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

Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Постан Михаил Яковлевич

Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей
<
Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей
>

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

Постан Михаил Яковлевич. Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей : ил РГБ ОД 61:85-8/570

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Основные направления повышения эффективности оперативного управления эксплуатационной деятельностью морского порта 11

1.1. Анализ структуры системы оперативного управления 11

1.2. Экономико-статистический анализ потоков информации в системе оперативного управления 27

1.3. Основные направления повышения эффективности оперативного управления 40

Глава 2. Исследование методов оптимизации приоритетного обслуживания в структурно-сложных обслуживающих системах 50

2.1. Морской порт как структурно-сложная обслуживающая система 50

2.2. Методы упрощения исследования и синтеза многофазных обслуживающих систем с приоритетами 54-

2.3. Оптимальные приоритеты в многофазных приоритетных обслуживающих системах 8I

Глава 3. Оптимизация режима функционирования системы оперативного управления в условиях АСУ "Порт" 91

3.1. Динамическая задача оптимального распределения производственных ресурсов порта при обработке судов 91

3.2. Оптимизация приоритетного обслуживания в системе оперативного управления на базе вычислительной системы реального времени 119

3.3. Экономическая эффективность разработанных методов совершенствования оперативного управления основной деятельностью морского 129

порта

Заключение ^

Список литературы

Введение к работе

Актуальность проблемы. Вопросам повышения эффективности и качества, улучшения координации и планирования работы единой транспортной сети СССР уделяется значительное внимание партией и правительством /1-3/. Применительно к морскому транспорту это означает дальнейшее совершенствование управления всеми его звеньями и улучшение использования основных производственных фондов. Морские порты, являясь основой многих важнейших транспортных узлов, в настоящее время еще продолжают оставаться "узким местом", сдерживающим рост объема перевозок народнохозяйственных грузов и сроков их доставки. В свете "Основных направлений экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" необходимо улучшить использование производственных мощностей и ресурсов портов, обеспечить дальнейшее улучшение планирования их работы, ускорить внедрение и повысить эффективность АСУ в портах /2/.

Вопросам применения для управления производственными процессами, рациональной организации и проектирования информационно-вычислительных систем в последние годы уделяется большое внимание как в СССР, так и за рубежом. Различные проблемы, относящиеся к проектированию и определению условий наилучшей организации и эксплуатации таких систем, были сформулированы и решались в трудах отечественных (В.М.Глушков, Г.С.Поспелов, С.А.Абрамов, Д.Г.Жимерин, В.А.Жожикашвшш, В.Г.Шорин, К.К.Ко-лин, В.В.Липаев и др.) и зарубежных ученых (Дж.Мартин, Л.Клейн-рок, Ч.Мидоу, М.Шварц и др.).

К числу малоисследованных проблем, связанных с эксплуатацией современных крупных информационно-вычислительных систем, относится проблема оптимального синтеза, важной составной частьго которой является определение оптимальных приоритетов при обработке и передаче информационных сообщений в различных звеньях системы с учетом случайности моментов их поступления в систему и длительности их обработки.

На морском транспорте задача совершенствования системы управления решается путем создания и внедрения производственных подсистем АСУ "Морфлот" и, в частности, АСУ "Порт".

В рамках АСУ "Порт" решается комплекс задач, позволяющий значительно повысить эффективность работы этого звена единой морской транспортной системы.

В последнее десятилетие на водном транспорте проводятся значительные по научной глубине и практической ценности исследования и разработки, связанные с совершенствованием системы оперативного управления (СОУ) основной деятельностью порта, к числу которых относятся труды В.З.Ананьиной, Л.Д.Ветренко, Е.Н.Воевудского, А.Е.Суколенова, А.И.Брюма, Л.О.Деревича, Ю.Л.Дмитриева, П.Д.Ковалева, Е.Д.Крушкина, А.Р.Магамадова, Г.К.Польджигиной, Г.В.Поплавского, Г.П.Столярова, А.А.Малакси-ано и др.

Вместе с тем, имеющиеся теоретические разработки в направлении исследования оптимальных режимов работы диспетчерского аппарата в условиях АСУ "Порт" недостаточны. В настоящее время в морских портах имеет место временной разрыв между сроками решения задач по оперативному управлению и сроками поступления исходной информации на вычислительные центры и пользователям.

