gumrfВестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. МакароваVestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova2309-51802500-0551ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»10.21821/2309-5180-2023-15-3-426-436gumrf-328Research ArticleЭксплуатация водного транспорта, водные пути сообщения и гидрографияOPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHYВыбор оптимальной последовательности сигналов блока управления при обработке штабеля контейнеров на морском терминалеThe selection of the control unit optimal signalling sequence in containers stack handling at sea port terminalСоловьеваЕ. Е.SolovevaE. E.

Соловьёва Екатерина Евгеньевна — старший преподаватель

690087, г. Владивосток, ул. Луговая, д.52-Б

Soloveva, Ekaterina E. — Senior Lecturer

52-В Lugovaya Str., Vladivostok, 690087

pillers@mail.ruМаликоваТ. Е.MalikovaT. E.

Маликова Татьяна Егоровна — доктор технических наук, доцент

690059, г. Владивосток, Верхнепортовая, 50а

Malikova, Tatiana E. — Dr. of Technical Sciences, associate professor

50a Verkhneportovaya Str., Vladivostok, 690059

Malikova@msun.ruДальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университетРоссияFar Eastern State Technical Fisheries UniversityRussian FederationМорской государственный университет имени адмирала Г. И. НевельскогоРоссияMaritime State University named after Admiral G. I. NevelskoiRussian Federation202330072023153426436Copyright © Соловьева Е.Е., Маликова Т.Е., 20232023Соловьева Е.Е., Маликова Т.Е.Soloveva E.E., Malikova T.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/328

Исследована возможность повышения производительности технологических операций, выполняемых в зоне хранения контейнерного терминала за счет внедрения в механизированную складскую грузопереработку элементов автоматизации. В качестве одного из возможных вариантов автоматизации предложен способ транспортирования и складирования контейнеров с реализацией блока управления погрузчиком в виде детерминированного конечного автомата. Последовательность действий погрузчика имитирована в блоке управления строкой кодированных символов, генерируемой посредством диаграммы переходов автомата Мили. В данном исследовании диаграмма переходов, являясь, по своей сути, инструментом автоматного программирования, математически описывает логику управления действиями погрузчика при обработке им штабеля контейнеров. В результате генерации на выходе автомата получено несколько допустимых строк управления погрузчиком. Каждый символ строки управления соответствует одному действию из рабочего цикла погрузчика. Необходимо найти ту строку управления, которая при выполнении минимального количества действий приведет погрузчик в такое состояние, когда выемка контейнеров из штабеля завершена. Объектом исследования являлась вариативная последовательность действий погрузчика при частичном разборе штабеля с соответствующей ей строкой управления. Для снижения трудоемкости решаемой задачи каждая строка управления была разбита на участки, состоящие из символов, отвечающих за следующие действия погрузчика: перемещение при смене разбираемого ряда, разбор ряда с выемкой и перемещением целевых контейнеров, возврат блокирующих контейнеров в стеки, где они изначально размещались. В результате сравнительного сопоставления соответствующих символьных участков разных строк разработан алгоритм, позволяющий выбирать оптимальную по количеству символов последовательность сигналов для блока управления технологического автомата. 

The possibility of increasing the productivity of technological operations performed in the storage area of a container terminal due to the introduction of automation elements into mechanized warehouse cargo handling has been researched. As one of the possible automation options, a method for transporting and storing containers with the implementation of a loader control unit in the form of a deterministic finite automaton is proposed. The sequence of actions of the loader is simulated in the control unit by a line of encoded symbols generated by the transition diagram of the Mealy automaton. In this case, the transition diagram is an automatic programming tool allowed mathematically describing the logic of controlling the actions of the loader when it processes a stack of containers. As a result of generation at the output of the machine, several valid loader control lines are got. Each symbol of the control line corresponds to one action from the loader working cycle. It is required to find the control line that will bring the loader to the state, when the picking up of containers from the stack is completed, in the minimum number of actions. The object of the research is a variable sequence of loader actions during partial disassembly of the stack with its corresponding control line. To reduce the complexity of the task being solved, each control line is divided into sections consisting of symbols responsible for the following actions of the loader: moving when changing the disassembled row, disassembling the row with the picking up and movement of target containers, returning blocking containers to the stacks where they were initially placed. As a result of the comparison of the corresponding symbolic sections of different lines, an algorithm that allows choosing the optimal sequence of signals for the control unit of the technological automaton in terms of the number of symbols is developed. 

