3294

В.С. Тимченко

Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко РАЕН г. Санкт-Петербург, Россия

К ВОПРОСУ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ НЕФТЯНОГО ТЕРМИНАЛА

Рассматривается структура имитационной модели, позволяющая оценить возможность освоения рассматриваемого грузопотока при заданных параметрах функционирования нефтяного терминала и соотношения категорий транспортных средств.

Описанная модель позволяет проводить эксперименты и решать задачи различного уровня: оперативные, при интеграции с информационной системой нефтяного терминала (принятие на хранение дополнительного объема грузопотока), тактические (закупка дополнительного количества средств механизации) и стратегические (увеличение полезного объема нефтяного терминала).

Имитационная модель позволяет рассмотреть работу нефтяного терминала при различных процентных соотношениях категорий транспортных средств. Модель позволяет не только оценить максимальную перерабатывающую способность, но и достаточность инфраструктурных и технологических мероприятий по ее увеличению, в случае необходимости модернизации нефтяного терминала.

Ключевые слова: нефтяной терминал, транспортный комплекс, инфраструктура, имитационная модель.

V.S. Timchenko

Solomenko Institute of Transport Problems of the Russian Academy of Natural Sciences, St.Petersburg, Russian Federation

TO THE QUESTION OF THE OIL TERMINAL OPERATION

MODELLING

The structure of imitating model allowing to estimate possibility of considered freght traffic development at the

51

set functioning parameters of the oil terminal and a categories ratio of vehicles is considered.

The described model allows to make experiments and to solve problems of various level: quick, at integration with information system of the oil terminal (acceptance on additional volume storage of freight traffic), tactical (purchase of additional quantity of mechanization means) and strategic (increase in net volume of the oil terminal).

The imitating model allows to consider operation of the oil terminal, at various percentage ratios of vehicles categories. The model allows not only to estimate the maximum overworking ability, but also sufficiency of infrastructure and technological actions for its increase, in case of the oil terminal modernization need.

Keywords: oil terminal, transport complex, infrastructure, imitating model.

Транспортный комплекс РФ работает в условиях ежегодного роста объемов грузовых перевозок и дефицита пропускных и провозных способностей [1, 5], что вызывает необходимость больших объемов инвестиций в поэтапное развитие инфраструктуры.

Одним из основных экспортных грузов РФ является нефть и нефтепродукты. Так, экспорт Российской Федерации только сырой нефти увеличился с 144, 4 млн т до 223,4 млн т

[11].

Исследования показывают, что 85–95 % общей продолжительности логистической цепи производственного цикла товародвижения составляет ожидание обработки, транспортировки и других операций, включая нахождение в пунктах перевалки, поэтому столь важна надежная оценка соответствия перерабатывающей способности объектов временного хранения, в том числе нефтяных терминалов, потребностям экономики.

В Транспортной стратегии РФ на период до 2030 г. ставится задача интенсивного развития транспортной инфраструктуры. Одним из направлений ее научного обеспечения

52

является создание имитационных систем, позволяющих моделировать системы различных видов транспорта.

Имитационная модель позволяет автоматически определять значения параметров рассматриваемой системы, меняя при этом условия протекания процесса и случайные события, учет которых при традиционных подходах вызывает существенные затруднения. Это позволяет оперативно учитывать все изменения в проекте, а также получить более точные значения оптимальных параметров функционирования системы, чем при традиционно применяемом расчете [3].

Целью исследования является демонстрация возможностей метода имитационного моделирования при комплексном рассмотрении процесса функционирования объектов транспортной инфраструктуры.

Имитационная модель была построена в среде AnyLogic, которая является на сегодняшний момент универсальным средством имитационного моделирования, в которой реализованы дискретно-событийный, агентный и системно-дина- мический подходы. В рамках данного исследования был использован дискретно-событийный подход [2], который позволил рассмотреть процесс перевалки нефтепродуктов с железнодорожного транспорта на морской с помощью имитационной модели, структура которой представлена на рисунке.

Структура модели представляет собой два параллельных процесса:

–выгрузка нефти из цистерн;

–погрузка нефти на танкеры.

Первыми в обоих процессах идут блоки, отвечающие за интенсивность поступления заявок в модель. Его параметры заданы таким образом, чтобы исключить межоперационные простои, так как мы рассчитываем максимальную перерабатывающую способность склада. Если бы мы рассматривали задачу оптимизации работы имеющегося нефтяного терми-

53

нала, то в этих блоках использовался бы закон распределения интенсивности поступления транспортных средств.

