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

Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Стрельников Денис Дмитриевич

Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту
<
Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту
>

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

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Стрельников Денис Дмитриевич. Интегрированный сетецентрический принцип организации и управления перегрузочными процессами в морском порту: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.22.19 / Стрельников Денис Дмитриевич;[Место защиты: ФГБОУ ВПО Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова], 2016.- 145 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Анализ состояния и перспективы развития современного морского порта (на базе Новороссийского морского порта) 14

1.1 Анализ состояния и перспективы развития портов российского Азово-Черноморского бассейна 14

1.2 Морской порт Новороссийск в структуре международных транспортных коридоров 24

1.3 Особенности организационной структуры и управленческих процессов ПАО "НМТП" 30

1.4 Модульный подход к формированию транспортно-технологических схем 36

1.5 Принцип формирования информационной модели в управлении перегрузочными процессами морского порта 43

1.6 Выводы по главе 47

ГЛАВА 2 Анализ современных информационно-логистических систем в применении к деятельности морского порта 48

2.1 Современные методы имитационного моделирования транспортных процессов морского порта 48

2.2 Управление инфраструктурой морского порта на базе ERP-систем 56

2.3 Автоматизированные системы управления перегрузочными процессами 59

2.4 Сетецентрические системы в задачах оперативного управления внутрипортовой деятельностью 64

2.5 Выводы по главе 70

ГЛАВА 3 Основы моделирования портовых перегрузочных процессов 72

3.1 Теоретические основы оптимизации эксплуатации портовой инфраструктуры на базе уравнения неразрывности 72

3.2 Общая модель логистической цепи грузового терминала морского порта 82

3.3 Коэффициент производительности операций морских грузовых терминалов 84

3.4 Коэффициент резервирования операции дополнительными ресурсами 90

3.5 Построение граф-модели Восточного грузового района НМТП и рейтинговая оценка логистических цепей 97

3.6 Выводы по главе 104

ГЛАВА 4 Имитационное моделирование транспортно-технологических систем 106

4.1 Современные программные комплексы имитационного моделирования сложных систем 106

4.2 Применение пакета нечеткой логики FuzzyLogicToolbox в моделировании перегрузочного процесса 114

4.3 Моделирование времени выполнения логистических внутрипортовых операций с применением нечеткой логики 117

4.4 Выводы по главе 125

Заключение 126

Условные обозначения 128

Список литературы 129

Введение к работе

Актуальность работы. Транспортные коммуникации являются важным
элементом межгосударственных связей, контроль над ними - инструмент
влияния не только в экономической, но и в политической сфере. В
современный период экономической нестабильности Российская Федерация
имеет возможность отстаивать свои позиции среди лидеров мировой
транспортной системы и, в частности, стать достойным конкурентом в борьбе
за сохранение лидерства в уже сложившихся транзитных грузопотоках межу
Азией и Европой через российские морские порты Азово-Черноморского
бассейна, не уступая странам Евросоюза в реализации транспортного коридора
под названием МТК ТРАСЕКА. В этой связи все исследования и
изыскательские работы, посвященные совершенствованию организации и
управлению технологическими процессами с целью повышения

эксплуатационной эффективности перегрузочных операций в морском порту, являются актуальными.

Степень разработанности темы. Методологической основой

диссертационного исследования послужили отечественные и зарубежные
научные работы, опыт специалистов по эксплуатации морского порта и
морского транспорта: А.Л. Степанова, Л.Б. Миротина, Я.Я. Эглита, В.И.
Сергеева, С.М. Резера, А.Е. Сазонова, В.З. Ананьиной, Н.Ф. Афанасьевой, М.Л.
Гордона, А.С. Бутова, В.С. Лукинского, С.Б. Лебедева, А.В. Бачище, В.В.
Попова, И.А. Стрельниковой, А.М. Прохоренкова, В.В. Ерыгина, Л.Д.