контейнерный терминалтехнологический автоматуправление производственным процессомперегрузочное оборудованиеавтоматизациямеханизированная грузопереработкаcontainer terminaltechnological automatonproduction process controltransshipment equipmentautomationmechanized cargo handlingReferencesГалин А. В. Контейнеризация как очередной этап развития транспортных систем / А. В. Галин, Е. А. Давыденко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020. — Т. 12. — № 6. — С. 996–1003. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-6-996-1003.Galin, Aleksandr V., and Evgeny A. Davydenko. “Containerization as the next stage in the development of transport systems.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 12.6 (2020): 996–1003. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-6-996-1003.Янченко А. А. Алгоритм оформления судна в порту по технологии предварительного информирования таможенных органов в условиях свободного порта Владивосток / А. А. Янченко, Т. Е. Маликова, А. В. Кузьмин // Территории опережающего социально-экономического развития в Российской Федерации и свободный порт Владивосток: сб. науч. тр. X Регион. науч. конф., посв. 25 летию ФТС России. — Владивосток: Владивостокский филиал Российской таможенной академии, 2016. — С. 257–262.Yanchenko, A.A., T.E Malikova, and A. V. Kuzmin. “The algorithm for ship clearance at port according to the technology of preliminary informing customs authorities under the conditions of the free port of Vladivostok.” Territorii operezhayushchego social’no-ekonomicheskogo razvitiya v Rossijskoj Federacii i svobodnyj port Vladivostok: sbornik nauchnyh trudov X Regional’noj nauchnoj konferencii, posvyashchennoj 25 letiyu FTS Rossii. Vladivostok: Vladivostokskij filial Rossijskoj tamozhennoj akademii, 2016. 257–262.Маликова Т. Е. Организация таможенного контроля на контейнерных терминалах в морских пунктах пропуска / Т. Е. Маликова // Проблемы транспорта Дальнего Востока: FERBAT 13: материалы юбилейной десятой международной научно-практической конференции, посвященной 200 летию адмирала Г. И. Невельского. — Владивосток: Российская академия транспорта, Дальневосточное отделение, 2013. — С. 81–83.Malikova, T.E. “Organizatsiya tamozhennogo kontrolya na konteinernykh terminalakh v morskikh punktakh propuska.” Problemy transporta Dal’nego Vostoka. Doklady desyatoi yubileinoi mezhdunarodnoi nauchnoprakticheskoi konferentsii. Vladivostok: DVO RAT, 2013. 81–83.Валькова С. С. Изменение роли грузового склада морского порта в современных транспортнологистических сетях товаропродвижения / С. С. Валькова // Транспортное дело России. — 2018. — № 3. — С. 110–113.Valkova, S. “Change of the sea port storage’s role in modern logistic supply chain environment.” Transport business of Russia 3 (2018): 110–113.Валькова С. С. Предпосылки создания новых методов расчета параметров обобщенного склада морского порта / С. С. Валькова // Комплексные исследования в рыбохозяйственной отрасли: Материалы Выпуск 4 434 2023 год. Том 15. № 3 IV Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2018. — С. 257–263.Valkova, S.S. “Preconditions for creating new methods of calculation parameters of the generalized warehouse of the sea port.” Kompleksnye issledovaniya v rybohozyajstvennoj otrasli: Materialy IV Mezhdunarodnoj nauchnotekhnicheskoj konferencii studentov, aspirantov i molodyh uchenyh. Vladivostok: Dal’nevostochnyj gosudarstvennyj tekhnicheskij rybohozyajstvennyj universitet, 2018. 257–263.