РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ОЦЕНКИ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ МОРСКОГО ГРУЗОВОГО ФРОНТА ЭКСПОРТНОГО УГОЛЬНОГО ТЕРМИНАЛА

Исследование посвящено вероятностной оценке стохастическими методами проектной пропускной способности морского грузового фронта (МГФ) для специализированных угольных экспортных морскихпортов и терминалов, технологические погрузочно-разгрузочные операции которых выполняются высокопроизводительным конвейерным транспортом. Данная задача является комплексной и затрагивает различные аспекты: технологические процессы работы флота и портового оборудования, эксплуатационно-технические характеристики морских портовых перегрузочных комплексов и коммерческого флота. Объектом исследования являются технологические процессы работы морского флота и современного морского экспортного угольного терминала с применением конвейерной механизации. Границами определен МГФ как ключевая и наиболее сложная технологическая зона терминала. Предметом исследования являются методы стохастического моделирования, направленные на получение функционального диапазона результатов вероятностной оценки пропускной способности МГФ. В статье выполнено обоснование типа модели и ее логики, сформирована структура модели с составом и взаимосвязями элементов, обозначены границы модели, определены распределения вероятности исходных параметров, разработан расчетный алгоритм модели вероятностной оценки пропускной способности МГФ, выполнен расчетный эксперимент с моделью. В результате проведенных исследований достигнута основная цель: создана и апробирована методика стохастического моделирования для вероятностной оценки пропускной способности МГФ угольных экспортных терминалов. Научная новизна исследования состоит том, что в рамках исследования впервые для специализированных экспортных угольных терминалов разработана методика вероятностной оценки пропускной способности МГФ с применением стохастического моделирования, которое позволяет увеличить точность и соответствие пропускной способности МГФ реальному грузообороту эксплуатируемых угольных терминалов. Стохастическое моделирование транспортных систем открывает новые возможности с точки зрения решения прикладных задач и обладает высоким исследовательским потенциалом. Для логистических и технических систем разработанная методика обладает потенциалом для применения с целью оптимизации неэффективных процессов и увеличения пропускной способности.

морские порты, угольные морские терминалы, морской грузовой фронт, судопогрузочные операции, технологическое проектирование морских портов, стохастическое моделирование, вероятностная оценка

1. Валькова С. С. Вероятностно-статистический метод расчета вместимости склада морского порта / С. С. Валькова // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 3. - С. 507-519. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-3-507-519.

2. Barros V. H. Model and heuristic for berth allocation in tidal bulk ports with stock level constraints / V. H. Barros, T. S. Costa, A. C. Oliveira, L. A. Lorena // Computers & Industrial Engineering. - 2011. - Vol. 60. - Is. 4. - Pp. 606-613. DOI: 10.1016/j.cie.2010.12.018.

3. Bugaric U. S. Optimal utilization of the terminal for bulk cargo unloading / U. S. Bugaric, P. B. Petrovic, Z. V. Jeli, D. V. Petrovic // Simulation. - 2012. - Vol. 88. -Is. 12. -Pp. 1508-1521. DOI: 10.1177/0037549712459773.

4. van Vianen T. Simulation-based determination of the required stockyard size for dry bulk terminals / T. van Vianen, J. Ottjes, G. Lodewijks // Simulation Modelling Practice and Theory. - 2014. - Vol. 42. - Pp. 119- 128. DOI: 10.1016/j.simpat.2013.12.010.

5. van Vianen T. Belt conveyor network design using simulation / T. van Vianen, J. Ottjes, G. Lodewijks // Journal of Simulation. - 2016. - Vol. 10. - Is. 3. - Pp. 157-165. DOI: 10.1057/jos.2014.38.

6. van Vianen T. Simulation-based rescheduling of the stacker-reclaimer operation / T. van Vianen, J. Ottjes, G. Lodewijks // Journal of Computational Science. - 2015. - Vol. 10. - Pp. 149-154. DOI: 10.1016/j.jocs.2014.06.004

7. Kleinheerenbrink A. J. A. A Design Tool for Dry Bulk Terminals / A. J. A. Kleinheerenbrink.- Delft University of Technology, 2012. - 142 p.

8. Ligteringen H. Ports and terminals / H. Ligteringen, H. Velsink. - CA Delft, Netherlands: VSSD, 2012. - 276 p.

9. Robenek T. A branch-and-price algorithm to solve the integrated berth allocation and yard assignment problem in bulk ports / T. Robenek, N. Umang, M. Bierlaire, S. Ropke // European Journal of Operational Research. - 2014. -Vol. 235. -Is. 2. - Pp. 399-411. DOI: 10.1016/j.ejor.2013.08.015.