Не вполне удовлетворительными являются также попытки построения математической модели одной из основных задач опера-4 тивного планирования работы порта - задачи оптимального распределения производственных ресурсов порта (технических и трудо вых) среди судов у причалов. При ее решении следует учитывать динамику и случайность подхода судов и длительностей их обработки. Сущеетвущие же модели основаны на малореальных статических предпосылках.

Цель работы. Цель диссертационной работы состоит в исследовании условий, обеспечивающих оптимальный режим работы СОУ основной (эксплуатационной) деятельностью морского порта на базе применения вычислительной системы реального времени и оптимизации режима ее работы, а также решения задач по оптимизации обработки судов в динамической постановке как необходимой основы сокращения стояночного времени транспортных средств в портах.

Объектом исследования является СОУ процессом обработки транспортных средств в морских портах и функционирующая в ее рамках вычислительная система реального времени. Выбор объекта исследования определяется необходимостью повышения эффективности оперативного управления в морских портах, а также недостаточностью теоретических разработок в области оптимизации приоритетных режимов в структурно-сложных управляющих вычислительных системах и оптимизации распределения ограниченных ресурсов среди колеблющейся случайным образом совокупности объектов.

Теоретическая и методологическая основа исследования. В процессе работы над диссертацией использовались постановления партии и правительства, труды отечественных и зарубежных авторов по вопросам эксплуатации и экономики морского транспорта, проектирования и эксплуатации вычислительных сетей, экономико-статистическим методам, теории массового обслуживания, теории линейного и целочисленного программирования, что и послужило теоретической ж методологической базой исследования.

Научная новизна работы. Произведен количественный и качественный анализ существущей С07 морского порта и разработаны принципы функционирования вычислительной системы реального времени, работающей в рамках СОУ.

В диссертации разработаны некоторые новые методы аналитического исследования одного класса структурно-сложных обслуживающих систем (сетей массового обслуживания) с приоритетами, а также оптимизации приоритетов в таких системах.

Исследованы управляемые системы массового обслуживания (СМО), относящиеся к новому классу систем - обслуживающих систем с перераспределяемыми дискретными ресурсами. Такие системы часто встречаются на морском, речном, железнодорожном и автомобильном транспорте. Их характерная особенность состоит в возможности оперативного маневрирования ограниченными ресурсами (например, трудовыми) с целью наилучшей организации обслуживания.

С помощью моделей СМО с перераспределяемыми дискретными ресурсами разработаны математическая модель задачи оптимального распределения производственных ресурсов порта среди судов и алгоритм ее решения.

Впервые исследовалась зависимость основных показателей работы порта как системы массового обслуживания от времени реакции управляющей системы.

Практическая ценность. Полученные в работе результаты по оптимизации приоритетов в сетях массового обслуживания могут быть использованы при нахождении оптимальной дисциплины обработки оперативных сообщений, включаемой в программу "Супервизор" в составе операционной системы. Указанные результаты позволяют значительно сократить затраты машинного времени при статистическом моделировании такого рода систем.

Исследованные в работе СМО с перераспределяемыми дискретными ресурсами имеют непосредственное практическое значение для оптимизации составления оперативных планов на транспорте.

Разработанная в диссертации методика расчета экономической эффективности от внедрения вычислительной системы реального времени в рамках СОУ может использоваться в проектных разработках АСУ "Порт".

Апробация работы. Результаты исследования докладывались и получили положительную оценку: на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ОИИМФа (по материалам I и 3 глав в 1977 и 1978 гг.), на научно-технических конференциях молодых научных работников и специалистов Союзморнии-проекта (по материалам I и 3 глав в 1976 и 1981 гг.), на семинарах научного Совета по проблеме "Кибернетика" АН УССР "Моделирование и оптимизация транспортных систем" и "Проблемы управления морским транспортом" (по материалам 3 главы в 1980 г.), на расширенных заседаниях научно-технического совета Отраслевой научно-исследовательской лаборатории АСУ морского транспорта ОИИМФа (диссертация в целом - в 1978 и 1981 гг.)

Реализация работы. Полученные в диссертации теоретические результаты использовались:

- при разработке технического проекта АСУ порта Южный, Черноморниипроект, 1979 г.;

- при разработке "Методических указаний по организации энергетического обеспечения судоремонтных предприятий ММФ",

Отделение экономики и экологии Мирового океана морского гидрофизического института АН УССР, 1981 г.;

- при корректировке и дополнении действующих "Правил технической эксплуатации и положения о планово-предупредительных ремонтах перегрузочного оборудования комплексов, специализированных для перегрузки навалочных грузов", Черноморниипроект, 1982 г.;

- для разработки "Методики оптимального распределения производственных ресурсов порта между судами при сменно-суточном планировании работы порта с использованием ЭВМ".

