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»10.21821/2309-5180-2026-18-2-204-215CVYHCZgumrf-718Research ArticleЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА, ВОДНЫЕ ПУТИ СООБЩЕНИЯ И ГИДРОГРАФИЯOPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHYРазработка модели для оптимизации планировки открытых складских площадок портов Северного морского путиModel development for optimization of the layout of open storage areas of northern sea route portsГалинА. В.GalinA. V.

Александр Валентинович Галин, доктор технических наук, профессор

198035; ул. Двинская 5/7; Санкт-Петербург

e-mail: kaf_top@gumrf.ru

Aleksandr V. Galin, Grand PhD in Technical Sciences, Professor

198035; 5/7 Dvinskaya Str.; St. Petersburg

e-mail: kaf_top@gumrf.ru

galin2403@gmail.comГольдиновД. В.GoldinovD. V.

Данил Вадимович Гольдинов, аспирант

198035; ул. Двинская 5/7; Санкт-Петербург

Научный руководитель: Александр Валентинович Галин

Danil V. Goldinov, Postgraduate

198035; 5/7 Dvinskaya Str.; St. Petersburg

Supervisor: Aleksandr V. Galin

goldinoff91@gmail.comФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»РоссияAdmiral Makarov State University of Maritime and Inland ShippingRussian Federation202628052026182204215Copyright © Галин А.В., Гольдинов Д.В., 20262026Галин А.В., Гольдинов Д.В.Galin A.V., Goldinov D.V.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/718

   Настоящая статья посвящена актуальной проблеме оптимизации планировки открытых складских площадок для контейнеров и генеральных грузов портов Северного морского пути. Предложена расчетная модель, направленная на максимизацию вместимости склада с учетом геометрических параметров грузовых мест, технологических проездов и ограничений нагрузки на покрытие. Модель, реализованная в формате электронных таблиц с поддержкой исполняемых программных модулей (макросов), включает учет параметров грузовых мест: длины, ширины, массы, допустимой нагрузки и предназначена для оптимизации размещения штабелей груза с варьированием количества грузовых мест по длине и ширине штабелей. Рассматриваются два варианта компоновки складской площадки: «продольный» (размещение грузовых мест длинной стороной вдоль длинной стороны земельного участка размещения склада) и «поперечный» (размещение грузовых мест широкой стороной вдоль длины участка). Приведены формулы преобразования произвольных прямоугольных участков к стандартной форме для расчетов. На примере 20-футовых контейнеров показано, что оптимальная вместимость склада не всегда достигается при максимальных длине и ширине штабелей, размещаемых на складе, что подтверждает необходимость проведения точных расчетов. Модель полезна для проектирования новых и оптимизации существующих складов генеральных грузов и контейнеров, особенно в портах Северного морского пути с ограниченной инфраструктурой. Модель имеет ряд ограничений и упрощений (однородность грузов, прямоугольная форма участков расположения складов), которые задают направления для дальнейшего развития, включая работу с многоугольными площадками и разнотипными грузами.

   На основе проведенного исследования сформулированы выводы об эффективности модели и оптимальности компоновок складов.

   This paper is devoted to the current problem of optimization of the layout of open storage areas for containers and general cargo of Northern Sea Route ports. A computational model aimed at maximizing storage capacity taking into account the geometric parameters of cargo units, technological aisles, and pavement load constraints is proposed. The model, implemented in the form of a spreadsheet with executable modules (macros), includes the parameters of cargo units (length, width, weight, permissible load) and is intended to optimize the placement of cargo stacks by varying the number of cargo units along the length and width of the stacks. Two layout variants of the storage area are considered: “longitudinal” (placement of cargo units with the long side along the long side of the storage site) and “transverse” (placement of cargo units with the wide side along the length of the site). Formulas for transforming arbitrary rectangular plots into a standard form for calculations are presented. Using the example of 20-foot containers, it is shown that optimal storage capacity is not always achieved with maximum stack length and width placed in the storage area, which confirms the need for precise calculations. The model is useful for the design of new and optimization of existing storage areas for general cargo and containers, especially in Northern Sea Route ports with limited infrastructure. The model has a number of limitations and simplifications (homogeneity of cargo, rectangular shape of storage area plots), which define directions for further development, including the use of polygonal plots and different types of cargo.

   Based on the results of the study, conclusions are drawn regarding the effectiveness of the model and the optimality of storage area layouts.