Рис. Структура имитационной модели нефтяного терминала

Далее идут блоки, имитирующие очереди поступления транспортных средств, после которых расположены блоки, ограничивающие количество одновременно выгружаемых транспортных средств.

Затем идет сеть развилок, которые позволяют «размножить» ту часть модели, которая отвечает за процесс выгрузки [4, 6–10], позволяющие учесть разные вместимости составов из 4- и 8-осных цистерн и дедвейт-танкеров. Завершают модель блоки, отвечающие за подсчет количества обслуженных транспортных средств разных категорий и удаление заявок из модели.

54

Если в процессе моделирования при заданных параметрах системы объем нефтяного терминала будет полностью заполнен, то моделирование завершается и делается вывод о невозможности освоения заданного грузопотока при заданных параметрах нефтяного терминала. Оператору имитационной модели при следующем эксперименте следует сделать одно из двух возможных действий:

1)увеличить максимальный объем нефтяного терминала;

2)сократить объем грузопотока.

По мнению авторов, наилучшим вариантом будет задание изначально завышенной емкости нефтяного терминала и выведение на временной график динамики его фактического заполнения, пиковое значение которого и будет характеризовать максимальное использование перерабатывающей способности склада.

Модель позволяет рассмотреть работу нефтяного терминала при разных процентных соотношениях рассматриваемых категорий транспортных средств, а также увеличить их количество при несложной ее модификации. При наличии законов распределения интенсивности поступления транспортных средств имитационная модель позволяет не только оценить максимальную перерабатывающую способность, но и достаточность инфраструктурных и технологических мероприятий по ее увеличению в случае необходимости увеличения перерабатывающей способности нефтяного терминала.

С помощью имитационной модели можно рассчитать следующие основные показатели эффективности работы нефтяного терминала: коэффициент загрузки каналов; средняя длина очереди; среднее время ожидания обслуживания; вероятность ожидания обслуживания.

Представленная имитационная модель работы нефтяного терминала ада позволяет оценить достаточность его перерабатывающей способности в условиях обслуживания нескольких категорий транспортных средств, предназначена

55

для визуализации, анализа и поиска устойчивых параметров функционирования системы.

Библиографический список

1.Белый О.В. Инновационные проблемы развития транспорта // Бюллетень объединенного ученого совета ОАО РЖД. – 2010. – № 4. – С. 97–100.

2.Борщев А.В. Как строить простые, красивые и полезные модели сложных систем // Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММОД-2013): сб. докл. Шестой Всерос. науч.-практ. конф. Т. 1. – Казань: ФЭН, 2013. –

С. 21–34.

3.Имитационное моделирование как инструмент оценки инженерных решений при разработке проектов развития судостроительных и судоремонтных предприятий России / М.А. Долматов, Р.С. Нисенбаум, A.M. Плотников, Д.О. Федотов // Национальное общество имитационного моделиро-

вания. – URL: http://simulation.su/uploads/files/default/ikm- mtmts-64-69.pdf (дата обращения: 24.01.201).

4.Константинов Е.В., Тимченко В.С. Применение имитационного моделирования в учебном процессе транспортно-

го вуза // Мир науки. – 2015. – № 3. – С. 12.

5.Кокурин И.М., Тимченко В.С. Методы определения «узких мест», ограничивающих пропускную способность железнодорожных направлений // Изв. С.-Петерб. ун-та путей сообщения. – 2013. – Вып. 1 (34). – С. 15–22.

6.Тимченко В.С. Имитационная модель автосервиса // Молодежь. Наука. Инновации: сб. тр. VI межвуз. науч.-практ. студ. конф., посвященной 60-летию Смоленского филиала МИИТ. – Смоленск, 2015. – С. 120–122.

7.Тимченко В.С. Имитационная модель нефтяного терминала // Новые технологии в газовой промышленности. – 2015. – С. 197.

56

8.Тимченко В.С. Имитационная модель оценки технических и экономических параметров работы нефтяного терминала в морском порту // Нефть и газ. – 2015. – С. 192.

9.Тимченко В.С. Имитационная модель склада тарноштучных грузов при обслуживании семи категорий автомобилей // Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн. – 2015. – Т. 2. – С. 82–87.

10.Тимченко В.С. Имитационное моделирование грузового фронта // Транспортная инфраструктура Сибирского ре-

гиона. – 2015. – Т. 1. – С. 383–386.