Указанная методика внедрена на ЙВЦ Одесского порта в 1981 г. Годовой экономический эффект - 88,0 тыс.руб.

Публикации. Основные положения диссертации освещены в десяти печатных работах общим объемом 3,5 печатных листа.

Объем и структура работы, диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 206 страниц , в том числе 135 страниц основного текста; 7 таблиц; 16 рисунков; 4-8 страниц приложений; списка использованной литературы из 105 наименований.

На защиту выносится.

1. Обоснование необходимости организации обработки флота в портах методом концентрации ресурсов с учетом случайности моментов прибытия судов и длительности их обработки, а также выявление объективных причин, препятствующих его внедрению.

2. Количественный и качественный анализ существующей системы оперативного управления портом и принципы ее функционирования на базе вычислительной системы реального времени.

3. Новый класс управляемых систем массового обслуживания - систем с перераспределяемыми дискретными ресурсами, служащих для формализации задач оптимального распределения ограниченных ресурсов между случайным образом колеблющейся совокупностью объектов.

4. Математическая модель основной задачи сменно-суточного планирования работы порта - оптимального распределения механизированных линий между судами у причалов, построенная с помощью модели обслуживающей системы с перераспределяемыми дискретными ресурсами; оптимизационная модель сведена к задаче линейного программирования специального вида.

5. Новые методы аналитического исследования марковских сетей массового обслуживания с цриоритетами (метод укрупнения состояний марковского процесса и метод законов сохранения накопленной работы).

6. Результаты по оптимизации приоритетов в сетях массового обслуживания и в ВСРВ "Морской порт", обобщающие известные результаты для однофазных приоритетных систем.

7. Методика оптимального распределения производственных ресурсов порта между судами при сменно-суточном планировании работы порта с использованием ЭВМ, внедренная на ИВЦ Одесского порта с годовым экономическим эффектом 88,0 тыс.р.

Экономико-статистический анализ потоков информации в системе оперативного управления

Как уже отмечалось выше, допустимое время реакции СОУ зависит от выполняемых ею функций управления: каждый тип сообщения или запроса имеет свою длительность "старения" и времени реакции. Ясно, что в периоды пиковых информационных нагрузок время ответа или обработки сообщения увеличивается. Мгновенные пиковые нагрузки в порту, превышающие пропускную способность диспетчерского аппарата, не являются постоянными, а возникают эпизодически. В такие моменты некоторые сообщения или запросы могут задерживаться до тех пор, пока у диспетчерского персонала не появится возможность их обработать. Пиковый интервал в морских портах приходится на время с 8.00 до 12.00, в течение которого производится составление и согласование ССП работы порта на текущие сутки. В этом промежутке в ГДП и диспетчерские районы (Д?) поступает множество сообщений, несущих информацию о результатах выполнения ССП за прошедшие сутки, о различных причинах задержки в обработке транспортных средств, об ожидаемом подходе судов и др.

Поведение СОУ, таким образом, зависит от изменения информационной нагрузки. Представляет интерес изучение характера этих изменений, поскольку диапазоны изменения значений нагрузки существенно используются при расчете пропускных способностей отдельных звеньев СОУ (диспетчерского аппарата) и всей системы в целом. Действительно, если допустить, что нагрузка существенно меняется во времени, то это повлияет на степень использования различных технических средств управления, к которым будут образовываться очереди. Следовательно, система должна быть рассчитана так, чтобы справляться с работой в периоды "пик". Поэтому ее производительность и пропускная способность должны рассчитываться на уровне, близком к пиковому значению суммарной интенсивности входящего потока сообщений во избежание недопустимого нарастания очередей на обработку /59/.

Исходя из сказанного следует, что для исследования оптимальных режимов работы СОУ необходимо прежде всего произвести статистический анализ потоков случайных событий, образуемых случайными моментами возникновения, завершения обработки и выдачи пользователю запросов и сообщений, которые наблюдаются в существующей СОУ морского порта.

