<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2023-15-3-537-548</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-337</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>AUTOMATION AND CONTROL OF TECHNOLOGICAL PROCESSES AND PRODUCTIONS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование модели оценки загруженности инфраструктуры морского пассажирского порта с помощью моделей принятия решений при неопределенности</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Research of the model for assessing the workload of passenger port infrastructure using decision-making models under uncertainty</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Добровольская</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dobrovolskaia</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Добровольская Ангелина Александровна — ассистент</p><p>190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 67, лит. А</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dobrovolskaia, Angelina A. — Assistant67/A Bol’shaya Morskaya Str., St. Petersburg, 190000</p></bio><email xlink:type="simple">angd999@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Saint-Petersburg State University&#13;
of Aerospace Instrumentation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>31</day><month>07</month><year>2023</year></pub-date><volume>15</volume><issue>3</issue><fpage>537</fpage><lpage>548</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Добровольская А.А., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Добровольская А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Dobrovolskaia A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/337">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/337</self-uri><abstract><p>Исследована современная ситуация, сформированная изменчивым влиянием внешней среды на взаимодействие систем «морской пассажирский порт – морская паромная / круизная компания», которая позволила сформировать новые задачи принятия решений при неопределенности по обоснованию инфраструктурных изменений. Отмечается, что руководителям морских пассажирских портов и терминалов недостаточно формировать принятие решений только на основе детерминированных моделей — вероятностный характер процессов предопределяет необходимость формирования новых моделей и методов для обоснования стратегий развития морских пассажирских портов. Актуальность рассматриваемых в статье проблем обусловлена следующими факторами: влияние увеличения размеров круизных и паромных судов, а также изменения в маршрутных сетях, позволяющие заблаговременно решать задачи прогнозирования развития на основе сценарного моделирования. Подчеркивается, что моделирование должно выполняться на основе новых цифровых транспортных моделей, учитывающих особенности инфраструктуры пассажирcких портов и терминалов, а также приоритетности причалов. В статье использована разработанная для данного исследования цифровая модель АО «Пассажирский порт Санкт-Петербург «Морской фасад» и обоснована необходимость выделения отдельных состояний в развитии морских пассажирcких портов. Доказана обоснованность выделения набора граничных точек, переломных моментов неопределенности будущего развития сложной системы морского пассажирского порта или терминала, связанного с наличием зон бифуркации — «разветвления» возможных путей эволюции портовой системы. Доказательство предлагаемого подхода представляется при помощи выделения отдельных стадий в развитии морского пассажирского порта Санкт-Петербурга. На основе представленного подхода предложена новая модель эволюции и управления развития системы морского пассажирского порта. Данная модель на едином «сборочном поле» отражает временные изменения в развитии морского пассажирского порта и аналитические данные по увеличению / уменьшению количества причалов. Представленный набор переходных точек позволяет определить временную модель развития морского пассажирcкого порта. Предложена новая модель работы с данными для принятия решений по модернизации инфраструктуры морского пассажирского порта. На основе широкого использования моделирования, с учетом различных законов распределения (гамма-распределение, пуассоновское распределение, нормальное и др.), представлены условия формирования отдельных «полей полезности», конусов предпочтений и целевых функций. Для точного описания ситуации принятия решений при неопределенности, возникающей перед руководителем морского пассажирского порта, обоснован выбор критерия Сэвиджа (S-критерий), приведены математическая модель и критерии. Показано решение формирования допустимого интервала на основе данных Dataset поля полезности по интенсивности работы паромных и круизных линий. На основе выполненного эксперимента обоснована точность предлагаемой модели принятия решений при неопределенности для обоснования условий по необходимости модернизации инфраструктуры (модернизации причалов) морского пассажирского порта. Представленные модель и результаты могут быть применены для других морских пассажирских портов и терминалов, что определяет универсальность представленного подхода. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The current situation formed by the changeable influence of the external environment on the interaction of “sea passenger port — sea ferry/cruise company” systems has formulated new decision-making tasks under uncertainty to justify infrastructural changes. It is not enough for the managers of sea passenger ports and terminals to make decisions only on the basis of deterministic models. Probabilistic nature of the processes predetermines the need to form new models and methods to substantiate strategies for the sea passenger ports development. The problem field considered in the paper is topical because today due to such trends as increase in dimension of cruise and ferry vessels and changes in route networks it is necessary to solve the problem of development forecasting on the basis of scenario modeling. Modeling should be performed on the basis of new digital transport models, which take into account the peculiarities of marine ports and terminals infrastructure, and priority of berths. The digital model of “Passenger Port of St. Petersburg “Sea Façade”, developed by the author, is used in the paper and the necessity to single out separate states in the development of sea passenger ports is substantiated. The validity of singling out a set of boundary points, turning points of uncertainty of future development of a complex system of a sea passenger port or terminal, connected with the presence of bifurcation zones — “ramification” of possible ways of the port system evolution is proved. The proof of the proposed approach is presented by means of allocation of individual stages in the development of the sea passenger port of St. Petersburg. Based on the presented approach, a new model for the evolution and management of the sea passenger port system development is proposed. This model on a single assembly field reflects temporary changes in the development of the sea passenger port and analytical data on the increase or decrease in the number of berths. The presented set of transition points allows to determine the time model of the sea passenger port development. A new model of working with data for making decisions on modernization of sea passenger port infrastructure is offered. On the basis of modeling, taking into account different distribution laws (gamma distribution, Poisson distribution, normal distribution and others) the conditions for formation of the individual “fields of utility”, cones of preference and target functions are presented. For precise description of decision-making situation under uncertainty faced by the head of the sea passenger port, the choice of Savage criterion (S-criterion) is substantiated and mathematical model and criteria are given. A solution for formation of acceptable interval on the basis of Dataset utility field data on intensities of ferry and cruise lines work is given. On the basis of the experiment, the accuracy of the proposed decision-making model under uncertainty to justify the conditions on the need for modernization of infrastructure (modernization of berths) of the sea passenger port is substantiated. The presented model and results can be applied to other sea passenger ports and terminals, which determines the universality of the presented approach. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>морской пассажирский порт</kwd><kwd>интенсивности паромных линий</kwd><kwd>прогнозирование развития</kwd><kwd>стохастические модели</kwd><kwd>принятие решений в условии неопределенности</kwd><kwd>модернизация инфраструктуры</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>sea passenger port</kwd><kwd>intensity of ferry lines</kwd><kwd>development forecasting</kwd><kwd>stochastic models</kwd><kwd>decision making under uncertainty</kwd><kwd>infrastructure modernization</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шпилько С. П. Морские круизы: теория и практика / С. П. Шпилько, Н. В. Андронова, Р. В. Чударев. — М.: Советский спорт, 2012. — 147 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shpil’ko, S. P., N. V. Andronova, and R. V. Chudarev. Morskie kruizy: teoriya i praktika. M.: Sovetskii sport, 2012.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ćorluka G. Cruise port passenger flow analysis: A cruise port governance perspective / G. Ćorluka, I. Peronja, D. Tubić // NAŠE MORE: znanstveni časopis za more i pomorstvo. — 2020. — Vol. 67. — Is. 3. — Pp. 181–191. DOI: 10.17818/NM/2020/3.1.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ćorluka, Goran, Ivan Peronja, and Dejan Tubić. “Cruise port passenger flow analysis: A cruise port governance perspective.” NAŠE MORE: znanstveni časopis za more i pomorstvo 67.3 (2020): 181–191. DOI: 10.17818/NM/2020/3.1</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Krile S. Modernization of the Infrastructure of Marine Passenger Port Based on Synthesis of the Structure and Forecasting Development / S. Krile, N. Maiorov, V. Fetisov // Sustainability. — 2021. — Vol. 13. — Is. 7. — Pp. 3869. DOI: 10.3390/su13073869.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krile, Srećko, Nikolai Maiorov, and Vladimir Fetisov. “Modernization of the infrastructure of marine passenger port based on synthesis of the structure and forecasting development.” Sustainability 13.7 (2021): 3869. DOI: 10.3390/su13073869.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cruise Market Watch. Growth of the Ocean Cruise Line Industry. 2023 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://cruisemarketwatch.com/growth/ (дата обращения: 22.03.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cruise Market Watch. Growth of the Ocean Cruise Line Industry. Web. 22 March 2023 .</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Baltic LINes: Shipping in the Baltic Sea — Past, present and future developments relevant for Maritime Spatial Planning. Project Report I. — 2016. — 35 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baltic LINes: Shipping in the Baltic Sea — Past, present and future developments relevant for Maritime Spatial Planning. Project Report I. 2016.