Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Фадеев Денис Валерьевич

Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта
<
Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Фадеев Денис Валерьевич. Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 : Санкт-Петербург, 2003 148 c. РГБ ОД, 61:04-5/1138

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ процессов автоматизирования управления контейнерными терминалами .

1.1. Контейнерный терминал(КТ) как объект управления . 8.

1.2. Ввоз, вывоз контейнеров. 12.

1.3. Виды контейнеров. 23.

1.4. Информация о контейнере. 34.

1.5. Хранение контейнеров на терминале. 40.

1.6. Информационные технологии для КТ. 41.

1.7. Выбор решения. 42.

1.8. Архитектура решения для КТ. 43.

1.9. Особенность управления портом как сложной системой. 47.

Глава 2. Разработка математической модели функционирования КТ .

2.1. Описание адресации и переадресации контейнеров на территории терминала . 50.

2.2. Математическая модель контейнерного терминала. 53.

2.3. Граф-модель контейнерного терминала. 59.

2.4. Определение основных параметров контейнерных площадок. 74.

Глава 3. Моделирование процесса оптимизации ввоза-вывоза контейнеров .

3.1. Математические модели оперативного управления ввозом-вывозом контейнеров . 79.

3.2. Алгоритмы условной оптимизации. 89.

3.2.1. Алгоритм определения минимально необходимого количества единиц автотранспорта. 91.

3.2.2. Алгоритм минимизации суммарных расходов при заданном парке автотранспортных средств. 92.

3.2.3. Особенности параметрической формализации моделей и правила перехода. 94.

3.3. Алгоритмы размещения партии контейнеров на складской площадке на основе случайного поиска. 97.

3.3.1. Алгоритмы формирования и заполнения стековой структуры. 98.

3.3.2. Алгоритмы выбора отношения частичного порядка на множестве контейнеров. 101.

3.3.3. Алгоритм поиска квазиоптимального размещения партии контейнеров складской площадке. 103.

3.4. Стохастическая модель оптимизации страхового запаса контейнеров. 104.

3.5. Имитационное моделирование процесса оптимизации страхового запаса контейнеров. 110.

3.6. Модели оперативного планирования. 114.

3.7. Модели оптимизации перевозок. 116.

3.8. Имитационные модели управления. 120.

Глава 4. Моделирование процесса управления КТ .

4.1. Постановка задачи моделирования . 124.

4.2. Программа моделирования обслуживания контейнеров 125

4.3. Результаты моделирования и основные выводы. 135.

Заключение. 142.

Список литературы. 143.

Введение к работе

В течение последних десяти лет резкий рост ввозимых и хранимых на территории России контейнеров способствовал так же резкому росту контейнерных терминалов, и увеличению размеров уже имеющихся. В связи с чем, на первое место выступает повышение эффективности работы, что необходимо для совершенствования организации управления транспортным процессом. В процессе выработки решений об управлении транспортным процессом неизбежно решается ряд обязательных задач, в частности:

выбор и создание базы данных;

разработка комплекса математических моделей и технологии

моделирования,

выбор технических средств для получения, переработки, передачи

и представления информации,

решения вопросов защиты информации от несанкционированного

доступа. Несмотря на значительный объем исследований, посвященных задачам автоматизированного управления, многие вопросы, связанные с проектированием, эксплуатацией и модернизацией автоматизированной системы управления группировки, упорядочивания размещения контейнеров, пока полностью не решены.

Системы автоматизированного управления контейнерными терминалами позволяют:

уменьшить время обработки судов, железнодорожных составов,

автотранспорта и время пребывания контейнеров на терминалах;

уменьшить число перестановок контейнеров во время хранения;

исключить случаи хищения и «потерь» контейнеров;

увеличение скорости перетарки грузов;

снизить коммерческий брак при оформлении документов;

обеспечить предоставление информации по наличию и движению

контейнеров другим подразделениям порта и сторонним

пользователям.

Существует несколько категорий систем автоматизации управления

предприятием. В литературе выделяют системы автоматизации управления

технологическими процессами, информационные и контролирующие системы,

системы комплексной автоматизации. В данной работе основное внимание

уделено, так называемым системам поддержки принятия управленческих

решений, как наиболее динамично развивающемуся в настоящее время классу

задач. Подобного рода системы строятся на основе моделей производственных

отношений и направлены на повышение уровня управляемости

производственных систем.

