION

1. INTRODUCCIÓN Simulación es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y efectuar

experimentos con este modelo para el propósito de entender el comportamiento del sistema o de evaluar diversas estrategias (dentro de límites impuestos por un criterio o un grupo de criterios) para la operación del sistema. (R. E. Shannon, 1975)

Las herramientas de simulación son capaces de proporcionar resultados e ingreso de datos realistas y exactos a la investigación y evaluación de canales de navegación y al diseño de puertos. El propósito de la simulación para diseño, planificación y evaluación del Estudio de Maniobras (Ayudas a la Navegación (AN)) es identificar y reducir los riesgos para operaciones marítimas en áreas de rutas (canalizos), canales (acceso de navegación) y áreas portuarias específicas (maniobras de amarre). También incluye la evaluación de la disposición del canal, ubicación y especificaciones técnicas del Estudio de Maniobra (AN) y aspectos de maniobras.

La simulación ofrece un método barato para ayudar a asegurar que el Estudio de Maniobras (la solución AN) prevista cumple con los requerimientos del usuario en forma eficaz y eficiente.

Al entregar una herramienta de simulación al usuario, se puede lograr una mejora total en operaciones seguras y eficientes al ayudar a demostrar la operación de canales, el diseño de Puertos y las maniobras asociadas, antes que realmente una nave navegue por esta área.

La consulta del usuario debe ser parte integral de todos los procesos de planificación y simulación del Estudio de Maniobras (AN). Las herramientas de simulación exactas pueden mejorar potencialmente la utilidad de las respuestas obtenidas de los usuarios.

2.- Adquirir funcionalidad

Un buen diseño de puerto proporciona una eficiencia de costo mejorada, seguridad, puntualidad y oportunidades, es decir, la funcionalidad es el parámetro esencial. Lo que parece una buena solución en el tablero de dibujos puede no ser necesariamente así en la vida real. Es en este campo que el simulador demuestra ser un método eficaz y poderoso y es en esta área en particular que ofrecemos nuestra ayuda.

3.- Concepto

GeoMarine utilizando FORCE Technology ofrece desarrollar un modelo de simulador 3-D del medio ambiente/puerto y se usará una nave de la base de datos para

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las simulaciones. Las simulaciones serán efectuadas por uno de los capitanes/prácticos experimentados.

Los arquitectos navales en conjunto con los capitanes/prácticos de GeoMarine con

el apoyo y asesoría de FORCE Technology’s efectuarán la evaluación del puerto.

4.- Objetivo de la Simulación del Estudio de Maniobras.

Corresponde a la definición, descripción y justificación técnica de seguridad de las maniobras de aproximación, fondeo, atraque, desatraque o amarre y desamarre de una nave con características específicas en una instalación portuaria, efectuadas en condiciones diurnas y/o nocturnas, considerando para su operación las condiciones climáticas, oceanográficas, batimétricas y tipo y calidad del fondo marino del lugar de emplazamiento de las instalaciones portuarias y del área de maniobra de las naves.

Figura Nº 1 Ejemplo de Puente Principal

Se puede usar la simulación de tarea parcial para la evaluación de la efectividad de la mezcla de ayudas a la navegación, diseño de canales y procedimientos, con vista a buques o maniobras específicas que caracterizan los tipos de naves que navegan actualmente o en un futuro anticipado en una área específica.

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Las simulaciones de tarea parcial tienen un mayor nivel de fidelidad en ciertas tareas y operaciones para las que está diseñado el simulador en comparación con la simulación de escritorio y se puede considerar como herramienta intermedia entre las simulaciones de escritorio y de misión completa. Un simulador de tarea parcial (Fig. 1 y 2) se caracteriza por tener un sistema de visualización tridimensional ampliado que proyecta imágenes en una o varias pantallas. Posee instrumentos, controles y funciones operacionales que van desde tipos genéricos simples a aplicaciones más específicas, por ejemplo:

- buques con sistema de propulsión especial (por ej., propulsión de azimut)- buques con instrumentos especiales- sistemas de posicionamiento dinámico- uso de diversos tipos de remolcador y conceptos de remolque;

o el diseño fundamental del área o puerto puede ser determinado simulando el uso de remolcador a diversos niveles de realismo

o se pueden considerar remolcadores de vector o el uso de simuladores de remolcador real en conjunto con el simulador central de naves enfatizando que el nivel de realismo aumenta significativamente con los diversos tIpos que son posibles

o al usar remolcadores de modelo total es posible determinar factores humanos tales como dificultades de comunicación y maniobra.

Con frecuencia hay un operador o instructor involucrado en la simulación ayudando a controlar los escenarios.

Figura Nº 2 Ejemplo de Puente secundario de Remolcador

5.- Etapas.

Se incluye la programación de las actividades detalladas en una Carta Gantt, con sus plazos para cada una de ellas, de acuerdo a las siguientes etapas.

