Майоров Николай Николаевич — доктор технических наук, доцент
190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская 67, лит. А
Maiorov, Nikolai N. — Dr. of Technical Sciences, associate professor
67/A Bol’shaya Morskaya Str., St. Petersburg, 190000
Язвенко Максим Романович — аспирант
190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 67, лит. А
Yazvenko, Maksim R. — Postgraduate student
67/A Bol’shaya Morskaya Str., St. Petersburg, 190000
Темой работы является исследование вариантов принятия решений при неопределенности, а также в практических ситуациях работы с ограниченными данными в условиях стохастического, изменчивого влияния внешней среды в сфере морских пассажирcких перевозок. Обращается внимание на то, что в данном случае принятие решения по модернизации только на основе опыта руководителя порта или некоторого опыта отрасли, с одной стороны, достаточно ограничено в выборе альтернатив, а с другой — может привести к неправильным решениям в области прогнозирования развития, формированию мер, направленных на изменение положения морского пассажирcкого порта в регионе моря по отношению к другим терминалам и оценке целевой функции порта. Отмечается, что одним из инструментов сбора данных является непрерывный мониторинг изменений в маршрутных паромных и круизных сетях и анализ изменений инфраструктуры других пассажирских портов в регионе. Для полноты данных предлагается использование многосценарного моделирования в цифровом двойнике морского пассажирcкого порта, разработанного в среде AnyLogic, а также выполнение оптимизационных экспериментов, позволяющих получить набор значений по количеству круизных и паромных судов на предстоящую навигацию. Отмечается, что использование имитационной модели дает возможность включить такое влияние внешней среды, как тенденция к увеличению размеров круизных и паромных судов, тем самым формируя современные инфраструктурные требования к созданию новых или модернизации существующих причалов. В данной случае обоснованно предлагается введение приоритетности в модели входящего потока судов. Объектом исследования выступает входящий поток круизных и паромных судов с выделением приоритетности в очереди. Представлен сравнительный анализ применимости различных математических распределений систем массового обслуживания для входных потоков судов в систему морского пассажирского порта с приоритетами. Разработанная имитационная модель выполнена на основе имеющихся реальных данных по инфраструктуре пассажирского порта АО «Пассажирский порт Санкт-Петербург «Морской фасад» и судозаходам за прошедшие годы. Рассмотрен многосценарный случайный входной поток круизных и паромных судов, имеющий несколько приоритетных характеристик. В результате моделирования формируется набор данных, который для руководителя порта является необходимым полем полезности и основой для использования моделей принятия решений при неопределенности. В результате многосценарного моделирования проведен анализ полученных данных моделирования пропускной способности при различных распределениях потока. На основе выполненных экспериментов определена эффективность использования бета-распределения. По результатам моделирования определены границы применимости по каждому распределению и получен доверительный интервал максимальной интенсивности, на который можно ориентироваться при принятии решений по модернизации инфраструктуры порта. Методика формирования данных на основе многосценарного моделирования позволяет сформировать необходимый набор данных с учетом влияния внешней среды для принятия решений в отношении модели развития морского пассажирского терминала. Представленная методика может быть распространена на исследование систем: «морская паромная / круизная линий – морской пассажирский порт – наземная инфраструктура».
The topic of the paper is the study of decision-making options under uncertainty, as well as in practical situations of working with limited data in conditions of stochastic, variable influence of the external environment in the sphere of maritime passenger transportation. Attention is drawn to the fact that in this case, making a decision on modernization only on the basis of the experience of the port manager or some industry experience, on the one hand, is quite limited in the choice of alternatives, and on the other hand, may lead to incorrect decisions in the field of development forecasting, formation of measures to change the position of the marine passenger port in the sea region in relation to other terminals and evaluation of the target function of the port. It is noted that one of the tools for data collection is continuous monitoring of changes in route ferry and cruise networks and analyzing changes in the infrastructure of other passenger ports in the region. For completeness of data it is proposed to use multi-scenario modeling in the digital twin of the sea passenger port developed in AnyLogic environment, as well as to perform optimization experiments to obtain a set of values for the number of cruise and ferry vessels for the upcoming navigation. It is noted that the use of a simulation model makes it possible to include such an influence of the external environment as the trend of increasing size of cruise and ferry ships, which forms new infrastructure requirements for the creation of new or modernization of existing berths. In this case, the introduction of prioritization in the model of the incoming flow of ships is reasonably proposed. The object of the study is the incoming flow of cruise and ferry ships with prioritization in the queue. A comparative analysis of applicability of different mathematical distributions of mass service systems for incoming ship flows into the sea passenger port system with prioritization is presented. The developed simulation model is based on the available real data on the passenger port infrastructure of marine “Passenger Port of St. Petersburg ‘Sea Facade’ and ship calls for the past years. A multi-scenario random input flow of cruise and ferry ships with several priority characteristics is considered. As a result of modeling a set of data is formed, which for the port manager is a necessary field of utility and a basis for the use of decisionmaking models under uncertainty. As a result of multi-scenario simulation, the obtained throughput simulation data under different flow distributions were analyzed. Based on the performed experiments, the efficiency of using the beta distribution was determined. Based on the simulation results, the applicability boundaries for each distribution were determined and a confidence interval of maximum intensity was obtained, which can be used as a reference for making decisions on port infrastructure modernization. The methodology of data formation on the basis of multiscenario modeling allows to form the necessary set of data taking into account the influence of the external environment for decision-making on the model of marine passenger terminal development. The presented methodology can be extended to the study of systems: “sea ferry / cruise lines — sea passenger port — land infrastructure”.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.