Цель работы и задачи исследования. В диссертации можно выделить несколько задач, решение которых обеспечит создание эффективной автоматизированной системы управления контейнерными терминалами.

В первую очередь требуется определить и описать область автоматизации. Современные принципы управления требуют применения системного анализа на всех этапах построения автоматизированной системы, от момента возникновения проблемы, до программной реализации. Для этого, во-первых, необходимо описать производственную систему с позиций системного подхода, выделить основные составляющие элементы, определить связи и зависимости между подсистемами. Во-вторых, требуется сформулировать доступные для моделирования процессы, функциональная автоматизация которых может помочь в управлении контейнерными терминалами. Кроме того, необходимо подвести теоретическую базу, на основе которой можно оценить качество моделей управления и результаты их функционирования.

Другим немаловажным вопросом в разработке автоматизированной системы является вопрос организации хранения и передачи данных. В настоящее время большинство автоматизированных комплексов используют

6 программы, основанные на технологии "клиент-сервер", которая не лишена недостатков. Большие автоматизированные комплексы уже используют другие современные способы организации хранилищ данных, многоуровневые объектно-ориентированные базы данных и т. п. Проблема в данном случае заключается в стандартизации методов доступа и возможности переносимости программного обеспечения для работы с различными системами хранения информации. Так, практически стандартом стал язык доступа к данным SQL (структурный язык запросов), появилось универсальное средство к базам данных - ODBC и т. п..

Цели и задачи исследований данной диссертации состоят в:

исследовании закономерностей, лежащих в основе управления крупными транспортными предприятиями;

исследовании процессов управления перемещением контейнеров на территории терминала;

разработке алгоритмов оптимизации размещения контейнеров по критериям времени обработки, стоимости, затраченных усилий и т.д.;

разработке моделей группировки контейнеров в большом и малом;

разработке математической модели оперативного управления ввоза-вывоза контейнеров;

разработке алгоритма условной оптимизации перемещения контейнеров на территории хранения контейнеров;

разработке алгоритма определения оптимального количества контейнерных перегружателей;

создании комплексов программ для планирования работы транспортных предприятий и для имитационного моделирования процессов грузоперевозки в порту;

разработке основ управления, планирования документооборота и технологии ввоза/вывоза контейнеров в морской порт,

получении критериальных оценок, технологий рационального перемещения грузов и форм документооборота, направленных на

повышение эффективности работы морского порта, как крупного

транспортного узла.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

разработан комплекс математических моделей, описывающий основные

направления управления контейнерным терминалом;

разработаны способы хранения, обработки и предоставления

информации из системы управления базами данных, а так же способы

защиты данных;

разработан алгоритм расчета площади контейнерной площадки с учетом

особенностей присущих месту складирования контейнеров;

реализованы способы визуализации территории терминала, а так же

механизмы быстрого поиски контейнеров;

получены имитационные модели процесса перемещения контейнеров,

как от причала, состава, так и с автотранспорта по территории

терминала.

Практическая ценность работы состоит в создании программной реализации для решения задач автоматизированной системы планирования перевозок и хранения контейнеров, в разработке документооборота.

Реализация и внедрение результатов. Основные результаты работы внедрены на ОАО "Канонерском судоремонтном заводе".

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на отраслевых семинарах в СПГУВК, НПФ «Меридиан», на секции по наукоемким технологиям Дома ученных им. М. Горького.

Публикации. Основные положения, выводы и практические результаты диссертации изложены в 5 статьях и 2 тезисах докладов на научных конференциях.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы. Работа содержит 148 страниц печатного текста, 29 рисунков и таблиц.