Ветренко, А.В. Кириченко, А И. Сидорова, А.А. Чеботаева, ван дер Аалста и
некоторых других авторов. Однако, несмотря на проведенные достаточно
широкие по своему объему изыскательские работы в области организации и
управления технологическими процессами морских портов можно утверждать
(основание – транспортная Стратегия развития морской портовой

инфраструктуры России до 2030 года), что процесс формирования портовых

транспортных услуг далеко не завершен, подтверждением этому - крайне низкий коэффициент использования портовых мощностей (0,45- 0,75).

Цели и задачи исследования. Целью является разработка моделей, методик совершенствования организации и управления технологических процессов портовой грузоперевалки для навалочного терминала.

Основными задачами исследования являются:

  1. Анализ современного состояния технического обеспечения перевалки грузов через морской порт;

  2. Анализ ключевых критериев пропускной способности порта на примере эксплуатации причалов новороссийского морского порта;

  3. Разработка инновационных технологий оперативного управления грузопотоками морского порта на базе сетецентрических и мультиагентных систем;

  4. Разработка методики расчета вероятности безотказной работы грузопередающих цепочек морского порта, разработка методики расчета коэффициентов производительности логистических операций и логистических цепей в целом;

  1. Разработка граф-модели Восточного грузового района НМТП с возможностью адаптации к различным грузовым терминалам морского порта;

  2. Разработка модели определения прогнозируемого времени выполнения терминальных операций.

Объектом исследования является технологический процесс работы морского порта (паспорт специальности 05.19.22, объект исследования в соответствии с п. 2 – организация морских и речных сообщений и системы управления транспортным процессом, транспортная логистика на водном транспорте; область исследования: п.8 - Разработка оптимальных путей и маршрутов; п. 13. Технологические процессы работы флота и порта, портовое оборудование.

Предметом исследования является технология организации и

управления перегрузочных процессов в морском порту на базе логистических транспортно-технологических систем.

Достоверность и обоснованность научных результатов работы
обусловлены совпадением результатов полученных при проведении

исследования на базе имитационных моделей и фактических показателей работы морских грузовых терминалов.

Научная новизна заключается в комплексном исследовании процесса организации и управления перегрузочными процессами грузового терминала морского порта, в результате чего:

  1. Впервые предложено использование инновационных технологий оперативного управления грузопотоками морского порта на базе сетецентрических и мультиагентных систем;

  2. Впервые разработана методика расчета коэффициентов производительности логистических операций и оценки вероятности безотказной работы грузопередающих цепочек морского порта;

  3. Усовершенствована и адаптирована к портовой специфике система рейтинговой оценки доступных логистических цепей для оперативного управления внутрипортовой деятельностью на базе сетецентрических систем;

  4. Впервые разработана граф-модель на базе Восточного грузового района НМТП для оптимизация транспортных и перегрузочных процессов морских грузовых терминалов;

  5. Разработана модель определения прогнозируемого времени выполнения операции

Теоретическая значимость диссертации заключается в разработке

научно-методического аппарата процессно-ориентированного подхода к

организации и управлению перегрузочными процессами грузовых терминалов
морского порта.

Практическая ценность диссертации состоит в разработке эффективных
инженерных методов анализа, оценки, формирования и обоснования
технических решений с помощью имитационного моделирования

логистических цепей, а также научно-методической базы для разработки алгоритмов оптимального решения вопросов организации и управления перегрузочными процессами грузового района в морском порту.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Общий объем - 199 с., рисунков - 28 , таблиц - 7, список литературы из 101 наименований.

Особенности организационной структуры и управленческих процессов ПАО "НМТП"

Существующая структура Дирекции по эксплуатации состоит из подструктур грузовых районов, которые представлены подструктурами Центрального, Восточного и Западного районов, а также отдела технологии и отдела транспортно-экспедиторского обслуживания. Основными целями и задачами грузовых районов являются: 1. Организация и осуществление погрузочно-разгрузочных работ и вспомогательных работ, выполняемых на территории грузового района его трудовыми ресурсами и техническими средствами в соответствии со сменно-суточным планом и технологической документацией; 2. Обеспечение качественной и сохранной перегрузки, хранения и складирования грузов в соответствии с договорами, Общими и специальными правилами перевозки грузов, таможенными и другими правилами, действующими на морском транспорте; 3. Обеспечение содержания и технической эксплуатации перегрузочных машин и технологического оборудования грузового района в соответствии с действующими правилами; 4. Содержание в рабочем состоянии причалов, швартовых устройств, подъездных путей, осветительного оборудования, силовых водопроводных и канализационных сетей; 5. Содержание в надлежащем санитарном состоянии административных и бытовых зданий и сооружений на территории грузового района; 6. Ведение учетной и отчетной документации по обработке судов и железнодорожных вагонов, по выполнению складских и вспомогательных операций; 7. Обеспечение сменно-суточного планирования работы грузового района по обработке судов и железнодорожных судов в соответствии с «Единым технологическим процессом работы порта и железнодорожной станции», сводным месячным графиком и Узловым соглашением; 8. Проведение переговоров с администрацией судов о порядке проведения грузовых операций, согласование, оформление и подписание грузовых планов и актов суточного времени; 9. Своевременное составление установленной отчетности о производственно-финансовой деятельности района; 10. Выполнение работ по заявкам грузовладельцев (маркировка, ремонт и прочее).

Три грузовых района, будучи замкнутыми в рамках одного предприятия, как экономически так и географически, имеют хотя и смежные, но во многом различные специализации. В случаях, когда меняется структура грузопотоков и возникает необходимость перенаправить груз на «неспециализированный» район возникают трудности т.к. даже при наличии необходимой перегрузочной техники, у персонала этого района нет наработанных навыков по перевалке такого груза. На приобретение таких навыков уходит время, ресурсы расходуются нерационально.

В последние годы наблюдается реорганизация управленческих и организационных структур ПАО "НМТП" с целью повышения общей эффективности предприятия. Одним из таких шагов можно считать создание единой для трех грузовых районов Базы вспомогательных механизмов (БВМ). Существует практика резервирования исполнителями (бригадами) тех перегрузочных работ, которые отстают от намеченного графика. Отметим также создание универсальных бригад, способных выполнять перегрузочные работы с любым видом груза.

Несмотря на то, что данные шаги действительно ведут к повышению общей эффективности и производительности порта, стоит отметить и все еще существующие недостатки функционирующей системы.

На сегодняшний день фактически продолжается практика использования специализированных бригад, которые применяются только на определенных грузовых районах и только на определенных видах грузов. Бригады организационно закреплены за грузовым районом, что снижает мобильность трудовых ресурсов. К тому же при резервировании отстающих перегрузочных процессов применяется резервирование бригадой, как минимальной структурной единицей, что не всегда является эффективным решением с точки зрения использования ресурсов. Необходимость сверхурочных работ необоснованна т.к. почти всегда есть резерв ресурсов на других грузовых районах.

Использование отдельных звеньев, как минимальных элементов структуры, позволит оптимизировать занятость исполнителей, а также повысить общую производительность работ и коэффициент использования исполнителей.

Еще одной важной проблемой является информатизация процессов. На сегодняшний день связь между операторами грузовых районов и бригадами осуществляется по рации, что не дает полноценного понимания занятости ресурсов и исполнителей в перегрузочных процессах. На наш взгляд использование единой информационной системы, в рамках которой должен происходить обмен информацией между всеми участниками перегрузочных процессов, позволит прояснить картину простоя или нехватки ресурсов. Подобная связь может осуществляться посредством специализированных радиотерминалов, подключенных к единой информационной системе, на основе современных мультиагентных технологий.

Касательно технических средств следует заметить, что их количество рассчитано на пиковые нагрузки, которые случаются крайне редко, однако, портовым структурам приходится держать на балансе внушительное количество неиспользуемой или редко используемой техники, что несет за собой дополнительные амортизационные расходы и фонды зарплат. Применение современного информационного подхода на базе сетецентрических систем и мультиагентных технологий позволит определить оптимальное число требуемых единиц каждого вида техники, соответственно повысив коэффициент использования данных ресурсов.

Принцип формирования информационной модели в управлении перегрузочными процессами морского порта

Каждый агент имеет "возможности" и "потребности", следовательно, если один из агентов, работающих на причале, сообщает о необходимости выделения дополнительного транспорта, то другие агенты кластера, располагающие таким свободным ресурсом, могут самостоятельно оказать содействие.

Обмен "потребностями" и "возможностями" среди множества агентов является ключевым элементом для создания интеллектуальной эффективной гибкой системы управления. Особые требования предъявляются к телекоммуникации. На сегодняшний день существуют решения, разработанные в России, на базе SemanticWeb, систем позиционирования ГЛОНАСС, помимо того организация взаимодействия может быть осуществлена через смартфоны, планшеты и другие средства связи, работающие со специализированными приложениями.

Все компоненты действуют на базе сервисно-ориентированной архитектуры, которая технически может быть реализована в виде отдельного сервера или группы серверов. Уже существуют решения в области реализации МАС на основе языка UML. Для портового грузового терминала наиболее удобным станет формирование двухуровневой сети, в которую включены автономные агенты:

Уровень стратегического управления - центральный орган управления производственными процессами морского порта, включая среднесрочное и долгосрочное планирование грузовых потоков. Агентами данного уровня являются высококвалифицированные логисты-операторы. Реализуют общее управление ресурсами порта, создают шаблоны взаимодействий агентов нижнего уровня (рис. 2.4а); 2. Уровень оперативного управления и взаимодействия - множество агентов, непосредственно занятых в грузовых операциях (транспорт, краны, склады, таможенный отдел, логистические операторы и т.п.). Реализуют краткосрочное планирование текущих и ближайших грузовых операций, взаимодействуют друг с другом через "платформу агентов". Субъекты данного уровня видят картину, относящуюся только к их

Взаимодействие кластеров агентов и единого центра диспетчеризации кластеру агентов (рис. 2.4б). Взаимодействие агентов внутри кластера по схеме «peero-peer» или «равный с равным» Принципы взаимодействий записаны в общей базе данных и являются обязательными для всех агентов. В сущности база данных - это свод алгоритмов и шаблонных решений для агентов уровня оперативного управления и взаимодействия, попадающих в стандартные ситуации. Для нестандартных ситуаций существует инструмент оперативного управления системой, где решения принимаются исключительно логистом-оператором.

В идеальном случае оператор должен иметь в своем распоряжении "карту процессов" морского порта. "Карта процессов" – абстракция, графическое информационное представление протекающих в порту процессов. Один и тот же процесс может быть отображен с различной степенью детализации и с разными акцентами (на используемые ресурсы, время выполнения операций, социальные связи исполнителей)[12].

Карта процессов выполняет следующие функции: 1. Наглядное представление процессов (использование различных цветов, размеров, других методов индикации), исходя из которого можно выносить предложения по оптимизации; 2. Расчет ожидаемых характеристик – времени, загруженности ресурсов (исполнителей) на основе данных сенсоров и современных информационных методов анализа данных и процессов; 3. Быстрое подключение текущей информации от агентов плюс постоянный доступ к архивным данным, возможность графического «проигрывания» уже законченных процессов; 4. Выдача рекомендаций по управлению текущими процессами оператору системы, на основе которых оператор выбирает вариант развития ситуации. Данные для построения и функционирования карт: 1. Географический слой – реальное расположение объектов морского порта; 2. Слой взаимосвязей объектов инфраструктуры – линии, по которым передвигаются грузовые партии; a. Слой процессов – визуальное отображение текущих процессов с возможностью масштабирования и акцентирования; b. Слой сигнализации – детекция и оповещение оператора об отклонениях в намеченных алгоритмах обработки груза; c. Слой рекомендаций– рекомендованные варианты использования исполнителей, ресурсов или логистических цепей для конкретной грузовой партии, с учетом работы остальных элементов инфраструктуры. Информация о состоянии логистических цепей распределяется между несколькими управляющими логистическими структурами, как это показано на рис. 2.5. Оператор модуля имеет доступ ко всей информации логистических цепей своего модуля, оператор порта располагает общей информацией о состоянии модулей портового терминала, региональный логистический центр - общей информацией о грузопотоках через порты, входящие в зону его ответственности.

Данное распределение информационных потоков позволяет распределить уровни ответственности среди логистических операторов, а также повысить общий уровень информационной безопасности, к которой должны быть предъявлены строгие требования по допуску к оперативной и стратегически важной информации. Требования и методы защиты информационных систем подробно описаны в научных исследованиях В.В.Попова и В.А.Медведева.

В данной главе выполнен анализ современных информационно-логистических систем, рассмотрены основные подходы к имитационному моделированию: системный, дискретно-событийный и агентный, а также общие принципы работы с архивными данными порта в рамках единой информационно логистической системы. Рассмотрены особенности функционирования существующих корпоративных информационных систем. Учитывая динамичность транспортных процессов морского порта, сделан вывод о невозможности применения современных КИС, ввиду их дата-ориетированной структуры. Сделан вывод об эффективности применения процессо ориентированных систем, отражающих динамично-изменяющиеся события и процессы, протекающие внутри инфраструктурных сетей морского порта.

Рассмотрена модель сетецентрической системы в качестве системы управления оперативной работой морского порта, поскольку такой подход позволяет ускорить процесс принятия оперативных решений относительно моделей с иерархическим управлением. Приведена возможная двухуровневая схема организации работы порта на базе сетецентрических и мультиагентных технологий.

Анализ функционирования грузовых терминалов подтвердил актуальность создания карты процессов морского порта -абстрактной формы отображения всей оперативной информации о работе морского порта с возможностью использования общей архивной базы данных в целях анализа и прогнозирования протекающих процессов.

Сетецентрические системы в задачах оперативного управления внутрипортовой деятельностью

После сбора статистики по отказам элементов внутрипортовых грузопередающих цепочек, их частоте и продолжительности восстановления после отказов, возможен расчет вероятности безотказной работы каждой из внутрипортовых цепочек в зависимости от входящих в них элементов, что является необходимым инструментом для понимания путей повышения эффективности грузопередающих комплексов за счет организации бесперебойной работы. Данная методика позволяет прогнозировать возможные отказы системы и своевременно их предотвращать, не прекращая или минимально задерживая процесс прохождения грузов через инфраструктуру морского порта.

При построении имитационных грузового района следует учитывать, что существуют различные варианты доставки грузовой партии к месту назначения. Для отображения возможных вариантов наиболее удобным инструментом является теория графов, описанная в [11, 23, 25, 28]. Узлами графа станут ключевые элементы транспортно-технологической логистической цепи морского порта. Ребра графа - линии, связывающие данные элементы, характеризуют время выполнения операций, т.е. время перехода от одного узла к другому, а также вероятность доступности рассматриваемого перехода. Так, рассматривая Восточный грузовой район НМТП, создадим следующий граф (рисунок 3.8), учитывающий только экспортный поток грузов [78].

Показатели среднего времени берутся из статистических данных грузового терминала либо рассчитываются по формулам, описанным в пункте 3.3, если статистика отсутствует или ее не достаточно.

Введем параметр запаса пропускной способности узла графа, который будет характеризоваться разницей пропускной способности узла и грузопотоком, находящемся в узле на конкретный момент времени. Параметр запаса пропускной способности узла вычисляется по формуле (3.45):

Таким образом для каждой грузовой партии F,входящей в граф определяется набор узлов, которые могут обработать данную партию, далее из выбранных узлов строятся все возможные логистические цепи. Основной задачей в рассматриваемой системе является оптимизация маршрутов, т.е. выбор оптимальной цепи прохождения грузовой партии через инфраструктуру грузового района.

Для оценивания того или иного маршрута введем рейтинговую систему, определяющую наиболее оптимальный маршрут по среднему времени выполнения логистической цепи и по общей надежности цепи.

Среднее время прохождения цепи является алгебраической суммой всех средних показателей по ребрам графа, участвующим в цепи (3.46). где - среднее время прохождения цепи; n - число ребер графа, входящих в цепь; - среднее время прохождения i-ого ребра графа Рейтинговые показатели всех возможных цепей рассчитываются относительно лучшего показателя среди полученных. Так по временному фактору расчет ведется относительно минимального значения времени прохождения цепи (3.47), а по фактору надежности - относительно самой надежной цепи (3.48): где - рейтинг цепи по временному фактору; - время выполнения i-той цепи среди всех возможных; - минимальное время выполнения цепи среди всех возможных; - рейтинг цепи по фактору доступности; - максимальная доступность цепи среди всех возможных; - доступность выполнения i-той цепи среди всех возможных.

Цепь, обладающая параметром получает , самая надежная из цепей, обладающая параметром , получает . Остальные цепи имеют значения рейтингов по факторам больше единицы ( и ) Для различных ситуаций будет при выборе логистической цепи могут быть выбраны различные приоритеты. Введем критерий значимости рассматриваемых факторов . Сумма критериев значимости равна единице. Общий рейтинг цепи будет определен по формуле (3.49):

Разделим понятие общего рейтинга на прогнозируемый рейтинг логистической цепи и фактический рейтинг. Фактический рейтинг используется при наличии достаточного объема статистики, прогнозируемый - при отсутствии или недостатке фактических данных, следовательно расчет рейтинга будет производиться по прогнозируемым параметрам производительности.

В полном виде выражение для расчета фактического рейтинга логистической цепи описана в формуле 3.50, для расчета прогнозируемого рейтинга используется формула 3.51:

Цепь, обладающая суммарным минимальным значением рейтинга R, является оптимальной для прохождения конкретной грузовой партии. Данная методика универсальна, легко поддается масштабированию, что позволяет использовать ее не только в рамках одного грузового района, но и для всего морского порта целиком.

Применение пакета нечеткой логики FuzzyLogicToolbox в моделировании перегрузочного процесса

Построение математической модели по результатам наблюдений является важной задачей, возникающей во всех областях науки, особенно в техническом секторе. В современной теории идентификации все более важную роль начинают играть методы, базирующиеся на лингвистической информации при построении нелинейных зависимостей. Одним из наиболее разработанных с инженерной точки зрения инструментов учета лингвистической информации является теория нечетких множеств и нечеткая логика, которые описаны в работах [12, 14, 34, 37, 52, 96].

Нечеткая логика основана на использовании нечетких лингвистических переменных, которые характеризуют тот или иной аспект моделируемого процесса. Наиболее часто нечеткие понятия и регуляторы применяют для моделирования сложных систем, в которых крайне затруднительно описать точным математическим законом все происходящие процессы. Среди самых популярных вариантов использования нечеткой логики на сегодняшний день присутствуют активно развивающиеся в наши дни экспертные системы с обучающимся искусственным интеллектом.

Морской порт является сложной производственной системой со множеством факторов, как внутренних, так и внешних, влияющих на общие показатели, такие как годовой грузооборот порта, пропускная способность морских грузовых терминалов и т.п. В данной диссертационной работе предложено применить описанный математический инструментарий для задач оптимизации работы Восточного грузового района НМТП.

Таким образом, диспетчер грузового района сможет оперативно получать информацию в доступном лингвистическом виде, сортировать ее в зависимости от поставленных задач, к примеру, выбрать только те операции, которые находятся в ближайшем горизонте событий, т.е. завершатся в течение суток.

Для использование математического аппарата нечеткой логики первоначально необходимо определить входные переменные. Выбрано 5 входных переменных: норматив обработки груза, размер грузовой партии, количество выделенных ресурсов, опыт исполнителей, фактор внешней среды. Для каждой переменной следует задать лингвистические значения. Соответственно значения переменной " норматив обработки груза":

Значение переменной, характеризующей опыт исполнителей операции, обозначает количество операций, проведенных данным исполнителем или группой исполнителей. Если в операции задействована группа исполнителей, то общий опыт определяется как средневзвешенное среди всех исполнителей, входящих в группу. Значения переменной "опыт":

В диссертационной работе применены Обобщенная колоколообразная функция gbellmf и функции zmf и smf. Функция zmf применена для минимальных термов в каждой из лингвистических переменных, функция smf - для максимальных термов каждой из лингвистических переменных. Функции гауссовского распределения применены для центральных термов.

Как видно из рисунка 4.1, в модели используется 3 блока нечеткого контроллера: 1. obiem - вычисляющий общий объем предстоящей работы по переменным норматива обработки груза и по размеру грузовой партии; 2. vozmoznosti - определяет уровень возможностей по переработке данного груза на основе количества выделенных ресурсов и опыта исполнителей; 3. prognoz - блок, вычисляющий прогнозируемое время выполнении операции на основе данных, полученных из предыдущих нечетких контроллеров, а также фактора внешней среды.

На рисунке 4.5 представлена структура нечеткого контроллера vozmoznosti. Данный контроллер оценивает, достаточно ли выделено ресурсов для выполнения операции относительно нормативных показателей, а также опыт исполнителей, который основан на количестве аналогичных успешно выполненных операций.

На рисунке 4.6 - зависимость выходного параметра контроллера vozmoznosti от опыта исполнителей и количества выделенных ресурсов.

Контроллер нечеткой логики prognoz имеет следующие значения выходной переменной, характеризующей прогнозируемое время выполнения операции: 1. BlizGor (Тпрогноз 24 ч.); 2. SrGor (24 ч. Тпрогноз 72 ч. ); 3. DalGor (72 ч. Тпрогноз 168 ч.); 4. VneGor (Тпрогноз 168 ч.).

В результате проведенного моделирования на основе реальных данных Восточного грузового района НМТП рассматриваемая модель показала более высокую точность прогнозирования по погрузочным операциям причал - судно, чем существующие на сегодняшний день прогнозы морского порта. Графики абсолютного отклонения приведены на рисунке 4.11.

Как видно на рисунке 4.11, прогнозируемое портом время завершения погрузочных операций имеет максимальное отклонение порядка 300 часов, когда максимальное отклонение, полученное при расчете по предложенной модели составляет около 50 часов. В среднем прогнозирование с помощью разработанной модели абсолютная погрешность входит в рамки 24 часов. Повышение точности прогнозирования положительно скажется в целом на всей внутрипортовой логистике, следовательно и на транспортных компаниях, обслуживающих морской порт.

Таким образом, с применением рассмотренной модели для каждой операции, выполняемой на территории и средствами грузового района возможно с более высокой точностью определить прогнозируемое время выполнения, следовательно, можно рассчитать и время прохождения конкретной грузовой партии через всю логистическую цепь грузового района так, чтобы ресурсы грузового терминала были использованы рационально и обеспечивали высокую производительность всего терминала целиком.

Выходные данные по прогнозируемому времени каждой операции используются в рейтинговой системе оценки логистический цепей и нахождении прогнозируемого рейтинга

В данной главе рассмотрены наиболее подходящие с точки зрения процессно-ориентированного подхода программные комплексы BizAgi, ProM, AnyLogic, MATHLAB,проведен анализ их функциональных возможностей.

На основе теории нечетких множеств создана модель, определяющая прогнозируемое время окончания операции над грузовой партией в зависимости от ее размера в тоннах, нормативов обработки конкретного вида груза, числа ресурсов, выделенных для работы, опыта исполнителей, фактора внешней среды.

Выходные данные по прогнозируемому времени используются в расчете коэффициента прогнозируемой производительности терминальных операций и рейтинга логистических цепей, представленных в третьей главе данного исследования.