ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ТРАНСПОРТНЫХ СУДОВ НА РЕЙДЕ СРЕДСТВАМИ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ MATLAB

В статье рассмотрена одна из задач управления работой флота малой судоходной компании, осуществляющей перевозку грузов снабжения в районах Восточной Арктики, на уровне рейсового планирования, а именно частная задача расстановки вспомогательных плавсредств для разгрузки транспортных судов на рейде. Отмечается, что производственная необходимость частой корректировки рейсовых планов небольших компаний приводит в итоге к многократному решению одной и той же задачи производственного планирования, но с разными входными параметрами. Именно итерационным характером процесса принятия управленческих решений в первую очередь обоснована актуальность решения задачи автоматизации рейсового планирования. Показано, что основной проблемой при автоматизации процесса управления работой группы судов является разработка математических моделей, адекватных реальным процессам и экономической конъюнктуре на рынке, с применением методов численной оптимизации. В ходе научного исследования выполнена адаптация классической модели производственного планирования под технологические параметры задачи организации обработки судов на рейде с использованием для разгрузки последних плавсредств портового флота. Основными результатами исследования являются модель расстановки вспомогательного флота в условиях его дефицита, выполненная методами линейного программирования, с ее реализацией в среде прикладных программ пакета MATLAB, а также численный эксперимент для обоснования достоверности полученных модельных решений и доказательства адекватности предложенной модели расстановки флота реальному технологическому процессу. Отличительной особенностью математической модели в виде программного продукта является гибкость перенастройки входных параметров к изменяющимся условиям и выполняемым задачам за счет организации их ввода в форматах текстов файлов. Практическое применение математической модели «расстановки вспомогательного флота» и ее подпрограммного аналога в рамках автоматизации процесса управления группой судов на малых сегментах рынка морских перевозок позволяет оценивать эффективность работы портового флота и сформировать оптимальные схемы его расстановки на ближайшую навигацию.

морской транспорт, управление работой флота, математическое моделирование, расстановка вспомогательного флота, перевозка грузов в Арктике

1. Дмитриенко Д. В. Исследование операций - инструмент для повышения эффективности управления водным транспортом / Д. В. Дмитриенко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 5. - С. 1131-1141. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-5-1131-1141.

2. Салько Д. Ю. Применение линейного моделирования при планировании работы флота судоходной компании / Д. Ю. Салько, К. М. Искандаров // Вестник государственного морского университета им. адмирала Ф. Ф. Ушакова. - 2012. - № 1(1). - С. 81-84.

3. Маликова Т. Е. Математические методы и модели в управлении на морском транспорте: учебное пособие / Т. Е. Маликова. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ООО «Издательство ЮРАЙТ», 2018. - 373 с.

4. Зачесов В. П. Текущее и оперативное планирование работы флота в рыночных условиях / В. П. Зачесов, Ю. И. Платов // Транспортное дело России. - 2017. - № 1. - С. 143-144.

5. Маликова Т. Е. Формирование понятийного аппарата «малая судоходная компания» / Т. Е. Маликова, Е. С. Тимошек // Инновационное развитие рыбной отрасли в контексте обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации. Материалы IV Национальной научно-технической конференции. - Владивосток: Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, 2021. - С. 319-325.

6. Вишневский Д. О. Моделирование оптимальной структуры флота и перспективных направлений его работы / Д. О. Вишневский // Технологический аудит и резервы производства. - 2015. - Т. 1. - № 3(21). - С. 4-8. DOI: 10.15587/2312-8372.2015.37095

7. Тимошек Е. С. Распределительная модель судов снабжения Арктического региона на участке транспортной сети / Е. С. Тимошек, Т. Е. Маликова // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2019. - № 60. - С. 213-222.

8. Маликова Т. Е. Результаты численной реализации задачи расстановки флота малой судоходной компании / Т. Е. Маликова, Е. С. Тимошек // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 4. - С. 654-665. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-4-654-665.

9. Тимошек Е. С. Определение зоны эффективного использования транспортного флота в арктическом регионе на примере группы судов компании ООО «Маринтэк» / Е. С. Тимошек, С. Е. Чуйкова // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2019. - № 61. - С. 184-192.