Контейнерный терминал(КТ) как объект управления

Контейнерные терминалы - это контейнерные пункты со значительным объемом работ, обеспечивающие прием контейнеров от отправителей, выдачу их получателем, а также на передачу потока контейнеров с одного вида транспорта на другой. Преимущественное значение в перевозках крупнотоннажных контейнеров принадлежит морскому транспорту, который, в свою очередь, интегрируется с автомобильным и железнодорожным транспортом. В техническом аспекте это означает применение для перевозки контейнеров судов-контейнеровозов, специализированных железнодорожных вагонов и специально оборудованных автомобильных тягачей. Терминальная технология базируется на стандартизации контейнеров, поддонов, пакетов, транспортных средств, погрузочно-разгрузочных машин и механизмов. Поэтому во всем мире приняты единые нормы и стандартные величины по контейнерам: длина - 3, 6, 9, 12 м или 10 (шах) перевозочных транспортных средств - 2,5 м (в Европе) и 2,6 м (в США).

В настоящее время существуют и в дальнейшем развиваются терминальные сети: сети для мультимодальных перевозок под Москвой - на 6 млн. т в год, под Нижним Новгородом - на 5 млн. т в год. Все эти терминалы находятся в международных коридорах №6 "Запад-Восток" и №9 "Север-Юг" блоковые, блоково-угловые, мультиблоковые и А) сосредоточение работы в руках независимых транспортных компаний; Б) усложнение структурного состава участников перевозок, рост многосторонних компаний, выход национальных компаний на международный рынок. Тарифы - система ставок, по которым взимается плата за транспортные услуги. Тарифы формируют доходы транспорта и являются при этом транспортными издержками потребителя товарных услуг. С 1992 года в России введены свободные транспортные тарифы на грузовые перевозки( кроме морского и ж/дорожного транспорта). Для транспортных затрат в среднем по России составляет в конечной стоимости товара от 15-30%. с -себестоимость перевозок в рублях.

Одним из основных действующих транспортных узлов в работе терминалов является контейнерный терминал морского порта. Контейнерный терминал морского порта - это транспортный узел, осуществляющий перераспределение контейнеров, сменных кузовов, контроля между тремя основными видами транспорта - морским, железнодорожным и автомобильным. Наряду с перегрузочными операциями на контейнерных терминалах морского порта выполняется складирование и распределение грузов, а также перевозка контейнеров собственным автотранспортом к близлежащим отправителям и потребителям грузов. Однако, стоимость современного контейнерного терминала почти в три раза выше стоимости традиционного причала для переработки генеральных грузов. Характерная длина причала должна быть не менее 300 м, а глубина под ним не менее 10,7 м. Эти цифры зависят от размеров современных судов-контейнеровозов: а) складская зона, занимающая 55-58% общей площади терминала; в) зона причала и административные постройки (вся остальная площадь терминала).

Зона сортировки и упаковки должна иметь стеллажные комплекты для переработки генеральных грузов, подъезды для автомобильного и железнодорожного транспорта, а также исключать пересечение этих маршрутов.

Система с козловыми контейнерными кранами и терминальная транспортная система с полуприцепами и тягачами является идеальной для терминалов с небольшим грузооборотом, не имеющим территориальных ограничений. Причальный кран ставит контейнер на специальный полуприцеп (шасси), на котором он находится до тех пор, пока не покинет причал. Тягач оттаскивает полуприцеп с контейнером к месту его дальнейшей погрузки. Преимущество данной системы заключено в свободном доступе к контейнерам для осмотра и ремонта. Кроме этого большая гибкость системы и невысокая стоимость погрузочных работ. А как недостаток отмечается плохое использование территории терминала.

Остановимся более подробно на основных частях, на которые можно поделить территорию терминала.

Пропускные ворота терминала, на которых производится первичная обработка поступающих контейнеров с помощью радио-терминалов. Информация с ручных терминалов поступает напрямую на главный терминал, что позволяет уменьшить скапливание машин у ворот терминала и их быстрое обслуживание.

Территория терминала, которая в свою очередь подразделяется на места для обслуживания железнодорожных составов и состоит из подъездных путей и специальных кранов для работы с железнодорожными платформами. Площадки для разгрузки/загрузки автомобилей. Место хранения перегрузочного оборудования, склады для хранения грузов, обширная территория для хранения контейнеров, место для ремонта контейнеров.