Следует заметить, что на морском транспорте до сих пор не производился такого рода анализ структуры потоков оперативных сообщений. Имеющиеся работы /39,84,85/, в которых рассматривались родственные вопросы, посвящены, главным образом, анализу и оцениванию объемов информации, поступающей в то или иное подразделение СОУ за определенный промежуток времени (за сутки, смену).

Исходный статистический материал был собран в результате обследования главной диспетчерской и диспетчерской 1-го района Ленинградского морского торгового порта за период 15.01.-28.01. 76 г., а также главной диспетчерской Одесского морского торгового порта с 10.01. по 15.01.77 г. Результаты обследования заносились в специально разработанную для этой цели форму, в которой отмечался момент поступления сообщения или запроса в данный диспетчерский пункт, моменты начала и завершения его обработки, источник его возникновения и тип, число сообщений, поступивших одновременно.

Главная диспетчерская порта и диспетчерские службы районов выбраны в качестве пунктов наблюдения потому, что эти подразделения СОУ являются наиболее интенсивными точками стока оперативной диспетчерской информации в порту, а также центрами принятия решений. Поэтому основная информационная нагрузка падает именно на эти подразделения, и по ее величине можно судить о величине трафика всей СОУ.

Основная часть всего объема оперативной информации, циркулирующей в СОУ порта, содержится в сообщениях, передаваемых либо в виде телефонных разговоров, либо в виде телефонограмм по телефонным и телеграфным каналам связи (выделенным и коммутируемым). Потоки именно этих сообщений и подвергались обследованию. Среди других потоков информации, поступающих в диспетчерский аппарат порта, следует отметить поток радиограмм, направленных с борта судов, находящихся в море (на подходе к порту, на рейде и т.д.). Удельный вес этих сообщений в общем объеме оперативной информации сравнительно невелик (они носят в основном информативно-известительный характер), и обработка их может производиться в пакетном режиме.

Основные направления повышения эффективности оперативного управления

Из проделанного в предыдущих разделах анализа работы существующей СОУ морских портов следует, что ее эффективность можно значительно повысить с помощью, по меньшей мере, следующих двух мероприятий:

1) разработки и внедрения в практику сменно-суточного планирования динамической задачи оптимального распределения производственных ресурсов порта между судами, как необходимой основы работы порта в оптимальном режиме;

2) создания в рамках СОУ вычислительного комплекса на базе быстродействующей ЭВМ, соединенной с источниками информации каналами связи и работающей в ритме производственного процесса.

Оба указанных направления, разумеется, могут быть реализованы только в условиях АСУ "Порт". Остановимся на каждом из них подробней.

Задачу оптимального распределения ресурсов порта среди судов в динамической постановке, т.е. с учетом подхода новых судов, следует решать с помощью методов либо теории расписаний, либо теории массового обслуживания. Поскольку неоднократно проводившиеся статистические исследования закономерности прибытия грузовых судов в порты /19,20,27,69/ подтверждают стохастический характер этого процесса, а также случайность длительностей обработки судов, то наиболее естественно для решения поставленной задачи использовать теорию массового обслуживания. Однако здесь приходится сталкиваться с рядом особен-ностей обслуживающей системы, в качестве которой выступает порт вместе со своими производственными ресурсами. Дело в том, что фактические данные убедительно показывают, что процессу обслуживания судопотока в порту присуще не постоянное число каналов обслуживания, а переменное их значение, изменяющееся в течение суток (от смены к смене), недели, декады. Производственные ресурсы порта, от наличия которых зависит число одновременно обрабатываемых судов, выступают при этом в двояком представлении: в виде причалов, оснащенных перегрузочной техникой, и в виде портовых рабочих. Трудности, возникающие при попытке формализовать понятие "канал обслуживания" в порту, могут быть преодолены путем использования аппарата управляемых марковских процессов с конечными множествами состояний и управлений, включавшими варианты расстановки ресурсов между судами у причалов (подробней см. главу 3).

Практическая реализация указанной задачи возможна только при помощи ЭВМ, так как при ее решении диспетчер сталкивается с необходимостью анализа чрезвычайно большого числа вариантов расстановки бригад портовых рабочих или технологических линий по объектам грузовых работ.

Перейдем теперь к анализу второго направления повышения эффективности СОУ.

В настоящее время, несмотря на то, что в ведущих портах ММФ уже внедрена вторая очередь АСУ "Порт", многие задачи оперативного управления работой порта не могут быть задействованы в силу отсутствия условий для их решения в реальном масштабе времени (а не в пакетном режиме, как это иногда делается).