контейнерный терминалоптимизация складаСеверный морской путьматематическое моделированиегенеральные грузытранспортная артериягодовой грузооборотстатистикафинансовые вложенияэффективная перегрузкаcontainer terminalstorage layout optimizationNorthern Sea Routemathematical modelinggeneral cargoReferencesАлексушин Г. В. Развитие атомного ледокольного флота и его роли в экономическом освоении Северного морского пути / Г. В. Алексушин // Арктика и Север. — 2023. — № 53. — С. 28–35. — EDN: KAMGIH. DOI: 10.37482/issn2221–2698.2023.53.28.Aleksushin, G. V. “The nuclear icebreaker fleet and its role in the economic development of the northern sea route”. Arctic and North 53 (2023): 28–35. EDN: KAMGIH. DOI: 10.37482/issn2221–2698.2023.53.28.Makarova I. The Construction of Seaports in the Arctic: Prospects and Environmental Consequences / I. Makarova, P. Buyvol, E. Mukhametdinov, A. Boyko // Journal of Marine Science and Engineering. — 2023. — Vol. 11. — Is. 10. DOI: 10.3390/jmse11101902.Makarova, I., P. Buyvol, E. Mukhametdinov and A. Boyko. “The Construction of Seaports in the Arctic: Prospects and Environmental Consequences.” Journal of Marine Science and Engineering 11.10 (2023). DOI: 10.3390/jmse11101902.Hermann R. R. Arctic transshipment hub planning along the Northern Sea Route : A systematic literature review and policy implications of Arctic port infrastructure / R. R. Hermann, N. Lin, J. Lebel, A. Kovalenko // Marine Policy. — 2022. — Vol. 145. — Pp. 105275. DOI: 10.1016/j.marpol.2022.105275.Hermann, R. R., N. Lin, J. Lebel and A. Kovalenko. “Arctic transshipment hub planning along the Northern Sea Route : A systematic literature review and policy implications of Arctic port infrastructure.” Marine Policy 145 (2022): 105275. DOI: 10.1016/j.marpol.2022.105275.Zakharova I. A study on port efficiency in the Russian Arctic as a key factor for trade growth in the Northern Sea Route / I. Zakharova, H-S. Lee // Korea Trade Review. — 2023. — Vol. 48. — Is. 4. — Pp. 121–148. DOI: 10.22659/ktra.2023.48.4.121.Zakharova, I. and H-S. Lee. “Astudy on port efficiency in the Russian Arctic as a key factor for trade growth in the Northern Sea Route.” Korea Trade Review 48.4 (2023): 121–148. DOI: 10.22659/ktra.2023.48.4.121.Горенькова В. С. Методика планирования перевозки и выгрузки контейнеризованных грузов во внепортовых условиях / В. С. Горенькова // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 74–83. — EDN: KANMEE. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-1-74-83.Goren’kova, V. S. “Methodology for planning transportation and containerized cargo unloading in offport conditions.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 16.1 (2024): 74–83. EDN: KANMEE. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-1-74-83.Андреева Е. В. Поиск оптимальных судоходных маршрутов в акватории арктических морей / Е. В. Андреева, А. Л. Тезиков // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 2. — С. 191–199. — EDN: VWMHSK. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-2-191-199.Andreeva, E. V. and A. L. Tezikov. “Search for optimal shipping routes in the arctic seas.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 15.2 (2023): 191–199. EDN: VWMHSK. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-2-191-199.Kong L. Mathematical modeling and optimizing of yard layout in automated container terminals / L. Kong, M. Ji // Expert Systems with Applications. — 2024. — Vol. 258. — Pp. 125117. DOI: 10.1016/j.eswa.2024.125117.Kong, L. and M. Ji. “Mathematical modeling and optimizing of yard layout in automated container terminals.” Expert Systems with Applications 258 (2024): 125117. DOI: 10.1016/j.eswa.2024.125117.Wirjodirdjo B. Container yard planning layout model considering demand and lost sale container / B. Wirjodirdjo, A. G. Budianto, I. N. Pujawan, I. Maflahah // Proceedings of the 2020 2<sup>nd</sup> International conference on management science and industrial engineering 2020. — P. 314–318.Wirjodirdjo, B., A. G. Budianto, I. N. Pujawan and I. Maflahah. “Container yard planning layout model considering demand and lost sale container.” Proceedings of the 2020 2<sup>nd</sup> International conference on management science and industrial engineering. 2020: 314–318.Yu H. Yard Operations and Management in Automated Container Terminals : A Review / H. Yu, Y. Deng, L. Zhang, X. Xiao, C. Tan // Sustainability. — 2022. — Vol. 14. — Is. 6. DOI: 10.3390/su14063419.Yu, H., C. Tan et al. “Yard Operations and Management in Automated Container Terminals : A Review.” Sustainability 14.6 (2022). DOI: 10.3390/su14063419.Кузнецов А. Л. Генезис моделей развития портов в современной транспортной науке / А. Л. Кузнецов, А. В. Галин // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2015. — № 2(30). — С. 141–153. — EDN: TPSXEF. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-2-141-153.Kuznetsov, A. L. and A. V. Galin. “Genezis modeley razvitiya portov v sovremennoy transportnoy nauke.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 2(30) (2015): 141–153. EDN: TPSXEF. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-2-141-153.Кузнецов А. Л. Дискретно-событийное моделирование грузовых фронтов контейнерного терминала / А. Л. Кузнецов, А. В. Галин, Г. Б. Попов // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 4. — С. 589–602. — EDN: TRJAZE. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-4-589-602.Kuznetsov, A. L., A. V. Galin and G. B. Popov. “Discrete-event modelling of container terminal cargo fronts.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 15.4 (2023): 589–602. EDN: TRJAZE. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-4-589-602.

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