Введение
Глава 1. Математические модели для портовых операторов
1.1 Распределения причалов в контейнерном терминале
1.2 Распределения контейнерных потоков
1.3 Конкуренция портовых операторов
Глава 2. Моделирование работы контейнерных терминалов порта Усть–Луга
2.1 Порт Усть–Луга
2.2 Меры повышения эффективности
2.3 Оптимизация работы контейнерного терминала
Глава 3. Программный модуль для составления расписания швартовки
3.1. Описание алгоритма
3.2 Применение алгоритма к нашей задаче
3.3 Преимущество программного модуля
Заключение
Список литературы
Приложение
Введения и применение экономических санкций Европейского Союза в отношении России привели к уходу российских грузов и потери транзитного потока нефтепродуктов и угля из портов Латвии, Литвы и Эстонии. В результате этого происходит развитие российской портовой и припортовой инфраструктуры и увеличение портовых мощностей. Отечественный порт Усть-Луга и другие российские морские гавани заменяют прибалтийские порты. Снижается зависимость России от прибалтийских "морских ворот" и увеличиваются объемы собственных морских грузоперевозок. Политические тенденции и напряженные отношения между странами демонстрируют, что прибалтийский транзит становится не нужен России, которая выигрывает куда больше, если будет экспортировать товары через свои же порты. Благодаря переориентации грузопотока в России на собственные порты, происходит рост годового грузооборота в порту Усть-Луга. Порт Усть-Луга располагается в удобном месте с точки зрения транспортной инфраструктуры и грузооборота. В Усть-Луге построены дополнительные терминалы: лесной, угольный, рыбный, контейнерный, накатных и наливных грузов, комплекс перегрузки технической серы. В порту грузы не только экспортируются, но и принимаются. Это все помогает охватить обработку большего количества различных грузопотоков. Цель данной работы состоит в построении максимально эффективной работы порта Усть-Луга. Рассмотрим задачу распределения причалов в морском порту. Задача состоит в том, чтобы составить план швартовки прибывших контейнеровозов в контейнерный терминал. Интеллектуальные системы планирования распределения причалов среди прибывающих судов играют важную роль в уменьшении общего времени задержек и простоев, не разгруженных судов в морских портах. Прежде всего, исследуем алгоритм решения задачи распределения причала (Berth allocation problem). Решение задачи распределения причалов заключается в минимизации суммы времени, которое контейнеровозы проводят в ожидании свободных причалов и обработки грузов [1]. Отметим, что математически задача распределения причалов близка задаче распределения ресурсов или распределения потоков [6, 7, 10–16]
В таблице 1 показаны время ожидания свободного причала, оцененного в порту города Кобе в феврале 1996 года.
Количество причалов 33 44 55 66 77
Время (минуты) 2221 336 110 22 00
Таблица 1
Из таблицы видно, что чем больше причалов в контейнерном терминале задействованы, тем значительно эффективнее организован процесс обслуживания. В связи с этим важен процесс оптимизации работы причалов в крупных контейнерных терминалах.
Был дан краткий обзор исследований в области теории распределения контейнерных потоков, распределения причалов в контейнерном терминале и конкуренции портовых операторов. Также представлена характеристика и описание работы морского порта Усть-Луга, проанализированы меры, благодаря которым достигается максимальная эффективность распределения причалов в морском порту. В предложенной работе была апробирована модель и алгоритм распределения причалов между судами в контейнерном терминале. Произведен численный эксперимент планирования обслуживания контейнеровозов причалами порта Усть-Луга. Результаты эксперимента показывают, что существующие алгоритмы позволяют использовать модель [1] в качестве базы для разработки интеллектуальных систем на морском транспорте. Подобные системы позволяют, в первую очередь, автоматизировать процесс планирования обслуживания кораблей портами, а самое главное, оптимизировать этот процесс, минимизировав время ожидания и сократив тем самым транзакционные издержки. В работе реализован программный модуль для автоматизации процесса планирования разгрузки контейнеровозов в контейнерных терминалах порта Усть-Луга. Модуль был реализован в среде MatLab. При его помощи получен оптимальный план обслуживания контейнеровозов портовыми операторами в порту Усть-Луга.