11.Экспорт Российской Федерации сырой нефти за 2000-2015 годы [Электронный ресурс] // Центральный банк Российской Федерации. – URL: www.cbr.ru/statistics/credit_ statistics/print.aspx?file=crude_oil.htm.

Об авторе

Тимченко Вячеслав Сергеевич – младший научный сотрудник Института проблем транспорта им. Н.С. Соломенко РАЕН, г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: tim4enko. via4eslav@ mail.ru.

57

СЕКЦИЯ II

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

М.В. Волкова, Т.С. Уланова, А.О. Лобовиков

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ МОТИВАЦИИ СОКРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ

Взвешенные частицы размером менее 10 мкм опасны для здоровья. В статье рассмотрены экономические проблемы мотивации предприятий к сокращению эмиссии мелкодисперсных частиц.

Ключевые слова: взвешенные частицы, PM2,5, PM10, индекс скорректированных чистых накоплений, плата за выбросы.

М.V. Volkova, Т.S. Ulanova, А.О. Lobovikov

Perm National Research Polytechnic University,

Russian Federation

ECONOMIC PROBLEMS OF MOTIVATION

FOR REDUCING FINE PARTICLES EMISSIONS

Particulate particles by the size less than 10 microns are dangerous to health. In the article the economic problems of motivation of enterprises to the reduction of the emission of fine dispersed particles, and organs of state

58

administration for the adoption of the measures, which facilitate the reduction of emission, are examined.

Keywords: particulate matter, PM2,5, PM10, the index ofadjusted net savings, payment for emissions.

Мелкодисперсная пыль, в особенности частицы до 10 мкм, представляют большую опасность для здоровья человека. Они могут проникать в легкие и вызывать ряд заболеваний. Большое число таких частиц в виде пыли образуется в сельскохозяйственном производстве, при использовании автотранспорта, в промышленности.

Взвешенные частицы (particulatematter, PM) входят как один из учитываемых параметров в формулу расчета индекса скорректированных чистых накоплений, разработанного английскими учеными и специалистами Всемирного банка, эко- лого-экономического показателя, учитывающего экологический, экономический и социальные факторы развития регионов и служащего в качестве инструмента повышения эффективности государственного управления [1].

Скорректированные чистые накопления (GS) рассчитываются по формуле

GS = GNS – Dh +GSE – Dp – CD – PD,

где GNS – валовые внутренние сбережения; Dh – обесценение основного капитала; Dp – истощение природных ресурсов; CSE – текущие расходы на образование; CD – ущерб от выбросов CO2; PD – ущерб от выбросов твердых взвешенных частиц диаметром меньше 10 мкм (PM10).

Индекс скорректированных чистых накоплений представляет собой отношение скорректированных чистых накоплений к валовому региональному продукту, выраженное

впроцентах.

ВРоссии скорректированные чистые накопления счи-

таются иначе, в них не учитывается ущерб от PM10, что ограничивает возможности данного индекса, использование ко-

59

торого для сравнения и оценки в мировом масштабе представляется невозможным.

Таким образом, органы государственного управления должны быть заинтересованы в переходе на унифицированный показатель, и в случае этого перехода региональные власти будут заинтересованы в сокращении ущерба от мелкодисперсных частиц.

Однако проблемой, на наш взгляд, является отсутствие системного эколого-экономического подхода (анализа) к выбросам взвешенных частиц в атмосферу и их воздействия на окружающую среду.

На фоне повышающегося интереса к исследованию мелкодисперсных частиц появляются методики расчета ущерба. К таковым относится ГОСТ Р 56167–2014 «Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Метод расчета ущерба от промышленного предприятия объектам окружающей среды» [2].

Методика представляет собой механизм расчета ущерба для определенного предприятия и содержит коэффициенты для расчета величины ущерба от выбросов взвешенных частиц, изменяющиеся в зависимости от отрасли, где происходит их образование и выброс в атмосферу. Методика носит локальный характер и не учитывает распределение взвешенных частиц по размерам. Однако на основании данного ГОСТа может быть разработана методика расчета, которая в последующем может быть использована для расчетов скорректированных накоплений.

В настоящее время предприятия платят за выбросы взвешенных частиц без учета их размера.

Вместе с тем в дальнейшем планируется взимать плату отдельно за частицы фракций PM2,5 и PM10, а поскольку в ряду взвешенных частиц от частиц менее 10 мкм к частицам менее 2,5 мкм увеличивается токсичность из-за увеличения глубины проникновения, то и плата будет увеличена в зависимости от размера частиц.

60