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бродецкий Г. Л. Системный анализ в логистике. Выбор в условиях неопределенности / Г. Л. Бродецкий. — М.: Academia, 2010. — 336 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brodetskii, G. L. Sistemnyi analiz v logistike. Vybor v usloviyakh neopredelennosti. M.: Academia, 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волкова В. Н. Теория систем и системный анализ: учебник для академического бакалавриата / В. Н. Волкова, А. А. Денисов. — 2 е изд. — М.: Юрайт, 2014. — 616 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volkova, V. N., and A. A. Denisov. Teoriya sistem i sistemnyj analiz. M.: YUrajt, 2014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ильясов Б. Г. Основы теории систем и системного анализа: учебное пособие / Б. Г. Ильясов; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. — Уфа: РИК УГАТУ, 2016. — 217 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Il’yasov, B. G. Osnovy teorii sistem i sistemnogo analiza. Ufa: RIK UGATU, 2016.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Паладич Л. Грузопассажисркие суда / Л. Паладич // Морской флот. — 1990. — № 9. — С. 28–30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Paladich, L. “Gruzopassazhisrkie suda.” Morskoi flot 9 (1990): 28–30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Калиниченко И. Не нужен им берег российский // Коммерсантъ [Электронный ресурс] / И. Калиниченко. — Режим доступа: https://www.kommersant.ru/doc/883731 (дата обращения: 02.03.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kalinichenko, I. “Ne nuzhen im bereg rossiiskii.” Kommersant. Web. 3 March 2023 .</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">АО «Пассажирский Порт Санкт-Петербург «Морской фасад» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.portspb.ru/ (дата обращения: 15.02.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Passenger Port of Saint-Petersburg “Marine Façade”. Web. 2 Apr. 2023 .</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Майоров Н. Н. Вероятностная модель прогнозирования прибытия круизных или паромных судов в морской порт для оценки инфраструктуры / Н. Н. Майоров, В. А. Фетисов, А. А. Добровольская // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 2. — С. 169–180. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-2-169-180.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maiorov, Nikolai N., Vladimir A. Fetisov, and Angelina A. Dobrovolskaia. “Stochastic model for forecasting of cruise or ferry ship arrival at seaport for infrastructure assessment.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 14.2 (2022): 169–180. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-2-169-180.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Майоров Н. Н. Исследование работы морских пассажирских терминалов на основе диаграмм связей / Н. Н. Майоров // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2019. — № 1. — С. 119–126. DOI: 10.24143/2073-1574-2019-1-119-126.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maiorov, Nikolai N. “Research of functioning of maritime passenger terminals with application of mind maps.” Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies 1 (2019): 119–126. DOI: 10.24143/2073-1574-2019-1-119-126.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воевудский Е. Н. Стохастические модели в проектировании и управлении деятельностью портов / Е. Н. Воевудский, М. Я. Постан. — М.: Транспорт, 1987. — 318 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Voevudskii, E. N., and M. Ya. Postan. Stokhasticheskie modeli v proektirovanii i upravlenii deyatel’nost’yu portov. M.: Transport, 1987.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">AnyLogic [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.anylogic.ru (дата обращения: 15.02.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">AnyLogic. Web. 15 Feb. 2023 .</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Krile S. The influence of external environment to the ferry lines and marine passenger terminals/ S. Krile, N. Maiorov // Transport Problems. — 2020. — Vol. 15. — Pp. 203–214. DOI: 10.21307/TP 2020-060.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krile, Srećko, and Nikolai Maiorov. “The influence of external environment to the ferry lines and marine passenger terminals.” Transport Problems 15 (2020): 203–214. DOI: 10.21307/TP 2020-060.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liu Y. Cruise tourism for sustainability: An exploration of value chain in Shenzhen Shekou port / Y. Liu, E. Dong, S. Li, X. Jie // Sustainability. — 2020. — Vol. 12. — Is. 7. — Pp. 3054. DOI: 10.3390/su12073054.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liu, Yanhong, Erwei Dong, Shiqi Li, and Xiaowen Jie. “Cruise tourism for sustainability: An exploration of value chain in Shenzhen Shekou Port.” Sustainability 12.7 (2020): 3054. DOI: 10.3390/su12073054.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Майоров Н. Н. Исследование путей разработки точных цифровых моделей для объектов и узлов транспортной инфраструктуры / Н. Н. Майоров, А. А. Добровольская, В. Е. Таратун // Системный анализ и логистика. — 2021. — № 4 (30). — C. 114–121. DOI: 10.31799/2077-5687-2021-4-114-121.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maiorov, Nikolai Nikolaevich, Angelina Alexandrovna Dobrovolskaia, and Vitaly Evgenievich Taratun. “Research of ways to develop accurate digital models for objects and nodes of transport infrastructure.” Sistemnyi analiz i logistika 4(30) (2021): 114–121. DOI: 10.31799/2077-5687-2021-4-114-121.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