Повышение эффективности СОУ от внедрения этих задач непосредственно зависит от условий, обеспечивающих работу СОУ в режиме реального времени.

Для обеспечения нормального функционирования ВСРВ должен осуществляться прямой доступ потоков оперативной информации к управляющей ЭВМ, причем, входные данные должны поступать в ЭВМ непосредственно от источников возникновения сообщений (тальма-нов, стивидоров, экспедиторов или начальников складов, бригадиров портовых рабочих и т.д.), а выходные - передаваться прямо туда, где они используются, т.е. управленческому персоналу.

Методы упрощения исследования и синтеза многофазных обслуживающих систем с приоритетами

Многофазные СМО с произвольным числом фаз обслуживания в настоящее время являются малоизученными (за исключением некоторых простых частных случаев), несмотря на большую практическую важность этого класса моделей. В частности, такие сложные технические системы как сети ЭВМ и сети передачи данных могут быть адекватно описаны моделями многофазных СМО.

Отсутствие значительного прогресса в изучении такого рода обслуживающих систем объясняется большими аналитическими трудностями, возникающими при попытке их исследования с помощью традиционных методов - составления дифференциально-разностных уравнений Колмогорова, использования аппарата вложенных цепей Маркова, введения дополнительных переменных, составления интегро-диффе-ренциальных или интегральных уравнений /14,28/.

Имеющиеся в настоящее время результаты малочисленны, носят разрозненный характер и касаются, в основном, лишь систем с одномерным входящим потоком и бесприоритетной дисциплиной обслуживания заявок во всех фазах. Наиболее ранние результаты были получены Джексоном /100/ для весьма общих марковских многофазных СМО (сетей СМО). Вообще марковские сети СМО достаточно хорошо изучены /11,42,49,97,99,100,101/. В случаях же, когда времена обслуживания заявок на отдельных фазах или интервалы между поступлением заявок имеют произвольные законы распределения, ис-ледование значительно усложняется. Так, например, Н.В.Яровиц-ким /92/ изучалась сложная в аналитическом отношении (но простая по структуре!) система, состоящая из цепочки YI последовательно соединенных приборов и обозначаемая (с помощью модифицированных обозначений Д.Кендалла) M/G /lA O- -G /l/ X Cr»-. . . " Ц i/ fi v . Можно указать также на результаты Г.П. Климова /45/, относящиеся к задаче нахождения функции распределения времени ожидания в системе типа Х= _ - "GflA/\=. Однако полученные в /45/ соотношения носят слишком общий характер.

В работе /13/ с помощью весьма общих вероятностных рассуждений полностью исследована система M/M /l/l O l g/l/l O- "" . . . — -1 /1/4 ,= 0 с произвольным эргодическим входящим потоком.

Значительные трудности, возникающие при исследовании многофазных СМО традиционными методами, побуждают поиск методов, упрощающих их изучение и позволяющих получить хотя и не полную информацию о поведении системы, но вполне достаточную для практических запросов и решения задачи ее оптимального синтеза /14, 95,102,105/. Эти методы, главным образом, основываются на: а) изучении свойств выходящих потоков (или потоков обслу женных заявок) в различных однофазных или многофазных системах; б) укрупнении состояний соответствующего марковского про цесса; в) некоторых общих соотношениях, получивших название зако нов сохранения накопленной работы /14,44,93,103/.

Рассмотрим в отдельности каждое из указанных направлений упрощения анализа многофазных СМО.

Известно, что знание свойств потоков обслуженных заявок может существенно упростить изучение систем, состоящих из нескольких фаз, если, конечно, эти потоки имеют достаточно простую вероятностную структуру (например, являются простейшими или рекуррентными). При этом можно получить полный или частичный ответ на следующие три вопроса /5,96/: 1) Как влияет уровень организации обслуживания на эффективность работы системы, характеризующуюся интенсивностью потока обслуженных заявок? 2) Можно ли восстановить те или иные характеристики процесса обслуживания заявок и их поступления, располагая некоторой информацией о процессе выхода заявок из системы? 3) При каких ограничениях, накладываемых на законы поступления заявок в систему, а также на множество дисциплин обслуживания, выходящий поток будет обладать достаточно простыми свой-с твами?

Практически все имеющиеся в настоящее время результаты исследования выходящих потоков /5,49,94,89,96/ связаны с решением перечисленных вопросов.

