Математическое и алгоритмическое обеспечение оптимального управления процессами совместной обработки экспортно-импортных и каботажных судов на контейнерных терминалах

• Автор: Ловяников, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. Контейнерные терминалы восточного региона Балтийского моря и задачи
управления этими терминалами
1.2. Формализация процессов обработки экспортно-импортных и каботажных
судов на основе теории массового обслуживания
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ СОВМЕСТНОЙ ОБРАБОТКИ ЭКСПОРТНО-ИМПОРТНЫХ И КАБОТАЖНЫХ СУДОВ НА ОСНОВЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ И ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ
2.1. Постановка задачи формализации совместной обработки экспортноимпортных и каботажных судов
2.2. Вычислительные модели совместной обработки экспортно-импортных и каботажных судов
2.3. Вероятностные модели процессов обработки контейнерных судов с ограниченным временем пребывания судна в очереди
2.4. Полиномиальные модели показателей качества процессов обработки контейнерных судов
2.5. Условия оптимальной идентификации показателей качества процессов обработки контейнерных судов
2.6. Синтез непрерывных оптимальных планов вычислительного эксперимента. 88 ГЛАВА 3. ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ СОВМЕСТНОЙ ОБРАБОТКИ ЭКСПОРТНО-ИМПОРТНЫХ И КАБОТАЖНЫХ СУДОВ НА КОНТЕЙНЕРНЫХ ТЕРМИНАЛАХ
3.1. Оптимальное управление загрузкой контейнерного терминала на основе технико-экономических показателей
3.2. Оптимальное управление процессами обработки судов на основе критерия главного показателя
3.3. Оптимальное управление процессами обработки судов на основе экспертных
оценок
ГЛАВА 4. АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ СОВМЕСТНОЙ ОБРАБОТКИ ЭКСПОРТНО-ИМПОРТНЫХ И
4.1. Алгоритмическое обеспечение оптимального управления процессами совместной обработки экспортно-импортных и каботажных судов
4.2. Выбор инструментов и средств разработки
4.3. Особенности программного продукта «Модель процессов совместной обработки экспортно-импортных и каботажных судов на контейнерных терминалах»
4.4. Оптимальное управление процессом совместной обработки экспортноимпортных и каботажных судов на контейнерном терминале ООО «Моби Дик»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А. Результаты вычислительного эксперимента, коэффициенты
полиномиальных моделей и оценка их точности
Приложение Б. Документы по внедрению результатов диссертационной работы
ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях характеризующихся интенсивными темпами развития международной торговли, транспорт является одним из главных системообразующих факторов, определяющих темпы экономического роста страны.
Без создания эффективной, надежной и дешевой системы доставки промышленных товаров никакая модернизация экономики невозможна. Транспортная составляющая в стоимости отечественной продукции должна быть на уровне зарубежной - то есть снизиться в среднем с пятнадцати - тридцати до пяти - семи процентов.
Морской транспорт является одним из старейших видов транспорта который, использует для массовой перевозки грузов и пассажиров дешевые естественные водные пути. Морскому транспорту принадлежит особая роль в транспортной системе страны. Однако распад СССР существенно подорвал роль морского транспорта России, как в экспортно-импортных, так и в каботажных перевозках. До распада СССР большинство судов обрабатывалось в более удобных и лучше оборудованных портах союзных республик (в основном на Украине и Прибалтике). Именно в эти порты направлялась большая часть капиталовложений на новое строительство и реконструкцию береговых сооружений. Помимо утраты Россией в результате распада СССР наиболее удобных и современных морских портов, она лишилась и большей части торгового флота. Использование же Россией морских портов бывших союзных республик, сопряжено с дополнительными финансовыми затратами и таможенными неудобствами.
Так, ввиду недостатка производственных мощностей Северо-Западного региона около 30 % транзитных грузов проходят через морские порты Балтии и Финляндии. Ежегодно теряется из-за этого 1 млрд, долларов за транзит и перевалку грузов через Прибалтийские и Финские порты.

Эти модели обладают достаточной простотой и наглядностью. Однако они во многих случаях не обеспечивают требуемой точности расчетов. При определении пропускной способности причала предполагается, что на терминале может обрабатываться несколько типов судов. Поэтому при расчетах рассматривается некоторое расчетное судно, а его характеристики определяются как средневзвешенные характеристики судов, обрабатываемых на терминале.
Наиболее сложной задачей, является выбор значения коэффициента загрузки терминала, который РД 31.3.01.01-93 [76] рекомендуется брать равным 0,4-0,5. Однако, как указал еще Б.В. Гнеденко [17], с помощью одного коэффициента нельзя учесть особенности реального процесса обработки судов. Значение этого коэффициента существенно зависит от потока моментов прихода судов к терминалу, числа причалов и ряда других причин.
Детерминированные модели недостаточно адекватно отражают специфику процесса обработки контейнерных судов. В действительности моменты прихода судов в порты представляют собой нерегулярные потоки событий. Это объясняется следующими причинами: [81]
• Для судоходных линий существует график прихода судов. Однако этот график диктуется интересами судоходных компаний. Поэтому величины интервалов между приходами судов отличаются друг от друга.
• Время прихода судов в порт во многих случаях отклоняется от расчетного по многим причинам, которые не предусматриваются графиком. К ним относятся метеорологические условия, задержка в портах, корректировка маршрутов и ряд других причинам. При этом указанные отклонения носят, как правило, случайный характер.
• Число судоходных компаний, с которыми заключены контракты, достаточно велико, и графики приходов судов различных судоходных компаний накладываются друг на друга.
• Чартерные (трамповые) суда часто меняют время прибытия не только в связи с вышеуказанными причинами, но и в результате заключения новых