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A continuación se muestra una serie de temas que son considerados cuidadosamente al planificar un estudio de simulación:

Metas y objetivos específicos de la simulación respecto a las ayudas a la navegación (ubicación, posiciones, tipo, características, cantidad, etc.)

Determinación de la disposición presente y futura del canalizo/canal/área portuaria a ser estudiada. Si la fase de construcción afectará la seguridad o eficiencia de un canalizo, esta fase también puede requerir evaluación mediante el uso de simulación.

Condiciones ambientales a ser evaluadas (viento, corrientes, marea, olas, oleaje, batimetría, efectos de orilla de costa, efectos de sotavento, visibilidad, operaciones diurnas/nocturnas, etc.)

Considerar los tipos de usuarios, naves y mezcla de tráfico. Se incluyen condiciones de emergencia en la simulación. Determinación del tipo de simulación a ser usado. Determinación de la participación de partes interesadas durante las simulaciones. Se determina si el estudio debe incluir recomendaciones para capacitación de

piloto/capitán de remolcador/capitán de buque. Determinación de la(s) nave(s) y/o remolcador(es) de diseño a ser usados para la

simulación.

Muchos otros factores también pueden afectar el estudio. Estos incluyen:

Cualquier excepción al pilotaje en el área. Cualquier medida de administración de tráfico de naves en el lugar. La necesidad de sistemas de apoyo de decisión específicos a ser evaluados, tales

como los sistemas portátiles de apoyo al piloto (práctico).

Etapas Producto

Modelación del Terminal

Recopilación de antecedentes del Terminal, tanto visuales como de las condiciones naturales del entorno (viento, corrientes, olas, etc.)

Pruebas Operacionales del Software

Pruebas del simulador desarrollando ejercicios predefinidos para conocimiento y familiarización de los participantes

Realización de las corridas de Simulación

Ejercicios predefinidos y coordinados para evaluar el Estudio de Maniobras con diversas condiciones ambientales y de apoyo de remolcadores. Estas incluyen la realización de un briefing y posteriormente un debriefing por corrida.

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Informe final Confección de un informe con el resultado de todas las corridas realizadas con las recomendaciones finales

Figura Nº 3 Ploting de la maniobra ejecutada

6.- Documentos a entregar

Basado en las simulaciones se generará un informe. El informe contiene la documentación de las simulaciones, la evaluación y recomendaciones de GeoMarine con la asesoría de FORCE Technology’s.Normalmente el informe será entregado dos semanas después de finalizada la Simulación.

Se entregará un análisis en profundidad de las simulaciones para suministrar conclusiones y recomendaciones apropiadas.

El informe considera lo siguiente:

- Propósito de la simulación/estudio- Metodología de la simulación/estudio- Descripción de la nave involucrada- Descripción del modelo de nave- Descripción del canalizo y/o área del puerto, por ejemplo:

o condiciones ambientaleso ayudas a la navegación

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o partes complicadas del área evaluada- Descripción del modelo de condiciones ambientales incluyendo información

de profundidad.- Descripción del sistema del simulador.- Descripción de las corridas efectuadas (deben estar disponibles los tracks de las

simulaciones efectuadas).- Observaciones y consideraciones de maniobras.- Resultados y análisis en profundidad de los resultados.- Conclusiones y recomendaciones aplicables, y restricciones concernientes, por

ejemplo:o tamaño de la naveo efectos de cabeceo, balance y guiñadao velocidad (con respecto al efecto de apopamiento (squat))o limitaciones ambientales para viento, corrientes, olas y mareas según sea

aplicableo visibilidado orilla de costa y efectos de interaccióno consideraciones de luz diurna /oscuridado posicionamiento y comportamiento de las ayudas a la navegacióno ancho y profundidad de los canalizos

Fig. 4 Efectos que sufre un Buque

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- Descripción y evaluación de las corridas de emergencia.

El informe debe además incluir lo siguiente, cuando sea aplicable:

- Conclusiones y recomendaciones para asistencia de remolcadores, por ej.:o tipo de remolcador (ASD, VSP, etc.)o recomendaciones de configuración y estrategias de manejoo capacidad de tracción y, si es pertinente, consideraciones de wincheo descripción del modelo de simulación

- Otras recomendaciones aplicables, tales como:o sistema portátil del piloto/prácticoo educación y/o capacitación de pilotos/prácticos/capitanes de remolcadoro canales de navegación

El informe debe, como se mencionó anteriormente, incluir conclusiones y recomendaciones sobre la localización de AN para el área estudiada, como también su efectividad en coordinación con las reglas y procedimientos de navegación, alcance y niveles de servicio, incluyendo la posible instalación de alguna AN cuyo uso pueda ser dedicado especialmente a algún buque o maniobra.

¿Quien se beneficia de los servicios de Simulación?

• Armadores• Autoridades portuarias• Diseñadores y consultores

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