Эглит Я. Я. Анализ логистических процессов в порту / Я. Я. Эглит, К. Я. Эглите, Ю. А. Соломатина, Е. П. Мыльникова // Эксплуатация морского транспорта. — 2021. — № 4 (101). — С. 3–6.Eglit, Ya. Ya., K. Ya. Eglite, Yu. A. Solomatina, and E. P. Mylnikova. “Analysis of logistic processes in port.” Ekspluatatsiya morskogo transporta 4(101) (2021): 3–6.Янченко А. А. Дискретно — событийная модель в задачах эксплуатации контейнерных терминалов / А. А. Янченко, Т. Е. Маликова // Эксплуатация морского транспорта. — 2017. — № 4 (85). — С. 25–31.Yanchenko, A.A., and T. E. Malikova. “A discrete-event model for operations in container terminals.” Ekspluatatsiya morskogo transporta 4(85) (2017): 25–31.Тэк Е. Л. Имитационное моделирование и оценка перерабатывающей способности элементов транспортного узла Пусан / Е. Л. Тэк, Р. Г. Король // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — 2022. — № 3 (75). — С. 171–180. DOI: 10.26731/1813-9108.2022.3(75).Lee, Taek Young, and R. G. Korol’. “Simulation modeling and evaluation of processing capacity of Busan transport hub elements.” Modern technologies. System analysis. Modeling 3(75) (2022): 171–180. DOI: 10.26731/1813– 9108.2022.3(75).171–180Коробкова М. Н. Оценка влияния технологии выполнения портовых операций на качество услуг морских портов / М. Н. Коробкова // Экономика и предпринимательство. — 2022. — № 2 (139). — С. 1227–1230. DOI: 10.34925/EIP.2022.139.2.245.Korobkova, M.N. “Estimation of the impact of port operations technology on the quality of seaport services.” Ekonomika i predprinimatel’stvo 2(139) (2022): 1227–1230. DOI: 10.34925/EIP.2022.139.2.245.Кузнецов А. Л. Математическое описание задачи анализа пропускной способности морских портов / А. Л. Кузнецов, А. В. Кириченко, Р. В. Кузнецов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 3. — С. 327–335. DOI: 10.21821/2309- 5180-2022-14-3-327-335.Kuznetsov, Aleksandr L., Aleksandr V. Kirichenko, and Roman V. Kuznetsov. “Mathematical description of the sea ports throughput assessment.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 14.3 (2022): 327–335. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-3-327-335.Антонова Е. И. Использование системы планирования перегрузочных процессов в работе контейнерного терминала / Е. И. Антонова, И. А. Васильев // Эксплуатация морского транспорта. — 2019. — № 2 (91). — С. 3–8. DOI: 10.34046/aumsuomt91/l.Antonova, E., and Ilya Vasilev. “Planning cargo operations on cargo management branch of container terminal.” Ekspluatatsiya morskogo transporta 2(91) (2019): 3–8. DOI: 10.34046/aumsuomt91/l.Kurniawan F. Container Movement Evaluation Using System Dynamics Simulation / F. Kurniawan, S. N. Musa, N. H. Moin // 2020 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM). — IEEE, 2020. — Pp. 37–42. DOI: 10.1109/IEEM45057.2020.9309883.Kurniawan, Fajar, Siti Nurmaya Musa, and Noor Hasnah Moin. “Container Movement Evaluation Using System Dynamics Simulation.” 2020 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM). IEEE, 2020. DOI: 10.1109/IEEM45057.2020.9309883.Соловьева Е. Е. Исследование подходов в разработке алгоритмов управления автоматизированной системой организации поиска и выемки контейнеров / Е. Е. Соловьева // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития / Материалы Пятой международной научно-технической конференции. — Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2022. — С. 70–74.Soloveva, E.E. “Research of approaches in the algorithms development for managing an automated system for organizing the search and seizure of containers.” Tekhnicheskaya ekspluataciya vodnogo transporta: problemy i puti razvitiya: Materialy Pyatoj mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii. Petropavlovsk-Kamchatskij: Kamchatskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet, 2022. 