Площадка для хранения контейнеров занимает наибольшую часть терминала и требует постоянного ухода и с ростом грузооборота постоянного увеличения. Для удобства хранения контейнеров эту площадку делят на зоны, каждая из которых носит определенное название. Зоны же в свою очередь размечаются краской на квадраты, имеющие свои коды. Это существенно помогает в писании места хранения каждого контейнера и облегчает его последующий поиск. На больших терминалах существуют так же специализированные площадки для хранения холодильных установок (реф-контейнеры).

Если терминал находится на территории порта, то имеется один или несколько причалов с находящимися на них специализированными кранами и перевалочной техникой, позволяющими осуществить быстрою погрузку/выгрузку контейнеров.

Здание управления терминалом, которое осуществляет весь документооборот. Здесь находятся сервера, на которых хранится вся база по имеющимся в распоряжении терминала контейнеров и грузов. Так же здесь находятся службы, отвечающие за заключение договоров с клиентами, медицинская служба, служба санитарного надзора за грузами, а так же службы занимающиеся поиском новых клиентов и рекламой.

К вспомогательным подразделениям терминала относят мастерские по ремонту перегрузочного оборудования, ремонтно-строительные участки, электросети, средства связи, гаражи и др.

Контейнерный терминал поддерживает материальные и информационные связи со многими другими предприятиями и организациями, отправляющими и получающими грузы, а также с другими терминалами и со смежными видами транспорта.

Система управления терминалом построена на функционально-линейном принципе единоличия, при котором на каждой ступени иерархии создаются специальные отделы (службы, группы) сотрудников во главе с руководителем (начальником), подчиненным непосредственно вышестоящему руководителю. Все приказы и распоряжения поступают в отдел (службу) только через руководителя этого отдела, который дает соответствующие указания об их выполнении определенным сотрудникам своего отдела. В системе управления предусмотрено строгое разграничение обязанностей между отдельными руководителями и отделами (службами, подразделениями) терминала.

Описание адресации и переадресации контейнеров на территории терминала

На сегодняшний день контейнеры на территорию терминала прибывают одним из следующих способов, рассмотрим на примере крупных терминалов, которые располагают сразу несколькими возможными путями доставки/отправки контейнеров, таких как: - морской или речной транспорт; - железная дорога; - автотранспорт. По прибытию все контейнеры подразделяются на несколько следующих групп: - грузовой контейнер; - порожний контейнер; - контейнер, требующий ремонта.

В самой группе контейнеры, в свою очередь, подразделяются по фирмам, к которым принадлежат те или иные контейнеры, по сроку эксплуатации, по типу самого контейнера.

По прибытии контейнера на терминал, в случае морской или речной перевозке, а так же по железной дороге, его снимают соответствующим краном. В случае автотранспорта - контейнер снимают специальной техникой. Сгружаются контейнеры либо сразу на полуприцепы, которые развозят контейнеры к месту хранения, либо на промежуточную площадку, с которой контейнеры либо сразу уходят по дальнейшему своему маршруту, либо так же перемещаются на хранение. В случае испорченных Любой контейнерный терминал представляет собой динамическую систему с той или иной степенью стохастичности, так как на его функционирование влияет множество случайных факторов (погода, механизация, размеры площадки и многое другое). Это же в свою очередь распространяется и на все подсистемы терминала, как-то причал, железная дорога, площадка для хранения контейнеров, ремонтные площади и место для обслуживания автотранспорта. Эти подсистемы будут на рассмотренном ниже рисунке вершинами графа и составят множество Q = {Ql,Q2,—,QN} , и конечного множества Е, элементы которого называются ребрами или дугами -{E]2,E2],...,EMN} - маршруты передвижения контейнеров внутри терминала. Рис. 2.5. Общий граф-модель КТ.

Таким образом, получаем граф-модель G = (Q,E). Граф G является ориентированным, т.к. все дуги имеют направленность. Кроме того, граф представляет собой ориентированный цикл или контур, т.к. он является замкнутой ориентированной цепью. Все вершины Q; и Qj ориентированного графа G сильно связаны, потому что существуют ориентированные пути из этих вершин друг в друга. Кроме графического представления системы управления, которая наглядна, но не удобна при решении задач оптимизации, где требуется пользоваться формализованными моделями, рассмотрим матричную модель - аналог ее граф - модели. Многоуровневая матрица перемещения A = [aij] графа G имеет N строк (по одной на каждую вершину) и М столбцов (по одному на каждую дугу).

