Моделирование процесса обслуживания судна.

В технологическом плане-графике обслуживания судна (ТПГОС) моделируется планируемый процесс обработки судна, «расписанный» в календарном времени, с выделением суток и рабочих смен. В нем фиксируются плановые значения показателей процесса обслуживания суда (ПОС), основными среди которых являются:

- расчетная продолжительность обработки судна и его люков;

- последовательность и календарные сроки начала-окончания обработки люков судна;

- количество ТЛ и способы их распределения между люками в процессе производства стивидорных операций;

- сменно-суточные задания (объемы грузоперевалки) по люкам и судну в целом.

В содержательном плане существо задачи разработки ТПГОС состоит в обеспечении гармоничного сочленения двух процессов: рзгрузки люков судна и работы используемых для этого ТЛ с учетом соблюдения организационно-технологических и экономических требований, оговариваемых при обосновании условий грузоперевалки и обслуживания судна.

К числу основных (системообразующих) параметров (ПОС) относятся:

- m – количество люков, предъявляемых судном к обработке (i=1,m);

- Q = {Q_i} – плановая загрузка соответственно судна и люков;

- r = {r_i} – предел концентрации ТЛ на судне и люках;

- n – количество ТЛ, выделяемых для обработки судна (j=1,n);

- P_i – производительность ТЛ на люках (Р_i = P);

- сj – стоимость содержания ТЛ в режиме эксплуатации.

Конкретный вид связи между перечисленными параметрами удается определить и формализовать, введя понятие исходного способа организации ПОС, по которым подразумевается любой допустимый вариант расстановки ТЛ на судне (закрепления ТЛ за люками судна) с учетом предела концентрации линий на люках. Определив множество такого рода способов организации ПОС, можно утверждать, что для построения оптимального ТПГОС необходимо, во-первых, установить подмножество (сочетание) наиболее рациональных вариантов расстановки ТЛ на судне, во-вторых, определить время, в течение которого следует использовать каждый из найденных вариантов. В такой постановке задача поддается решению при наличии адекватной процессу ПОС математической модели. Для построения упомянутой модели необходимо дополнить перечень параметров ПОС следующими характеристиками:

- a - шифр (номер)расстановки ТЛ на судне (a = 1,w);

- Х_a - промежутки времени, в течение которых расстановка ТЛ на судне не изменяется;

- К_i – коэффициент, учитывающий снижение производительности ТЛ при их совместной работе двух и более линий на одном люке.

- n_ia - количество ТЛ, одновременно работающих на люке i по варианту a;

- D_ia - интенсивность обработки судна, определяемая по люкам и вариантам расстановки ТЛ;

- С_a - стоимость содержания ТЛ, используемых для обслуживания судна по варианту a;

- Т – сталийное время обслуживания судна.

Значения интенсивности загрузки-разгрузки люков судна по вариантам расстановки ТЛ находится из соотношения вида:

0, если n_ia = 0;

П_ia = 1, если n_ia = 1; i = 1, m; a = 1, w. (2.1)

P_i *n_iα *к_iα, если 1 < n_ia £ r_i;

С_a= a = 1, w. (2.2)

При оговоренных выше условиях рассматриваемой задаче соответствует линейная модель вида:

R= min (2.3)

(2.4)

Tº (2.5)

х_a ³ 0, a = 1, w; (2.6)

в результате реализации данной модели находится оптимальный план, компонентам которого соответствуют отрезки времени, на протяжении каждого из которых расстановка ТЛ на судне остается неизменной.

Подготовка исходных данных для разработки ТПГОС

Приведем параметры процесса ПОС в табличной форме.

Таблица 2.2.1. Параметры процесса ПОС.

Параметры процесса ПОС	обозначения	Значения параметров по люкам
Загрузка отсека	Q, т
Предел концентрации	r
Производительность ТЛ	P, т/ч	26,09
Коэффициент снижения производительности	К		0,95	0,9
Стоимость содержания ТЛ	Sс, грн/ч	148,29
Кол-во ТЛ	n
Сталийное время	Тº, ч	66,03

Определим множество допустимых вариантов расстановки ТЛ на

судне (таблица 2.2).

Таблица 2.2.2 Варианты расстановки ТЛ на судне.

№ люка	Предел концентрации ТЛ, r	Варианты расстановки по люкам

Располагая данными таблиц 2.1 и 2.2, можно рассчитать по формулам (;№;»;) интенсивность обработки люков для каждого варианта расстановки ТЛ.

Для люка №1: D₁₁ =D₁₃=D₁₄=D₁₆=D₁₉=26,09 т/ч;

D₁₂=D₁₅=D₁₇= D₁₈₌D₁₁₀=0;

Для люка №2: D₂₂=D₂₃=D₂₄=D₂₅ =D₂₇=24,79 т/ч;

D₂₆= D₃₁₀= 26,09*2*0,95=49,58 т/ч;

D₃₃=D₂₈=D₂₉=0;

Аналогично рассчитываются величины D_ia для люков №3,4. Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.3.

Таблица 2.2.3 Интенсивность обработки люков.

№ люка	Интенсивность обработки люков по вариантам расстановки ТЛ, т/ч
	26,09	0,00	26,09	26,09	0,00	26,09	0,00	0,00	26,09	0,00
	0,00	24,79	24,79	24,79	24,79	49,58	24,79	0,00	0,00	49,58
	23,48	23,48	0,00	23,48	46,97	0,00	46,97	46,97	46,97	0,00
	26,09	26,09	26,09	0,00	0,00	0,00	0,00	26,09	0,00	26,09

 

С использованием данных таблиц 2.1 и 2.2 по формуле 2.2 рассчитываем расходы

порта Сα (грн./ч).

грн/ч;

Аналогично определяются и остальные значения параметра Сα:

С₂=11480 грн/ч, С₃=12545 грн/ч, С₄= 10905 грн/ч, С₅=11695грн/ч,

С₆= 12980 грн/ч, С₇= 11080 грн/ч, С₈=11905 грн/ч, С₉=12530 грн/ч,

С₁₀= 12980 грн/ч.

По данным о загрузке люков судна и интенсивности их обработки модель в развернутой форме принимает следующий вид:

R_с = 11680*Х₁+ 11480*Х₂+ 12545*Х₃+ 10905*Х₄+11695*Х₅+ 12980*Х₆+

+11080*Х₇+ 11905*Х₈+ 12530*Х₉ + 12980*Х₁₀ → min;

26,09*Х₁ + 26,09*Х₃ + 26,09*Х₄ + 26,09*Х₆ + 26,09*Х₉ = 688;

24,79*Х₂ + 24,79*Х₃ + 24,79*Х₄ + 24,79*Х₅ + 49,58*Х₆ + 24,79*Х₇ + 49,58*Х₁₀ = 1606;

23,48*Х₁ + 23,48*Х₂ + 23,48*Х₄ + 46,97*Х₅ + 46,97*Х₇ + 46,97*Х₈ + 46,97*Х₉ = 1376;

26,09*Х₁ + 26,09*Х₂ + 26,09*Х₃ + 26,09*Х₈ + 26,09*Х₁₀ = 918;

Х₁+ Х₂+ Х₃+ Х₄+Х₅+Х₆+ Х₇+ Х₈+ Х₉+ Х₁₀+Х₁₁+Х₁₂+ Х₁₃+ Х₉+ Х₁₀≤ 66,03

Х₁ ³ 0 Х₂ ³ 0, Х₃ ³ 0, Х₄ ³ 0, Х₅ ³ 0, Х₆ ³ 0, Х₇ ³ 0, Х₈ ³ 0, Х₉ ³ 0, Х₁₀ ³ 0