70–74.Кузнецов А. Л. Моделирование погрузоразгрузочных работ на контейнерном терминале / А. Л. Кузнецов, Е. А. Давыденко // Транспортное дело России. — 2022. — № 2. — С. 205–207. DOI: 10.52375/20728689_ 2022_2_205.Kuznetsov, A., and E. Davydenko. “Simulation of ship handling operations at container terminal.” Transport business of Russia 2 (2022): 205–207. DOI: 10.52375/20728689_2022_2_205.Lersteau C. Solving the problem of stacking goods: mathematical model, heuristics and a case study in container stacking in ports / C. Lersteau, T. T. Nguyen, T. T. Le, H. N. Nguyen, W. Shen // IEEE Access. — 2021. — Vol. 9. — Pp. 25330–25343. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3052945.Lersteau, Charly, Trung Thanh Nguyen, Tri Thanh Le, Ha Nam Nguyen, and Weiming Shen. “Solving the problem of stacking goods: mathematical model, heuristics and a case study in container stacking in ports.” IEEE Access 9 (2021): 25330–25343. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3052945.Филиппова А. И. Человеческий фактор как одна из основных причин аварийности российского торгового флота / А. И. Филиппова, Т. Е. Маликова, А. Ж. Радочинская // Проблемы транспорта Дальнего Востока: материалы одиннадцатой Международной научно-практической конференции: FEBRAT 2015; Дальневосточное отд. Российской Академии транспорта, Администрация Приморского края, Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского. — Владивосток: Дальневосточное отд. Российской Академии транспорта, 2015. — С. 50–52.Filippova, A.I., T. E. Malikova, and A. Zh. Radochinskaya. “Chelovecheskii faktor kak odna iz osnovnykh prichin avariinosti Rossiiskogo torgovogo flota.” Problemy transporta Dalnego Vostoka. Materialy odinnadtsatoi mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii: FEBRAT2015. Dalnevostochnoe otdelenie Rossiiskoi Akademii transporta, 2015. 50–52.Ганнесен В. В. Человеческий фактор как одна из основных причин аварийности / В. В. Ганнесен, Е. Е. Соловьева // Научные труды Дальрыбвтуза. — 2022. — Т. 61. — № 3. — С. 64–69.Gannesen, Vitalii V., and Ekaterina E. Soloveva. “The human factor as one of the main causes of accidents.” Scientific Journal of the Far East State Technical Fisheries University 61.3 (2022): 64–69.Маликова Т. Е. Склады и складская логистика / Т. Е. Маликова. — М.: ООО «Издательство ЮРАЙТ», 2021. — 157 с.Malikova, T. E. Sklady i skladskaya logistika. M.: Obshchestvo s ogranichennoi otvetstvennost’yu “Izdatel’stvo YuRAIT”, 2021.Маликова Т. Е. Разработка системы слежения за импортными грузопотоками, оформляемыми по технологии предварительного информирования в морском пункте пропуска / Т. Е. Маликова, А. И. Филиппова // Морские интеллектуальные технологии. — 2016. — № 4–2 (34). — С. 32–36.Malikova, T. E., and A. I. Filippova. “Razrabotka sistemy slezheniya za importnymi gruzopotokami, oformlyaemymi po tekhnologii predvaritel’nogo informirovaniya v morskom punkte propuska.” Marine Intellectual Technologies 4–2(34) (2016): 32–36.