Строки матрицы получили название векторов перемещения графа G. Так как всякий столбец матрицы А содержит только два ненулевых элемента, то любой вектор перемещения можно определить по остальным (N-1) строкам, -то есть строки матрицы линейно зависимы.

Задача оптимизации требует наилучшего разбиения вершин (пунктов назначения) на независимые друг от друга множества. Подобное можно осуществить с помощью операции, используемой теории графов - нахождение разрезающих множеств. К разрезающему множестве S связного графа G относится такое минимальное множество дуг, что удаление их из графа G разделяют последний, то есть граф (G - S) становится несвязанным.

С понятием разрешающего множества тесно связанно понятие разрез. Пусть v{ и v2 - два непересекающихся подмножества множества V, тогда V = Vx U V2, то есть Vx и V2 не имеют общих вершин, а вместе содержат все вершины множества V. Тогда множество S всех дуг, которые имеют одну вершину в Vl, а другую a V2, представляют собой разрез графа G и обозначаются как VX,V2 . Иными словами, разрез - это множество дуг, разделяющих множество вершин V. Понятие разреза можно эффективно использовать при оптимизации маршрутов в транспортной сети.

Математические модели оперативного управления ввозом-вывозом контейнеров

При построении формализованной модели перемещения контейнеров через контейнерный терминал будем исходить из принципа районирования адресе клиентуры на площадке хранения контейнеров. Это позволяет радикальным образом снизить размерность базы условно-постоянной информации и количество управляемых переменных. Действительно, если все пункты хранения контейнеров разбить на две группы, то количество переменных, связанных с порожним пробегом между пунктами клиентуры, может быть максимально снижено вдвое, если при разбиении множестве всех пунктов будут равновеликие районы. Соответственно, при группировке всех пунктов по W районам, можно максимально понизить в W раз количество переменных порожнего пробега, если разбиение на районы будет равновеликим. В общем случае снижение размерности этих переменных происходит на удвоенную сумму попарных произведений размерностей районов.

Пусть вектор / = /„ имеет своими компонентами количество автомобилей типа п, находящихся в распоряжении диспетчерской службы в текущие сутки. В матрице Я = (ЯяЛ; Enh) первые компоненты содержат типы контейнеров, которые могут перевозиться на автомобиле типа п, вторые компоненты - их максимально возможное количество. Реально существующие тип автомобилей для перевозки контейнеров имеют возможность транспортировки лишь не более двух различных типов контейнеров, поэтому индексная переменная h принимает лишь два значения: 1 или 2.

В общем случае, как это имеет место в действующих контейнерных терминалах, следует исходить из ограниченности технических и людских ресурсов. В связи с этим через L = lr обозначим вектор, компонентами которого является количество автомашин, для которых возможна одновременная обработка на г-ой перегрузочной линии. Каждая перегрузочная линия включает в себя кран необходимое количество машин малой механизации и бригаду портовых рабочих. На практике одновременность обработки 1Г автомобилей означает лишь наличие свободного места для их расстановки на погрузо-разгрузочном фронте г-ой перегрузочной линии. Поэтому можно считать (и это в действительности имеет место на практике), что одновременно обрабатывается не \L\ = К автомобилей, а лишь R автомобилей. При этом длительности собственно перегрузочных операций для каждого автомобиля остаются теми же самыми, что и при их как бы одновременной обработке. Целочисленная переменная Уnpqin принимает значение 1, если для /-ого автомобиля типа п р-ой поездке q-го направления может быть начата обработка r-ой перегрузочной линией в момент времени t. Иначе эта переменная принимает значение, равное 0. При этом, если у npqirt - 1 , а значение Snpqijb , то это означает, что момент отправки соответствующего автомобиля без груза в пункт j при q = 1 равен t, а при q = 2, это момент прибытия автомобиля без груза, без его грузовой обработки, так как таковая не требуется.

