Внутрипортового оперативного управления

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ

Раздел 3

2.7. Ситуационное планирование ПОС

2.7.1. Исходные положения

Из ранее рассмотренных тем видно, что основным результатом решения задачи оптимизации ПОС являются данные о характере управляющих воздействий на этот процесс, необходимость в которых возникает в случае существенного изменения производственной ситуации в порту. Как отмечалось в п. 1.4, подобные изменения происходят в дискретные моменты времени, когда меняется число и состав судов под обработкой или количество ПРП. Очевидно, что этими моментами ограничиваются периоды, в течение которых ситуация в порту может рассматриваться в качестве стабильной.

Исходя из этой констатации, можно утверждать, что для описания и оценки производственной ситуации в порту в любой момент времени достаточно знать моменты ее существенного изменения. Как показано в теории ВОУ, последние можно найти одновременно с выработкой оптимальных управляющих воздействий на ПОС на протяжении отыскиваемых промежутков времени, рассуждая по следующей схеме.

Предположим, что некоторый интервал времени [0, Т] включает смен и в течение смены количество ПРП достаточно для одновременной обработки некоторой совокупности судов. Далее будем рассматривать один вид ПРП, а именно – ТЛ, полагая, что их количество на протяжении каждой смены () остается постоянным, но от смены к смене может изменяться.

Обозначим момент окончания -й смены через .

Располагая информацией о подходе судов, можно рассматривать в качестве заданных сроки их подхода, т. е. моменты времени , где k - индекс судна .

Прибывшие в порт суда обрабатываются и затем уходят в некоторые моменты времени , которые в отличие от величин и , являются неизвестными.

Таким образом, если - моменты существенного изменения производственной ситуации в порту, то они совпадают со всеми моментам ,,.

Пусть, начиная с момента времени (начало -й смены), в порту под обработкой находится s судов и для их обработки используется ТЛ. При имеющиеся линии, очевидно, можно распределить между судами несколькими способами. При этом каждый способ обеспечивает тот или иной (не обязательно оптимальный) уровень концентрации ТЛ на каждом судне.

Как показано в п. 2.5, расчетные уровни концентрации ТЛ на судах можно отыскать двумя способами:

ü решить задачу распределения ТЛ между принятыми к обработке судами с использованием модели (2.18)-(2.22);

ü определить приоритет судов на первоочередную обработку и в соответствии с ним распределить линии между судами по правилу (2.23).

В обоих случаях получается распределение , где - уровень концентрации ТЛ на судне k в смену , при котором:

(2.33)

Распределение линий, получаемое в виде соотношений (2.33), сохраняется на протяжении отрезка времени [], после чего процедура распределения ТЛ между судами должна повторяться.

Момент времени , определяется алгоритмически по следующей схеме:

1. Для судов, обеспеченных в момент времени ресурсами, определяется продолжительность обработки каждого из этих судов

2. Выявляется судно с наименьшим временем обработки, т.е. отыскивается момент времени ;

3. Определяется ближайший момент прибытия в порт очередного судна ;

4. Промежутки времени, соответствующие моментам ,и , сравниваются между собой. Наименьший из них определяет продолжительность сохранения относительно стабильной ситуации в порту и момент очередного изменения ситуации .

Изложенная схема моделирования позволяет осуществлять оперативное планирование ПОС по схеме ситуационного планирования с нефиксированным заранее плановым периодом, соизмеримым с продолжительностью обработки рассматриваемой совокупности судов. В этом случае анализом охватывается достаточно большой промежуток времени, что позволяет получить более полное представление о возможных направлениях развития ПОС в перспективе, благодаря чему принятие текущих плановых и регулирующих решений может быть выполнено более обоснованно.

Составление ситуационного плана обработки судов осуществляется путем последовательного решения задач распределения – использования ТЛ. При этом возникают две задачи, первая из которых связана с формированием совокупности судов, принимаемых к рассмотрению. Вторая задача завершает процесс планирования обработки судов и состоит в определении величины планового периода путем отыскания момента окончания обработки последнего судна из числа принятых к рассмотрению.