Как известно, одними из наиболее простых для исследования являются бесконечноканальные СМО. К моделям таких СМО обращаются в тех случаях, когда в реальной системе по ряду причин очередь не образуется (например, при малоинтенсивном входящем потоке). Для некоторых бесконечноканальных СМО справедливы также простые закономерности в отношении выходящих потоков.

Оптимизация приоритетного обслуживания в системе оперативного управления на базе вычислительной системы реального времени

Оптимизация режима функционирования ВСРВ, работающей в составе СОУ морского порта, является одной из основных проблем АСУ "Порт", успешное решение которой позволит существенно повысить эффективность работы оперативного персонала и более полно реализовать резервы пропускной способности порта. ВСРВ обеспечит поддержание информационной базы АСУ "Порт" в актуальном состоянии, необходимом для реализации функций оперативного управления работой порта в оптимальном режиме.

В разделах 1.3, 2.1 уже отмечалось, что ВСРВ может быть естественным образом описана как структурно-сложная обслуживающая система с приоритетами. ВСРВ располагает различными видами технических и программных ресурсов, к которым могут образовываться очереди сообщений, и поэтому возникает задача оптимального управления ими. Управление очередями осуществляется с помощью системы приоритетов, обеспечивающих согласованное выполнение функций по обработке информационных сообщений, запросов и прерываний.

Успешное решение поставленной задачи во многом зависит от выбора математической модели ВСРВ и ее структуры. Будем исходить из заданной конфигурации ВСРВ, определяемой сложившимся . порядком сбора и передачи оперативной информации в существующей СОУ.

На рис. 3.3 изображена структурная схема ВСРВ "Морской порт", откуда видно, что она является простейшим случаем централизованной иерархической структуры. В состав комплекса тех нических средств (КТС) вычислительной системы входят практически все элементы технического обеспечения, присущие любой ВСРВ (исключая разве удаленные мультиплексоры передачи данных (МЦЦ) и концентраторы /58,68/, которые в морских портах использовать не целесообразно ввиду сравнительно небольших расстояний между АП и ЭВМ).

В структурной схеме выделены четыре основные фазы обслуживания: первая состоит из множества независимо и асинхронно работающих АПБЙ (т.е. АП, к которым может образовываться неограниченная очередь сообщений (см. 1.3), вторую образуют низкоскоростные коммутируемые каналы связи, соединяющие каждый АПБИ через центр коммутации каналов с МПЦ (временем установления в АТС пренебрегаем), третья - это МЦЦ, управляющий АП и каналами связи, четвертая - это управляющая ЭВМ, в которую стекается информация от всех портовых и внепортовых АП. Кроме перечисленных четырех фаз обслуживания, в структуру ВСРВ входит также множество АПКИ (т.е. АП, к которым очередь не образуется), генерирующих справочные запросы или ведущие диалог с ЭВМ, которые могут прерывать ход обработки сообщений, поступающих от АПБИ, и таким образом оказывать существенное влияние на общий режим работы всей вычислительной системы. В дальнейшем будем считать, что сообщения, поступающие от АПБЙ, обладают абсолютным приоритетом по отношению к запросам, направленным от АПКИ, и поэтому последние во внимание не принимаются.

Предположим, что на АПБИ поступают независимые простейшие потоки сообщений разных типов и во всех фазах времена обработки этих сообщений - случайные величины, имеющие произвольные законы распределения с конечными двумя первыми момен -122 тами, не зависящие ни от номера МШИ, ни от типа сообщения. Будем также считать, что во всех фазах отсутствуют потери и блокировки. "Синтезировать" выделенные фазы обслуживания можно, распределив между ними различные дисциплины обработки сообщений и затем оптимизируя это распределение.

Для осуществления оптимального синтеза ВСРВ воспользуемся законами сохранения работы, накопленной сообщениями, поступающими от МШИ, во всех фазпх системы (см. 2.2). При этом будем предполагать, что во всех фазах может действовать любая дисциплина из заданного множества дисциплин 0 t удовлетворяющая следующим условиям: а) не допускается простой прибора, если в очереди имеется хотя бы одно сообщение; б) время обработки сообщения не зависит от дисциплины; в) не допускается прерывание обработки сообщений любых ти пов на любом приборе.

Похожие диссертации на Исследование методов повышения эффективности оперативного управления основной деятельностью морского порта с применением стохастических моделей