Филиппова А. И. Разработка системы мониторинга состояния скоропортящегося груза при морских контейнерных перевозках / А. И. Филиппова, Е. Б. Осокина, А. Ж. Радочинская // Эксплуатация морского транспорта. — 2017. — № 4 (85). — С. 31–35.Filippova, A. I., E. B. Osokina, and A. J. Radochinskya. “The development of a monitoring system the condition of perishable cargo for sea container traffic.” Ekspluatatsiya morskogo transporta 4(85) (2017): 31–35.Заявка на патент 2023106450/11(014007) Российская Федерация, МПК B65G 60/00, B65G 59/02. Способ транспортирования и складирования контейнеров / Т. Е. Маликова, Е. Е. Соловьева, В. В. Миханошин; заяв. и патентообл. Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского; заявл. 20.03.2023. — 25 с.Malikova, T. E., E. E. Solov’eva, and V. V. Mikhanoshin. RU 2023106450/11(014007), IPC B65G 60/00, B65G 59/02. Sposob transportirovaniya i skladirovaniya konteinerov. Russian Federation, assignee.Маликова Т. Е. Детерминированный конечный автомат поиска контейнеров в штабеле / Т. Е. Маликова, Е. Е. Соловьева, А. Ж. Радочинская // Эксплуатация морского транспорта. — 2022. — № 4 (105). — С. 91–100.Malikova, T. E., E. E. Soloveva, and A. Zh. Radochinskaia. “Deterministic finite state machine for search of containers in stack.” Ekspluatatsiya morskogo transporta 4(105) (2022): 91–100.Радочинская А. Ж. Модель формирования для таможенных целей вспомогательного штабеля контейнеров на языке конечных автоматов / А. Ж. Радочинская, Т. Е. Маликова // Эксплуатация морского транспорта. — 2021. — № 2 (99). — С. 59–66.Radochinskaia, A. Zh., and T. E. Malikova. “The model of a subsidiary container stack formation for customs purposes using finite-state machine description language.” Ekspluatatsiya morskogo transporta 2(99) (2021): 59–66.Radochinskaia A. Z. Provability of dangerous goods segregation algorithm description using finite statemachine description language / A. Z. Radochinskaia, T. E. Malikova, A. Y. Strelkov // 2021 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). — IEEE, 2021. — Pp. 1–4. DOI: 10.1109/ WECONF51603.2021.9470722.Radochinskaia, A. Zh, T. E. Malikova, and A. Yu Strelkov. “Provability of Dangerous Goods Segregation Algorithm Description Using Finite State-machine Description Language.” 2021 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). IEEE, 2021. DOI: 10.1109/WECONF51603.2021.9470722.Кузнецов А. Л. Селективность контейнеров в различных транспортно-технологических схемах / А. Л. Кузнецов, А. Д. Семенов, А. А. Радченко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020. — Т. 12. — № 4. — С. 672–682. DOI: 10.21821/2309-5180-2020- 12-4-672-682.Kuznetsov, Aleksandr L., Anton D. Semenov, and Anna А. Radchenko. “Box selectivity in different container cargo-handling systems.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 12.4 (2020): 672–682. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-4-672-682.Соловьева Е. Е. Оптимизация работы тыловых грузовых фронтов морских контейнерных терминалов: технологический аспект / Е. Е. Соловьева // Актуальные проблемы развития судоходства и транспорта: Материалы Национальной научно-технической конференции с международным участием. — Владивосток: Дальрыбвтуз, 2022. — С. 146–153.Solovyova, Ekaterina E. “Optimization of operation of rear cargo fronts of sea container terminals: technological aspect.” Aktual’nye problemy razvitiya sudohodstva i transporta: Materialy Nacional’noj nauchnotekhnicheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. Vladivostok: Dal’nevostochnyj gosudarstvennyj tekhnicheskij rybohozyajstvennyj universitet, 2022. 146–153.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.