10. Thorensen C.A. Port designer’s handbook / C. A. Thorensen. - London: Thomas Telford Limited, 2010. - 554 p.

11. Umang N. Exact and heuristic methods to solve the berth allocation problem in bulk ports / N. Umang, M. Bierlaire, I. Vacca // Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review. - 2013. - Vol. 54. - Pp. 14-31. DOI: 10.1016/j.tre.2013.03.003.

12. Спасский Я. Б. Автоматизация технологического проектирования портовых терминалов на основе имитационного моделирования: дис. … канд. техн. наук : 05.13.12 / Ярослав Борисович Спасский. - СПб., 2012. - 214 с.

13. Кузнецов А. Л. Имитационное моделирование работы порта с учетом дифференцированных метеоусловий / А. Л. Кузнецов, В. А. Погодин, Я. Б. Спасский // Эксплуатация морского транспорта. - 2011. - № 1 (63). - С. 3-8.

14. Бондарева И. О. Оценка качества логистического обслуживания грузового порта на основе имитационного моделирования: дис. … канд. техн. наук : 05.13.10 / Ирина Олеговна Бондарева. - Астрахань, 2010. - 226 с.

15. Павленко С. С. Организация системы управления грузораспределением морских контейнерных терминалов на основе имитационного моделирования: дис. … канд. техн. наук / Сергей Сергеевич Павленко. - СПб., 2016. - 179 с.

16. Погодин В. А. Обоснование оптимальных технологических параметров контейнерных комплексов: дис. … канд. техн. наук / Владимир Алекссевич Погодин. - Л., 1989. - 201 с.

17. Степанов А. Л. Перегрузочное оборудование портов и транспортных терминалов / А. Л. Степанов. - СПб.: Политехника, 2013. - 427 с.

18. Ханова А. А. Методология стратегического управления грузовым портом на основе имитационного моделирования: автореф. дис. … д-ра техн. наук / Анна Алексеевна Ханова. - Астрахань, 2013. - 32 с.

19. Кузнецов А. Л. Бенчмаркинговые показатели в технологическом проектировании контейнерных терминалов / А. Л. Кузнецов, А. В. Кириченко, В. Н. Щербакова-Слюсаренко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 1. - С. 7-19. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-1-7-19.

20. Щербакова-Слюсаренко В. Н. Разработка функциональной модели контейнерного терминала типа «сухой порт» и принципов ее использования в технологическом проектировании / В. Н. Щербакова-Слюсаренко, В. А. Погодин, А. С. Ткаченко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 1. - С. 48-60. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-1-48-60.

21. Кузнецов А.Л. Теоретико-множественная модель для расчета операционных ресурсов контейнерного терминала / А. Л. Кузнецов, А. Д. Семенов, В. Н. Щербакова-Слюсаренко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 5. - С. 1094-1103. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-5-1094-1103.

22. Кузнецов А. Л. Планирование работы тыловых грузовых фронтов морских контейнерных терминалов методами имитационного моделирования / А. Л. Кузнецов, А. В. Кириченко, А. Д. Семенов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 2. - С. 243-253. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-2-243-253.

23. Кузнецов А. Л. Имитационное моделирование в задачах анализа операций в морских портах / А. Л. Кузнецов, А. В. Кириченко, В. Н. Щербакова-Слюсаренко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 2. - С. 259-274. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-2-259-274.

24. Емельянова Н. М. Возможность использования вероятностных оценок запасов при управлении углеводородными ресурсами / Н. М. Емельянова, В. И. Пороскун // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2006. - № 12. - С. 67-71.

25. Белов В. П. Аналитико-статистический метод оценки надёжности систем управления и навигации подвижных объектов / В. П. Белов, А. Д. Голяков, С. Я. Старков // Сборник докладов НТК «Радиолокация, навигация, связь». - 2003.

26. Соколянский П. А. Вероятностные методы расчета электроэнергетической системы предприятия / П. А. Соколянский, В. И. Хименко // Фундаментальные исследования. - 2005. - № 7. - С. 42-44.

27. Фетисов В. А. Исследование и реализация оптимального варианта работы портовой логистической системы с использованием имитационных моделей систем массового обслуживания / В. А. Фетисов, Н. Н. Майоров // Эксплуатация морского транспорта. - 2012. - № 3 (69). - С. 3-7.

28. Проталинский О. М. Концепция интеллектуального управления технологическими процессами грузового порта на основе имитационных моделей / О. М. Проталинский, А. А. Ханова // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2007. - № 1 (36). - С. 46-49.