Выбор оптимальной последовательности сигналов блока управления при обработке штабеля контейнеров на морском терминале

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. 

1. Галин 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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).

9. Коробкова 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. Маликова Т. Е. Склады и складская логистика / Т. Е. Маликова. — М.: ООО «Издательство ЮРАЙТ», 2021. — 157 с.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.