Выбор оптимальной системы обработки промысловых судов

По средней длине очереди под выгрузку М₁ и общей вероятности простоя баз Р_об можно определить, как функционирует система обработки. Но для правильной оценки ситуации необходим комплексный учет величин. Поэтому система обработки будет наилучшей, если суммарные потери времени базами (за счет их простоя без работы и всеми промысловыми судами за счет простоев в очереди) наименьшие. При этом надо учесть неравномерность единицы простоя базы и промыслового судна: один час простоя одного обслуживающего устройства базы (причала, борта) обходится государству в m раз дороже, чем час простоя промыслового судна. Зная величину коэффициента m, можно часы (сутки) простоев баз выразить в масштабе времени простоя промысловых судов. Критерием для оценки эффективности работы системы является приведенное время простоев . Переход от средней длины очереди судов и общей вероятности простоя баз к приведенному времени простоев за период между очередными подходами на обработку одного промыслового судна осуществляется умножением величин М₁ и Р_об на среднее время набора груза промысловым судном.

Индексы обозначают:

m – число промысловых судов в системе обработки;

N – номер линии графиков, т.е. условия работы и n.

Если число обслуживающих устройств n не больше четырех, для определения можно использовать графики (рис. 4), построенные по формулам:

для n=2

(5.3.12)

для n=4

(5.3.13)

Условия, для которых произведены расчеты, показаны в табл.

Среднее время набора груза судном, сут	Среднее время обработки одного судна, сут	Отношение стоимости часа простоя баз и промыслового судна	Номер линии на графике

На рис.4 по оси ординат откладываются величины приведенного времени простоя в периодах набора груза промысловым судном. Величина на этом рисунке – количество промысловых судов, простаивающих в течение периода 1/l. Чтобы получить приведенное время, надо соответствующую величину умножить на длительность среднего времени набора груза. Например по рис.4 определили при среднем времени набора груза 20 сут. Это потери, равноценные простою при данной промысловой обстановке одного добывающего судна на протяжении 15 сут. Используя графики рис.4 легко выбрать наилучший вариант системы обработки. Характер изменения значений в зависимости от m показывает, что при любых условиях работы существует только одна система, для которой приведенное время простоев минимально. Это значит, что для определенных значений l, g, m, m или n всегда существуют такие n или m, при которых .

Даже при наилучшем варианте системы обработки значения никогда не равны нулю, т.е. и в этом случае будут моменты простое промысловых судов или баз. Однако эти потери будут наименьшими из всех возможных при любой другой системе обработки в этих условиях.

Практически выбор оптимального варианта обработки осуществляется следующим образом. По величинам l, g, m, n определяем номер кривой (см. рис.4), рассчитанной для данных условий. На этой линии находим точку, расположенную ближе всего к оси абсцисс (ордината этой точки дает искомое значение ). Приведенное время простоев для данных условий будет наименьшим, если найденное количество промысловых судов m обрабатывается заданным числом n обслуживающих устройств (бортов, причалов).

Рис. 4. Приведенное время простоев в зависимости от количества судов и условий обработки при n=2

Если задано l, g, m, и m, то для определения лучшего варианта системы обработки необходимо на графике провести вертикальную линию через заданное значение m. Ордината точки пересечения этой линии с ближайшей k оси абсцисс кривой, рассчитанной для данных l, g, m дает .

Анализ показывает, что дополнительная база увеличивает в системе, где число обрабатываемых судов меньше или близко к оптимальному. Эта же база может уменьшить приведенное время простоев в системе, где промысловых судов значительно больше, чем должно быть при . Увеличение числа промысловых судов данной системы на единицу оказывает обратное влияние на изменение , но в гораздо меньших масштабах.

Результаты приведенных расчетов используются при решении следующих вопросов управления промыслом: распределение приемно-транспортных, производственных и наливных судов по районам промысла; выбор лучшей организации обработки судов в море; определение района, в котором должно промышлять данное рыболовное судно.

Разделение судов, обслуживаемых двумя базами, на две самостоятельные системы обработки не уменьшает, а увеличивает приведенное время простоев. Необходимость учета этой особенности обработки подтверждается практикой.