Обозначим через bqf - количество контейнеров типа Ь, заявленных для вывоза/-ому клиенту, если q — l\ при q = 2, vbqf - количество контейнеров типа b для выгрузки для клиента/на площадку хранения Ъ = 1, В. Договорные сроки начала и конца вывоза или завоза контейнеров задаются величинами Q и Q,qfl. Смысловое значение индексов b, q, /такое же как и у Переменных Vbqf. Через Ub обозначим суммарную величину складской площади, доступной к ситуационному интервалу времени для складирования контейнеров типа Ъ. Этот параметр является результатом решения задачи оптимального размещения контейнеров на складских площадях контейнерного терминала в предыдущем периоде времени. Dn=d", w = l,W - вектор средних длительностей внутрирайонных порожних пробегов, где d" - средняя длительность поездки между двумя пунктами w-ro района. Вектор д\ компонентами которого являются продолжительности перегрузочных работ для контейнера типа Ь на любой перегрузочной линии. В вектор д2п состоящий из средних длительностей перегрузочных работ с контейнерами всех типов дляу-ого пункта клиентуры. Вектор иь, составленный из средних величин складской площади, приходящихся на единицу складируемого контейнера типа.

Для реализации совместной оптимизации суммарных расходов и количества используемых автотранспортных средств используется метод штрафных функций. Присоединяя к величине суммарных расходов #(Я) дополнительное слагаемое F(IJ), которое быстро растет при увеличении количества задействованных автомобилей, но не зависит от других параметров, образующих 77.

Ограничения (3.11) - (3.16) описывают статическую часть маршрутного план-графика. Ограничения на динамическую часть маршрутного план-графика, т.е. собственно на параметры расписания, связьшают переменные времени начала и конца перегрузочных и перевозочных операций с техническими возможностями их осуществления.

Постановка задачи моделирования

Моделирование позволяет решать достаточно широкий круг задач от проведения научных экспериментов до оперативного управления в реальных системах производства, транспорта и перевозок грузов, в области экономики.

В частности, контейнерный терминал можно представить как систему массового обслуживания (СМО) с очередями или, например, с приоритетом. Моделирование для подобной системы рассматривается как статистический эксперимент. В результате моделирования набираются статистические данные, которые впоследствии обрабатываются и делаются выводы, в частности, об эффективности управления, оптимальной пропускной способности обслуживающих устройств, количестве транспортных средств, занятых на перевозке грузов.

Разгрузка контейнеров производится контейнерными перегружателями. В случае судов и железнодорожных составов - кранами. Контейнеры складируются на площадке. После оформления грузовых и таможенных документов контейнеры с помощью автомобильных перегружателей перевозятся и устанавливаются на суда, железнодорожные платформы или автомобили для последующей доставки грузов потребителю.

Контейнерный перегружатель является обслуживающим устройством в данной СМО. Контейнеры, выгружаемые причальным перегружателем с судна, образуют очередь на обслуживание. Контейнеры выгружаются в случайные моменты времени (формирование очереди), время обслуживания, то есть погрузка на автомобильный перегружатель, дальнейшая перевозка и выгрузка, также является случайным. Для описания моментов времени выгрузки контейнеров используется Пуассоновское распределение, а для моментов времени обслуживания нормальное распределение.

Алгоритм работы модели состоит в следующем. Модельное время в ней меняется дискретно от события к событию. События могут быть двух видов: поступление контейнера с судна на причал и окончание его перевозки, и установку на транспортное средство для доставки грузополучателю или складирование на контейнерном терминале. Если с судна разгружается новый контейнер, то он устанавливается на причале в очередь для обслуживания, если есть свободный автомобильный контейнерный перегружатель, то выгруженный контейнер сразу же отправляется на обслуживание. По окончании обслуживания автомобильный контейнерный перегружатель освобождается и, если в очереди есть следующий контейнер, принимает его на обслуживание. После выполнения данных действий необходимо перейти к моменту времени следующего события и повторить данную последовательность действий.