10. Маликова Т. Е. Использование теории графов при разработке математических моделей систем «смещающийся груз-спецустройство» / Т. Е. Маликова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2012. - № 2. - С. 39-42.

11. Nechaev Yu. I. Control of functioning regimes of on-board intelligence systems of safety monitoring / Yu. I. Nechaev, O. N. Petrov // Proceedings of 9th International ship stability workshop. - Hamburg. Germany, 2007. - Pp. 1-9.

12. Маликова Т. Е. Исследование системы обеспечения технологической безопасности морских судов методами теории катастроф / Т. Е. Маликова, М. А. Москаленко // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 3. - С. 94-97.

13. Кукушкин И. В. Алгоритмическое и программное обеспечение имитационного моделирования процессов переработки каботажных грузов / И. В. Кукушкин, А. П. Нырков, А. А. Нырков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 2 (36). - С. 190-200. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-2-190-200.

14. 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.

15. Kuznetsov A. L. Simulation Model of Container Land Terminals / A. L. Kuznetsov, A. V. Kirichenko, J. J. Eglit // TransNav: International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. - 2018. - Vol. 12. - № 2. - Pp. 321-326. DOI: 10.12716/1001.12.02.13.

16. Румянцева А. А. Рациональная расстановка флота с использованием индексного метода / А. А. Румянцева // Экономика и предпринимательство. - 2019. - № 7(108). - С. 1073-1076.

17. Мойсеенко С. С. Методика выбора судов для освоения заданного грузопотока / С. С. Мойсеенко // IV Международной Балтийский морской форум: материалы Международного морского форума. - 2016. - С. 99-104.

18. Галин А. В. Аналитический обзор методов маршрутизации судов в линейном контейнерном сервисе при сбое его работы / А. В. Галин, А. С. Малыхин // Транспортное дело России. - 2019. - № 2. - С. 162-164.

19. Платов А. Ю. О современных методах бизнес-планирования работы речного флота / А. Ю. Платов, Ю. И. Платов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2018. - № 54. - С. 110-115.

20. Кузнецов А. Л. Метод генетических химер для решения задачи рационализации маршрутов морской транспортировки / А. Л. Кузнецов, А. В. Кириченко, Г. Б. Попов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 3. - С. 456-467. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-3-456-467.

21. Тимошек Е. С. Адаптация задачи расстановки флота к условиям работы малых судоходных компаний / Е. С. Тимошек, Т. Е. Маликова // Логистика: современные тенденции развития. Материалы XIX Международной научно-практической конференции. - СПб.: Изд-во ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова, 2020. - С. 97-103.

22. Азовцев А. И. Развитие судов для условий грузовых операций на необорудованных берегах Арктических и Субарктических морей / А. И. Азовцев, В. А. Кулеш, С. А. Огай, В. А. Петров // Полярная механика. - 2016. - № 3. - С. 450-460.

23. Азовцев А. И. Мореходные вездеходы на воздухоопорных гусеницах для повышения эффективности транспортной системы Арктики / А. И. Азовцев, С. А. Огай // Полярная механика. - 2016. - № 3. - С. 483-494.

24. Азовцев А. И. Прогноз преимуществ транспортных средств на воздухоопорных гусеницах для комплексного освоения замерзающего шельфа и побережья Арктики и Дальнего Востока / А. И. Азовцев, С. А. Огай, О. В. Москаленко // Проблемы транспорта Дальнего Востока. Доклады научно-практической конференции. - 2017. - № 2 (2). - С. 354-358.

25. Бородин Г. А. Использование среды MATLAB при решении задач линейного программирования / Г. А. Бородин, В. А. Титов, И. Н. Маслякова // Фундаментальные исследования. - 2016. - № 11-1. - С. 23-26.

26. Тимошек Е. С. Решение задач расстановки флота в среде MATLAB в учебном процессе морских вузов / Е. С. Тимошек // Вестник государственного морского университета им. адмирала Ф. Ф. Ушакова. - 2019. - № 4 (29). - С. 25-30.