Несомненный интерес представляют решения целого ряда прикладных задач обработки, в которых рассматривается изменение состояния системы обслуживания в зависимости от условий работы.

Влияние промысловой обстановки на функционирование системы обработки выражается, прежде всего, в изменении среднего времени набора груза и коэффициента m. По величине для новых условий l, m и прежних значений g, m, n можно оценивать работу системы после изменения промысловой обстановки. При этом значительное сокращение 1/l за счет подхода промысловых судов без полного груза резко увеличивает приведенное время простоев, особенно если время снабжения близко к 1/g. Искусственное учащение оборота промысловых судов вокруг базы, - подход под выгрузку с половиной груза – даже если время обработки сокращается вдвое (событие маловероятное в связи со значительными вспомогательными операциями), не дает уменьшения .

Анализ кривых на рис.4 показывает, что при неизменных условиях l, m, m, n увеличение среднего времени набора груза уменьшает . Однако это выгодно лишь тогда, когда величина 1/l растет за счет увеличения емкости трюмов, вылова более ценной породы рыб, а не снижения интенсивности промысла.

Возможности изменения коэффициента m жестко ограничены условиями промысловой обстановки и типами судов. В любом случае, особенно при небольшом количестве промысловых судов, обработка тем эффективнее, чем меньше m. Поэтому выбирая наиболее рациональный в данной промысловой обстановке режим работы судна, нужно уменьшить общие потери в обслуживании .

Если существует большая очередь промысловых судов, то уменьшение 1/g при неизменности прочих условий обработки значительно сокращает . Изменять в широких пределах среднее время обработки можно лишь за счет уменьшения количества одновременно обрабатываемых судов. Нижний предел уменьшения 1/g определяется техническими возможностями обрабатывающего и обрабатываемого судов. Предположим, что за счет уменьшения обслуживающих устройств наполовину можно сократить среднее время обработки в два раза. Исследования показывают, что при этом значительного увеличения не будет, если в системе обработки число промысловых судов меньше оптимального. Учитывая, что время нахождения судна под обработкой сократится почти вдвое, такое преобразование системы при малых m является практически выгодным. Если же количество обрабатываемых судов больше или близко к оптимальному, то значительное увеличение не дает оснований для преобразования существующей системы в новую.

Выше рассмотрено, как влияет на работу системы обработки изменение одного из условий при неизменности всех остальных ее параметров. Практически по графикам или формулам возможно решение любых задач обработки, при изменении нескольких характеристик системы одновременно. Таких задач может быть очень много, методика их решения не отличается от описанной ранее.

Приведенные методы используются для решения задач на судне любого типа независимо от района плавания (промысла) и вида облавливаемого объекта. Для аналитического решения необходимо лишь подобие реальной ситуации выбранной модели и количественная оценка всех учитываемых факторов.

Графическое представление величины R, зависящее от m для типовых условий обработки, позволяет быстро и просто оценить существующую систему, выбрать наиболее эффективный порядок обслуживания и определить:

1. какое число промысловых судов надо направить в данную систему обработки чтобы обслуживаемые устройства использовались оптимально.

2. число обслуживающих устройств (аппаратов), которые надо направить в данную систему дополнительно, чтобы работа ее была эффективной.

3. «Цену посылки» в данную систему обработки дополнительного судна или базы.

Кривые обобщенных потерь имеют вид, показанный на рисунке

Анализ кривых показывает:

1) Обобщенные потери системы никогда не бывают равны нулю, т.к. процесс поступления заявок и время обслуживания величины случайные.

2) Кривые имеют min при определенных значениях к для случая оптимальной системы обслуживания.

Левая ветвь кривых поднимается вверх за счет простоев баз или обслуженных аппаратов. Правая за счет простоя промысловых судов в очереди.

В особых случаях, не допускающих применения аналитических методов, для расчета СМО используется метод статистических испытаний или метод Монте-Карло, позволяющий определить оптимальные параметры системы массового обслуживания практически для любого потока требований и для любого распределения продолжительности обслуживания.