Моделирование заканчивается после обслуживания заранее заданного числа контейнеров. Для рассматриваемого варианта это 100 контейнеров (средняя вместимость одного судна-контейнеровоза). Текст программы приведен ниже. В нем под «устройством» понимается контейнерный перегружатель. Запретить использование переменных без "предварительного объявления Option Explicit "Вспомогательные переменные Dim Последний_контейнер As Boolean Dim Новый_контейнер As Boolean Dim Номер, Устройство As Integer "Листы с переменными, входными и выходными данными Dim Переменные, Исходные, Выходные As Object "Ячейки на листе «Переменные» Dim Число_устройств, Занятых_устроиств As Range Dim Максимально_занятых, Занятость As Range Dim Текущее_время1 Очередной_номер As Range Dim Время пребывания, Очередь As Range Dim Максимально_допустимая_очередь As Range Dim Максимальная очередь As Range Dim Количество_отвергнутых As Range Макрос, основной функцией которого является выполнение действий по построению имитационной модели. Sub Выполнение_моделиО Перейти на основной лист рабочей книги Worksheets( Pac4eT"). Activate Присвоение значений переменным - объектам Листы рабочей книги Set Переменные = Sheets( TIepeMeHHbie") Set Исходные = Sheets ("Исходные данные") Set Выходные = Sheets ("Выходные Данные") "Ячейки листа «Переменные» Set Число_устройств = nepeMeHHbie.Range("Bl") Set Занятых_устройств = nepeMeHHbie.Range("B2") Set Максим ал ьно_занятых = nepeMeHHbie.Range( B3") Set Занятость = nepeMeHHbie.Range("B4") Set Текущее время = riepeMeHHbie.Range("B5") Set Очередной_номер = riepeMeHHbie.Range("B6") Set Времяпребывания = llepeMeHHbie.Range("B7") Set Максимально_допустимая_очередь = riepeMeHHbie.Range( T 8") Set Очередь = IlepeMeHHbie.Range( B9") Set Максимальная_очередь = ITepeMeHHbie.RangeC B 10") Set Количество_отвергнутых = nepeMeHHbie.Range("BH") "Присваивание начальных значений переменным Для описания устройств резервируется 50 ячеек Последний_контейнер = False riepeMeHHbie.Range("A14").Value = False riepeMeHHbie.Range("A 14").AutoFill Destinations _ nepeMeHHbie.Range("A14:AX14"), Type := xlFillDefault riepeMeHHbie.Range("Al 5").Value = 0 riepeMeHHbie.Range("A 15").AutoFill Destinations _ nepeMeHHbie.Range("A15:AX15"),Type := xlFillDefault riepeMeHHbie.Range("A 16"). Value = 0 riepeMeHHbie.Range("Al 6").AutoFill Destinations _ riepeMeHHbie.Range("A16:AX16"), Type:= xlFillDefault Заняты х_устройств. Value = 0 Максимально_занятых. Value = 0 Занятость. Value = 0 Теку щее_в рем я. Value=0 Очередной_номер. Value = 0 Время_пребывания. Value = 0 Очередь. Value=0 Максимальная_очередь. Value = 0 Количество_отвергнутых. Value = "Выполнение имитационной модели Цикл, пока есть входные данные и в системе есть хотя бы один посетитель Do "While Not (Последний_контейнер AND Занятых_устройств = 0) "Устанавливаем модельное время равным времени очередного события Текущее_время. Value = Текущее_время + Изменение_времени "Освобождаем занятые устройства, время обслуживания которых закончилось Освобождение_з стройств "Ставим в очередь нового посетителя. Если текущее событие - это приход нового контейнера, поставим его в очередь If Новый_контейнер Then "Во вспомогательную переменную помещаем его порядковый номер Номер = Очередной номер "В соответствующую номеру ячейку первого столбца выходных данных помещаем время прихода контейнера Выходные.8е11з(Номер + 1,1). Value = Текущее_время "Если очередь уже полностью заполнена, то отказываем посетителю If Очередь + 1 Максимально_допустимая_очередь Then "Увеличиваем количество отвергнутых Количество_отвергнутых. Value = Количество_отвергнутых + 1 "Время ухода ставим равным времени прихода. Для упрощения алгоритма уходит не последний контейнер, а первый, стоящий в очереди.

Похожие диссертации на Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта