Объемов работ между ППК и причалами
Любая расчетная методика требует для своей реализации наличия совокупности исходных данных и набора расчетных процедур, обеспечивающих получение приемлемого решения.
Исходными данными для решения задачи распределения объемов работ между ППК и причалами являются: плановые объемы грузопереработки по номенклатурам грузов (Qm); достигнутые валовые нормы обработки судов с грузами установленной номенклатуры (для некоторых грузов на разных причалах может быть установлена различная валовая норма обработки судна) (Мв m); условия переработки каждого груза из установленной номенклатуры (тип склада, грузоподъемность кранов, наличие специального оборудования, потребность в средствах малой механизации, установленный вариант перегрузки грузов и др.), которые в формальном видк могут быть заданы в виде сравнительных шифров, например {01; 03; 02;..}; фактическое наличие причалов (технологических перегрузочных комплексов) (Nпр); закрепление причалов за производственными перегрузочными комплексами (jl); установленная специализация причалов по роду груза (технологическая) или направлению перевозки (транспортная) с выделение узкоспециализированных причалов – в неформальном виде; характеристики причалов, соответствующие условиям перегрузке грузов установленной номенклатуры (тип склада (ов) на причале, грузоподъемность кранов на причале, наличие специального оборудования на причале, удобство производства маневровых работ с вагонами, удобство обработки вагонов по прямому варианту и др.), которые в в формальном виде могут быть заданы в виде сравнительных шифров, аналогичных шифрам, характеризующих требования к перегрузке грузов {01; 03; 02;..}; возможные специализации причалов с учетом характеристик соответствующих условиям перегрузки грузов и рангов приоритета возможных специализаций, которые могут быть заданы путем соответствующих изменений исходных шифров {Sf}; норматив перегрузочных комплексов (НПК) в целом по порту (НПКп) и закрепление позиций НПК за производственными перегрузочными комплексами (НПКl); группы грузопотоков порта, которые существенно отличаются спецификой переработки (в частности, причалы, на которых они перерабатываются, не могут быть взаимозаменяемыми) (m є I); оптимальные значения относительной занятости причалов обработкой судов по каждому роду груза (аоптm).
В обозначениях исходных данных использованы индексы: i – индекс номенклатуры грузов (m = 1,….., M); j – индекс номера причала (j = 1, 2,…, Nпр); l – индекс ППК (l =1, 2, …L); jl – принадлежность j-го причала l-му ППК; f – индекс (номер) специализации причала ((f 1, 2, …. F); I – индекс группы причалов, для которой закрепление грузопотоков должно производиться обособленно.
В результате предварительной обработки данных должны быть получены следующие параметры: расчетная плановая занятость каждого ППК порта обработкой судов в судо-сутках стояночного времени (с учетом количества закрепленных за ППК позиций НПК); расчетная плановая занятость каждого причала порта обработкой судов в судо-сутках стояночного времени.
Решение задачи производится в два этапа: предварительная обработка исходных данных; распределение грузопотоков между ППК и причалами.
1. В процессе предварительной обработки данных необходимо получить следующие параметры:
1.1. Занятость (абсолютная) причалов порта обработкой судов для каждого выделенной номенклатуры:
Тзан m = Qm / Мв m ,
где Тзан m – занятость (абсолютная причалов порта обработкой судов с грузами m-й номенклатуры, судо-сут.; Qm – объем грузооборота для груза m-й номенклатуры, т; Мв m – усредненная (для разных причалов) валовая норма обработки судов с грузами m-й номенклатуры, т/судо-сут.
1.2. Занятость (абсолютная) всех причалов порта обработкой всех судов с грузами всех номенклатур (Тзанmп):
Тзан п = Σ Тзан m ,
m
1.3. Средняя занятость одного причала порта обработкой судов (Тзан пр):
Тзан пр = Тзан п / Nпр ,
где Nпр – общее количество причалов в порту. Если группы грузопотоков порта существенно отличаются спецификой переработки (причалы, на которых они перерабатываются не могут быть взаимозаменяемыми), то пп. 1.2 и 1.3 выполняются для каждой группы грузопотоков.
1.4. Относительная занятость причалов порта обработкой судов (в долях от бюджета времени причала) с грузами m-й номенклатуры (аi):
аm = Тзан m / Тб пр ,
где Тб пр – средний бюджет времени одного причала порта, сут.
1.5. Относительная занятость всех причалов порта обработкой судов (в долях от бюджета времени причала) в целом по порту (ап):
ап = Σ аm .
m
1.6. Средняя относительная занятость одного причала порта обработкой судов (апр):
апр = ап / Nпр .
1.7. Расчетная занятость каждого l-го (выделенного) ППК (Тзан l):
,
где Тзанп – занятость причалов по порту в целом, судо-сут; Nпр l – количество причалов в l-м ППК; НПКl – количество позиций НПК, закрепленных за l-м ППК.
1.8. Расчетная занятость каждого причала, входящего в состав конкретного (l-го) ППК (Тзан пр l) определяется по формуле:
.
Полученные значения занятости каждого причала являются нормативными при распределении грузопотоков по причалам. По ним же определяются и нормативные значения относительной занятости причалов.
Таким образом, в качестве критерия занятости каждого причала (технологического перегрузочного комплекса – ТПК) в процессе распределения грузопотоков следует принимать расчетную величину Тзан пр l для каждого причала.
2. Процедура распределения грузопотоков между ППК и причалами порта в рамках алгоритмического метода решения с использованием функций предпочтения имеет следующий вид.
2.1. Грузы упорядочиваются по мере убывания занятости причалов обработкой судов в судо-сутках (первая функция предпочтения):
Тзан 1 > Тзан 2 > …Тзан m > … Тзан M .
2.2. Каждому грузу устанавливается в соответствие: объем грузопереработки, занятость причала в судо-сутках; относительная занятость причала в долях бюджета времени причала; условия перегрузки данного рода груза:
[Qm , Тзан m , аm , {01; 03; 02;..}] є m .
2.3. Причалы упорядочиваются по мере возрастания номеров.
1, 2, 3, …, j, …, J.
2.4. Каждому причалу устанавливается в соответствие: принадлежность l-му ППК, бюджет времени причала равный расчетной занятости причала обработкой судов; возможные специализации причала, упорядоченные в соответствии с установленным рангом приоритета специализации (вторая функция предпочтения); указание о том, что причал может иметь отличную от других причалов интенсивность обработки судов (если таковое отличие имеется).
[jl , Тзан пр l, {Sf}, {01; 03; 02;..} є Sf; Мв mj] .
2.5. Берется первый грузопоток из числа упорядоченных по мере убывания занятости причалов обработкой судов, и для него подбираются причалы, соответствующий по своим характеристикам требованиям перегрузки груза.
({01; 03; 02;..} є Sf ) = {01; 03; 02;..} є m .
При этом сначала используются основные специализации причалов. Если причалы не находятся по основным специализациям, то происходит переход на дополнительные специализации по мере убывания ранга приоритета. Если причалы не находятся по дополнительным специализациям, то следует проверить исходные данные на предмет сбалансированности грузопотока и возможностей порта.
2.6. Найденные причалы сравниваются по установленной валовой норме обработки судов с грузами выделенного грузопотока.
Если причалы имеют различную установленную (или отчетную) валовую норму обработки судов, то выбирают причал с более высокой валовой нормой обработки судов (третья функция предпочтения):
max {Мв mj }.
Если валовая норма обработки судна одинакова на всех причалах, то выбирают причал, имеющий большее число возможных специализаций (четвертая функция предпочтения):
max {Fj }.
2.7. После выбора причала производится закрепление грузопотока за причалом. Для этого производится сравнение величины занятости причала для обработки судов с грузами данной номенклатуры с расчетным бюджетом времени причала.
Тзан m {> = <} Тзан пр jl ?
Для этого нужно выполнить:
±ΔТзан m = Тзан m – Тзан пр jl .
Если причал имеет отличную от других валовую интенсивность обработки судов по данному роду груза, то предварительно следует откорректировать как величину занятости причала для обработки судов с грузами данной номенклатуры, так и расчетный бюджет времени причала (Тзан m ; Тзан пр jl).
2.7.1. Если величины занятости причала для обработки судов с грузами данной номенклатуры оказалась меньше расчетного бюджета времени причала (–ΔТзан m), то данный грузопоток полностью закрепляется за данным причалом.
В этом случае грузопоток (m) исключается из дальнейшего рассмотрения, а остаток бюджета времени причала (Тзан пр jl = –ΔТзан m) принимается в качестве расчетного бюджета времени данного причала при дальнейшем распределении грузопотоков.
2.7.2. Если величины занятости причала для обработки судов с грузами данной номенклатуры оказалась равной расчетному бюджету времени причала:
Тзан m – Тзан пр jl = 0,
то данный грузопоток (m) также полностью закрепляется за данным причалом, грузопоток (m) и причал (jl) исключаются из дальнейшего рассмотрения.
2.7.3. Если величины занятости причала для обработки судов с грузами данной номенклатуры оказалась больше расчетного бюджета времени причала
+ΔТзан m = Тзан m – Тзан пр jl ,
то за данным причалом (jl) закрепляется только часть грузопотока с величиной занятости причала для обработки судов с грузами данной номенклатуры равной расчетному бюджету времени причала (Тзан mj = Тзан пр jl). При этом следует проверить величину остатка грузопотока (вернее остатка занятости причала для обработки судов для данного грузопотока).
2.7.3.1. Если остаток занятости причала для обработки судов с грузами данного грузопотока существенно меньше общей (начальной) величины занятости причала для обработки судов с грузами данного грузопотока, то следует добавить остаток грузопотока на данный причал и проверить фактическую величину относительной занятости причала (аj), на который распределен рассматриваемый грузопоток (с учетом всех грузопотоков, которые были ранее размещены на данном причале):
аj = Σаm .
m
аоптj {≥ или <} аj ?
±Δ аj = аоптj – аj .
При этом значение аоптj определяется как средневзвешенное значение для грузов, размещенных на причале:
аоптj = Σ аоптm Qmj / Σ Qmj ,
m m
где Qmj – количество m-го груза размещенного на j-м причале, т.
Если полученное значение фактической величины относительной занятости причала, на который распределен рассматриваемый грузопоток, окажется не более оптимальной относительной занятости причала для грузов, скомпонованных на причале (аоптj ≥ аj), то остаток грузопотока можно оставить на данном причале. Если оптимальные значения аоптm не определялись, то в качестве оптимального значения аоптj с достаточной степенью достоверности можно принять 0,7 или 70%.
После этого следует откорректировать расчетную занятость других причалов данного ППК, уменьшив ее на величину занятости причала обработкой судов с грузами остатка грузопотока (ΔТзан пр j).
ΔТзан пр j = ΔQmj / Мв mj .
Тзан пр jl = Тзан пр jl – ΔТзан пр j .
Если на других причалах ППК грузопотоки уже закреплены, следует пересчитать расчетные значения бюджета времени оставшихся ППК и причалов порта (Тзан l , Тзан пр l).
2.7.3.2. Если полученное значение фактической величины относительной занятости причала, на который распределен рассматриваемый грузопоток, окажется больше оптимальной относительной занятости причала для грузов, скомпонованных на причале (аоптj < аj), то остаток грузопотока следует убрать с данного причала и оставить для дальнейшего распределения, приняв в качестве плановой величины грузопотока остаток грузопотока, а в качестве плановой занятости причала для обработки судов с грузами данной номенклатуры – значение, соответствующее занятости причала для обработки судов с остатком грузопотока данной номенклатуры (Qm = ΔQm ; Тзан m = ΔТзан m). Причал соответственно исключается из дальнейшего рассмотрения (Тзан прjl = 0).
После окончания процедуры закрепления очередного грузопотока грузопотоки снова упорядочиваются по мере убывания занятости причалов обработкой судов в судо-сутках.
Все описанные процедуры повторяются для каждого следующего грузопотока до тех пор, пока все грузопотоки не будут закреплены за причалами.
Процедуры закрепления грузопотоков за причалами целесообразно проводить путем формирования соответствующей матрицы, заполняемой на основе моделирующего алгоритма, основные положения которого изложены ниже.