- •Предисловие
- •Раздел I концептуальные основы внутрипортового оперативного управления
- •1.1. Характеристика производственно-экономической деятельности
- •1.2. Анализ производственного процесса порта как объекта
- •1.4. Проблема величины планового периода
- •1.5. Постановка и анализ задачи оптимизации пос
- •1.6. Обоснование подхода к моделированию задачи
- •Раздел 2 методические основы оперативного управления процессом обслуживаниЯ судов
- •2.1. Определение приоритета судов на первоочередную обработку
- •2.1.1. Исходные положения
- •2.1.2. Определение приоритета судов на этапе
- •2.1.3 Определение приоритета судов на этапе
- •2.2. Распределение причалов между судами
- •2.3. Выбор технологии загрузки-разгрузки судов
- •2.4. Определение уровней концентрации технологических линий на судах
- •2.5. Распределение технологических линий между судами
- •2.6. Использование технологических линий на судах
- •Раздел 3
- •2.7.2 Моделирующий алгоритм
- •2.8. Оперативный анализ результатов обслуживания судов
- •2.8.1. Исходные положения
- •2.8.2. Анализ продолжительности обслуживания судна
- •2.8.3. Анализ расходов порта по обслуживанию судна
2.3. Выбор технологии загрузки-разгрузки судов
Данная задача является актуальной в ситуации, когда необходимо организовать нескольких судов одновременно. Суть задачи состоит в отыскании такого набора вариантов, а в их рамках технологических схем перегрузки грузов, при котором грузоперевалочный процесс по всей рассматриваемой совокупности судов может быть осуществлён наиболее эффективно.
При осуществлении ПОС наибольший интерес представляют два варианта грузоперевалки: судно - склад и судно – вагон (плавсредство). В обоих случаях задача состоит в отыскании такого набора технологических схем перегрузки каждой партии грузов, при котором будут соблюдаться все ограничения на перегрузочный процесс, как по судам и грузам (внешние ограничения), так и по ПРП (внутренние ограничения).
При перегрузке грузов по указанным вариантам одним из основных параметров задачи становится складская емкость (грузовместимость или грузоподъемность вагонов, плавсредств). В этой связи исследуемую задачу удобнее рассматривать в постановке, когда целью ее решения является поиск оптимального (в смысле минимума эксплуатационных расходов порта) распределения складской емкости (площади) между прибывшими на судах грузами. Вагоны при этом можно рассматривать в качестве «складов на колесах»,а плавсредства - как «склады на плаву».
Выбор минимума расходов порта в качестве критерия оптимальности обсуждаемой задачи диктуется тем обстоятельством, что затраты порта на погрузочно-разгрузочные операции практически не зависят при прочих одинаковых условиях от очередности обработки судов; их уровень обусловливается вариантами работ и технологическими схемами перегрузки грузов. Поэтому при упорядоченной очередности обработки судов вариация плана их обработки может быть достигнута лишь за счет вариации технологических схем, отличающихся себестоимостью перевалки грузов. При таких посылках задача распределения складской емкости между судами может быть сведена к задаче математического программирования путем следующих рассуждений.
Предположим, что планируется выгрузка судов с грузаминаименований. При этом грузы могут быть размещены в складах, а для их перегрузки может быть использована технологических схем. Пусть на момент планирования для каждого судна, каждого груза, каждого складаи каждой технологической схемы заданы следующие величины:
композиция грузов прибывших на судне(задается грузовым планом судна);
композиция грузов , которые могут быть размещены в складе(определяется заранее с учетом совместимости и времени поступления грузов, а также планом их распределения внутри склада по этажам, секциям и т. д.);
перечень технологических схем , по которым груз наименованияможет выгружаться из суднав склад;
количество груза наименования , которое необходимо выгрузить из судна;
количество груза наименования , которое может быть размещено в складе;
количество груза наименования , которое может быть выгружено из суднав складпо технологической схеме;
затраты на перегрузку единицы (например, одной тонны) груза наименования из суднав складпо технологической схеме .
Требуется составить план размещения в складах прибывших на судах грузов такой, при котором:
грузы всех судов будут выгружены;
емкость складов будет использована в пределах ее наличия;
по каждой технологической схеме будет перегружено количество груза, не превышающее величин ;
суммарные затраты порта на перегрузку всех грузов будут минимальными.
Введем переменные величины , которым будет соответствовать количество груза наименования, планируемое к перегрузке с суднав складпо технологической схеме. Естественно, что эти переменные, во-первых, должны быть неотрицательными, что вытекает из их физического смысла, и, во-вторых, не должны превышать величин. Тогда при перечисленных требованиях к плану размещения грузов на складах задача сводится к следующей математической модели:
, ,,,; |
(2.6) |
, ,; |
(2.7) |
, ,; |
(2.8) |
найти
. |
(2.9) |
Модель (2.6) – (2.9) является линейной и сама по себе обеспечивает лишь оптимизационную часть решения задачи. Для получения полного решения задачи помимо этой модели необходимо располагать алгоритмом подготовки исходных данных (величин , , , , множества судов , складов, технологических схем и соответствующих им подмножеств , , , а также алгоритмом представления результатов решения задачи в требуемой форме (например, в виде грузовых планов складов, вагонов, плавсредств) с расшифровкой величин в привязке к судам, складам, грузам и технологическим схемам.
В случае варианта склад (вагон, плавсредство) - судно задача выбора технологии загрузки-разгрузки судов упрощается благодаря тому, что при составлении грузовых планов судов величины партий грузов, их позиции - начальные (на складах, в вагонах, плавсредствах) и конечные (на судах) однозначно фиксируются. Тем самым фиксируются и технологические схемы перегрузки грузов, если и неоднозначно, то с весьма малой вариацией, что практически сводит к нулю «оптимальную» составляющую задачи. Однако эта составляющая не теряется. Она переходит в другие задачи - о грузовом плане судна и о распределении технологических линий между судами.
В заключение отметим, что в результате решения задачи о выборе технологии загрузки-разгрузки судов удается найти не только наиболее выгодный с экономической точки зрения план перевалки грузов, обеспечивающий минимум эксплуатационных расходов порта по обработке судов, но и определить конкретно технологические схемы, а тем самым и производительность перегрузки грузов, которую необходимо знать для решения последующих задач распределения и использования ПРП.