Если задаться последовательностью моментов прибытия судов и решить задачи распределения – использования ТЛ, то можно получить множество моментов ухода судов . Если те­перь построить неубывающую последовательность моментов , то последний из них сов­падет с границей некоторого интервала времени, который полностью или частично можно принять в качестве планового периода.

Таким образом, с учетом рассмотренных задач процесс составления ситуационного плана обработки судов включает следующее этапы: определение совокупности судов, при­нимаемых к рассмотрению; решение задач распределения ТЛ между судами; решение задачи использования ТЛ на отдельных судах; формирование показателей рабочих планов, включая сменно-суточные планы (раздел «Судовые работы») и ТПГОС.

При рассмотренном подходе реализуется важнейший системный принцип анализа и синтеза систем, который в случае ПОС можно сформулировать следующим образом: от общего (совокупность судов) - к частному (отдельные суда) и от частного - к общему (прежняя совокупность судов), который, к сожалению, не соблюдается в практике работы украинских портов. Такой подход позволяет системе внутрипортового управления оперативно реагировать на изменения производственной ситуации в порту, воспринимать поступающую информацию и использовать ее для составления и корректировки планов обработки судов с любой частотой, в том числе и в сменно-суточном режиме.

Из приведенных сведений видно, что общая методика построения ситуационных планов обработки судов зависит от соотношения между потребным и наличным количеством ТЛ, выделяемых для осуществления ПОС. В том случае, когда потребность в ТЛ превышает их наличие, возникает необходимость составление полного ситуационного плана. В противном случае решение задачи упрощается и сводится к построению ТПГОС.

2.7.2 Моделирующий алгоритм

Для составления ситуационного плана обработки судов можно использовать метод, в основу которого положена логическая процедура балансирования во времени (по сменам) потребности в ресурсах с их наличием. Этот метод реализуется моделирующим алгоритмом, обобщенная блок-схема которого показана на рис. 2.1.

Характеризуемый алгоритм работает следующим образом.

Блок 1. Готовит исходные данные.

Блок 2. Определяет расчетные уровни концентрации ТЛ на судах;

Блок 3. Решает задачу распределения ТЛ между судами по сменам.

Блок 4. Определяет потребное количество ТЛ для обработки судов по сменам путем суммирования уровней их концентрации на отдельных судах.

Блок 5. Сравнивает потребность в ТЛ с их наличием .

При этом возможны следующие исходы:

ü , , т. е. имеющееся количество ТЛ в смену достаточно для обработки всех судов. В этом случае осуществляется переход к блоку 10;

ü , т. е. имеющееся количество ТЛ в смену недостаточно для обработки всех судов в соответствии с заданными ограничениями на продолжительность их стояночного времени. В этом случае возникает необходимость в корректировке указанных ограничений, т.е. исходных данных. Это показано переходом от блока 5 к блоку 1;

ü и т.е. для одного подмножества смен количество достаточно для обработки всех судов, а для другого подмножества смен оно недостаточно, причем каждое подмножество не является полным множеством смен . При таком исходе осуществляется переход к блоку 6.

Блок 6. Определяет полную потребность в ТЛ для обработки судов на протяжении планового периода.

Блок 7. Определяет общее наличие ТЛ на протяжении планового периода.

Блок 8. Сравнивает общую потребность в ТЛ с их общим наличием . При этом возможны следующие исходы:

ü , т. е. общее наличие ТЛ покрывает потребность в них. В этом случае происходит переход к блоку 9;

ü , т. е. имеющееся количество ТЛ не покрывает потребности в них на протяжении всего планового периода, что требует корректировки ограничений (исходных данных). В этом случае осуществляется переход к блоку 1.

Рис. 2.6. Обобщённый алгоритм ситуационного планирования обработки судов

Блок 9. Составляет ситуационный план обработки судов.

Блок 10. Составляет для каждого судна ТПГОС.

Блок 11. Формирует показатели сменно-суточного плана работы порта, «высекая» первые сутки в ТПГОС.

Блок 12. Оформляет рабочие формы планов обработки судов.

