2.1.3 Определение приоритета судов на этапе

оперативного планирования работы порта

Исследуем теперь обсуждаемую задачу, полагая, что суда прибывают в порт в согласованные с ним даты, а порт не может принимать их сразу же к обслуживанию вследствие отсутствия свободных причалов. В такой ситуации в принципе возможны следующие варианты развития событий:

• все суда удается обработать либо в сроки сталийного времени, либо даже досрочно;

• все суда могут быть обработаны с перерасходом сталийного времени;

• одна часть судов может быть обработана досрочно, а другая часть – с переходом на контрсталийное время.

Сосредоточим внимание на третьем варианте, который соответствует наиболее общему случаю задачи, которую сформулируем следующим образом.

Допустим, что в одну и ту же дату в порт прибывает s судов , обслуживание которых возможно на одном причале в любой последовательности. При этом судно, принятое первым к обработке, обслуживается с экономией сталийного времени, а все другие суда переходят на контрсталийное время.

Условимся считать, как это принято в портах большинства стран мира, что за экономию сталийного времени порт получает от судовладельцев диспач, а в случае перерасхода сталии выплачивает им демередж. При этом действует принцип стимулирования равной заинтересованности судовладельцев и портов в сокращении стояночного времени судов, что предполагает равенство ставок диспача и демереджапо каждому судну, т.е.

Рассуждая по использованной в п. 2.1.2 схеме и используя полученный при этом итоговый вывод, запишем выражения для расчета изменяющихся частей общего дохода порта по обслуживанию судов в очередностях к=1, к=2 и к=2, к=1:

где Т₁ и Т₂ – расчетная (плановая) продолжительность обработки судов.

После сопоставления правых частей приведенных соотношений в форме неравенства приходим к выражению

Разделив обе части полученного неравенства на произведение Т_1*Т₂, получим

.

Обобщение полученного соотношения приводит к правилу: на этапе оперативного планирования работы порта приоритет судов на первоочередное обслуживание определяется по формуле

(2.5)

которая применима при любом варианте оплаты портовых услуг (полная предоплата, полная постоплата, частичная предоплата/постоплата).

Суммируя вышеизложенное, отметим, что наиболее выгодным для порта является размещение судов в очереди по следующим правилам:

• на предплановом этапе – по убыванию (невозрастанию) отношений дохода порта к продолжительности грузовой обработки судов;

• на протяжении планового периода – по убыванию (невозрастанию) отношений депозитных приращений дохода порта в сумме со ставками диспача (демереджа) к продолжительности грузовой обработки судов.

2.2. Распределение причалов между судами

Данной задачей охватывается начальный этап распределения ПРП между судами в связи с тем, что все другие задачи имеет смысл рассматривать лишь, после того, как будет определено место стоянки судна в порту – у причала или на рейде в ожидании причала. Суть задачи состоит в разбиении всего множества прибывающих в порт судов на подмножества в привязке к отдельным причалам. В результате решения задачи происходит закрепление судов за конкретными причалами в соответствии с их специализацией.

Рассмотрим задачу в наиболее общей постановке, т.е. в предположении, что рассматриваемую совокупность судов предстоит обработать на группе причалов, одна часть которых относится к категории узко специализированных, а другую часть составляют взаимозаменяемые причалы.

Представляется очевидным, что при указанном условии обсуждаемая задача естественным образом распадается на две относительно обособленные части, первая из которых охватывает подмножество узко специализированных (не взаимозаменяемых) причалов, а вторая относится к подмножеству взаимозаменяемых причалов. Понятно, что к каждому узкоспециализированному причалу сформируется «вертикальная» очерёдность судов по признакам рода груза и плановым датам начала обработки. В случае же взаимозаменяемых причалов возникает комбинаторная задача, суть которой характеризуются ниже.

Пусть на z причалах предстоит обработать s судов, причём s>z. Допускается постановка любого судна к любому причалу. При этом расчетное время обработки каждого судна предполагается в общем случае неодинаковыми на разных причалах, т.е.

, .

В соответствии с полученным в п. 2.1 правилом ранжированием судов можно утверждать, что порту выгоднее предоставлять причалы в первую очередь судам, имеющим более высокие приоритетные оценки.

Покажем, что реализация этой идеи может быть осуществлена с использованием следующего трехшагового алгоритма.

На первом шаге рассчитываются числовые оценки приоритета судов на первоочередную обработку для всех причалов - :

, .

На втором шаге причалы выделяются для наиболее приоритетных судов, количество которых соответствует количеству свободных причалов. Эта процедура выполняется по следующей схеме:

2.1. Выявляется наиболее приоритетное судно по формуле

, .

2.2. Этому судну присваивается первый номер (=1) и предоставляется тот причал, на котором время его обработки является наименьшим, что устанавливается по формуле

.

2.3. Судно =1 и закреплённый за ним причал из дальнейшего рассмотрения исключаются.

Далее действия 2.1 – 2.3 повторяются для судов =2,3,…,z, т.е. до тех пор, пока не будут распределены все z причалов между z судами.

На третьем шаге причалы распределяются для оставшихся s-z судов в моменты освобождения причалов после обработки первоочередных судов. Эта процедура реализуется по следующей схеме.

3.1. Выявляется причал с наиболее ранней датой освобождения после завершения обработки одного из z судов с использованием формулы

.

3.2. Выявляется наиболее приоритетное судно из числа :

.

3.3. Освобождающийся причал закрепляется за выявленным в п. 3.2 судном, которому присваивается шифр k=z+1.

3.4. Зафиксированное таким образом судно и закрепляемый за ним причал из дальнейшего рассмотрения исключаются.

Далее действия 3.1 – 3.4 алгоритма повторяются для судов =z+2,z+3,…,s, т.е. до тех пор, пока все s судов не будут закреплены за «своими» причалами.