Регулирование движения судов

Все задачи, связанные с оперативным регулированием движения судов, можно объединить в четыре группы:

• задачи определения технической скорости движения судов и составов;

• задачи формирования составов при известных скоростях или времени их движения между пунктами, так называемые тяговые задачи;

• задачи, связанные с определением экономичных скоростей движения судов;

• задачи изменения маршрута следования судов при изменении оперативной обстановки (транспортной ситуации).

Решение первых трех типов задач изложено в главах 4–7.

Однако следует отметить, что, несмотря на очевидную эффективность движения судов с экономичными скоростями, решение задач третьей группы, реализующих одно из направлений существенной экономии топлива в отрасли, должным образом не осуществляется.

Основные сдерживающие факторы широкого внедрения в практику движения судов с экономичными скоростями заключаются в методической сложности оценки величины резервного времени, являющейся основой варьирования скоростей движения судов, и значительной трудоемкости определения экономичных режимов движения судов. В процессе практической реализации идеи организации движения судов с экономичными скоростями возникает проблема оснащения судов средствами расчета режимов работы двигателей и регулирования расхода топлива.

Предварительная оценка величины резервного времени ставит перед диспетчерским аппаратом принципиально новые задачи оперативного регулирования, ранее не применявшиеся в практике диспетчерского управления на водном транспорте. Так как наибольшие резервы времени для регулирования скоростей движения создаются за счет ожидания обслуживания транспортного флота, то одна из основных задач диспетчера заключается в прогнозировании моментов начала обработки каждого судна в реальном масштабе времени. Данное обстоятельство приводит к необходимости создания системы поддержки принятия решений (СППР) (см. п. 10.1).

В данном случае СППР для пользователя-диспетчера в своем составе должна содержать:

• дислокацию флота на любой момент времени;

• алгоритм прогнозирования моментов поступления судов под обслуживание;

• алгоритм прогнозирования формирования очередности облуживания судов;

• алгоритм прогнозирования длительности ожидания и обслуживания судов;

• алгоритм расчета резервного времени и его статистической оценки.

При наличии информации о величине резервного времени, сообщенной диспетчеру, на судне с помощью СППР должны быть выполнены следующие расчеты:

• определение маршрута следования;

• расчет технической скорости движения судна по участкам пути;

• оптимальное распределение резервного времени по регулируемым участкам и расчет экономичной скорости;

• определение режимов работы главных двигателей для реализации экономичной скорости движения;

• расчет экономии топлива от реализации режима движения с экономичной скоростью.

Необходимость решения задач четвертой группы возникает всякий раз, когда в оперативном порядке приходится менять ранее принятое решение относительно пунктов отправления или назначения судна — подачи под погрузку или выгрузку (в случае оперативной переадресации груза).

Каждая из этих задач может быть решена с помощью комплекса эвристических алгоритмов, основанных на исчислениях математической логики и простейших программах автоматизированного расчета эксплуатационно-экономических показателей

работы флота.

Общее правило эвристического программирования можно

сформулировать следующим образом. Поиск решения любой задачи осуществляется в два этапа: на первом этапе определяется совокупность допустимых решений, на втором — выбирается рациональное (из совокупности альтернативных) решение.

На первом этапе диспетчер фиксирует все элементы системы, по которым необходимо принять решение или которые могут участвовать в принятии решения. Выполнив ряд логических операций, компьютер выдает на экран дисплея совокупность векторов { s ′, r ′, i ′, j ′} как допустимую совокупность альтернатив. Каждый из них является принципиально

допустимым по формальным соображениям решением. Анализируя полученный список, диспетчер может отвергнуть по определенным соображениям ряд допустимых решений или внести диктуемые условиями конкретной ситуации дополнительные ограничения, или полностью согласиться с полученным списком. В двух первых случаях компьютер выполняет необходимые расчеты и сопоставления, в результате которых на экран дисплея выносится более сжатая совокупность допустимых решений. Процедура продолжается до получения такого списка допустимых решений, с которым диспетчер полностью соглашается. Следовательно, на первом этапе формируется совокупность решений, каждое из которых может считаться равнозначным.

На втором этапе по всем принятым допустимым решениям компьютер выполняет расчет показателя (или показателей), по которому производится оценка эффективности поведения объектов управления. Результаты расчета выносятся на экран дисплея. Ответственность за выбор рационального оперативного решения ложится на человека — диспетчера.