Описанный алгоритм упрощается при распределении ТЛ между судами в соответствии с их приоритетом на первоочередную обработку, определяемым заранее. В этом случае распределение линий между судами выполняется по правилу (2.33), и общая задача ситуационного планирования сводится к составлению ТПГОС для отдельных судов.

В заключение подчеркнем, что при организации внутрипортового оперативного управления по схеме ситуационного планирования, реализуемого в скользящем режиме, выработку всех принципиальных управляющих решений, включая оптимизационные расчеты, необходимо осуществлять в рамках ситуационного плана. Если при этом интервал времени, охватывающий ситуацию в целом, разбивать на подпериоды по достоверности информации, для каждого подпериода составлять планы и затем их последовательно согласовывать, то показатели ситуационного плана на первые сутки можно принимать в качестве показателей сменно-суточного плана. В этом случае оптимизационная часть сменно-суточного плана получается автоматически - как составная часть ситуационного плана в результате решения соответствующих задач оптимального распределения и использования ТЛ. Точно так же автоматически в составе ситуационного плана обработки судов формируются и оптимальные ТПГОС, показатели которых на первые сутки должны, естественно, совпадать с показателями сменно-суточного плана работы порта.

2.8. Оперативный анализ результатов обслуживания судов

2.8.1. Исходные положения

В качестве обобщающих характеристик эффективности обслуживания судна, оцениваемых как с производственной, так и с экономической точек зрения, рассматриваются продолжительность загрузки-разгрузки судна и величина расходов порта по обеспечению грузоперевалочного процесса. В понятиях теории анализа эти показатели являются результативными (обобщающими) показателями, а параметры, от которых они зависят, выступают в качестве факторных показателей или факторов.

Задача анализа результатов процесса обслуживания судна состоит, с одной стороны, в сопоставлении планового и фактического значений результативных показателей, а с другой стороны, в оценке влияния на их отклонения (положительные или отрицательные приращения) факторных показателей.

Величины отклонений показателей - факторных (Q, , n, U, ) и результативных () - определяются как разность между их фактическими и плановыми значениями по формулам:

где индексы «п» и «ф» означают соответственно плановые и фактические значения анализируемых показателей.

Для проведения оперативного анализа результатов обработки судна можно применить различные методы, приоритетным среди которых считается интегральный метод, которым обеспечивается оценка влияния факторных показателей на отклонения результативных показателей.

2.8.2. Анализ продолжительности обслуживания судна

Данная задача решается по следующей схеме, предусматривающей выполнение комплекса аналитических и вычислительных операций.

1. Определяется величина плановой производительности ТЛ ().

2. Рассчитываются фактические значения и величины отклонений результативного (Т) и факторных (Q, P, n, U) показателей.

3. Полученные результаты сводятся в единую форму (см. табл. 2.1).

Таблица 2.1

Показатели	Обозна­чения	Значения	Отклоне­ния ()
план	факт
Загрузка судна, т	Q
Производительность ТЛ, т/ч	P
Количество ТЛ	n
Коэффициент, учитывающий уровень организации ПОС	U
Продолжительность ПОС, ч	T

4. С использованием данных таблицы 2.1 определяются частные отклонения результативного показателя по факторам из соотношений:

5.По результатам выполненных расчётов делаются выводы о положительном (отрицательном) влиянии на продолжительность ПОС каждого фактора в отдельности и сочетаний факторов по знаку (положительному, отрицательному).

2.8.3. Анализ расходов порта по обслуживанию судна

Задача решается по схеме, охарактеризованной в п. 3.3. Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Показатели	Обозна­че­ния	Значения	Отклоне­ния ()
план	факт
Производительность ТЛ, т/ч
Количество ТЛ	n
Коэффициент, учитывающий уровень организации ПОС	U
Продолжительность ПОС, ч	T
Стоимость содержания ТЛ, грн./ч
Расходы порта по обслуживанию судна, грн.	R

По данным таблицы 2.2 определяются частные отклонения результативного показателя по факторам из соотношений:

По результатам аналитических расчётов делаются выводы о положительном (отрицательном) влиянии на величину расходов порта каждого фактора в отдельности и сочетаний факторов по знаку (положительному, отрицательному).