Моделирование работы барже-буксирных составов методом матричной маршрутизации

В статье рассматриваются задачи моделирования работы классического (постоянной конфигурации) и изменяемого судового состава барж методом матричной маршрутизации. Перегруппировка состава непосредственно на маршруте позволяет оперировать большим количеством барж по сравнению с постоянным составом, что увеличивает его общую грузоподъемность. Эффективность работы водного транспорта определяется объемом доставленного груза в соотношении к эксплуатационным расходам, которые зависят от времени нахождения судна на маршруте. Дополнительные остановки во время рейса состава судов для его переформирования позволяют увеличить общий грузооборот, но при этом приводят к увеличению времени рейса, что является определенным противоречием, решение которого возможно за счет применения вариативного подхода к организации работы барже-буксирных составов. Представлены результаты разработки математического аппарата для описания модели движения барже-буксирного состава по внутренним водным путям, с учетом влияния поворотов на изменение скорости состава и на общее время рейса, дополнительно рассматривается частная задача перегруппировки состава. В исследовании проанализирован маршрут от Нижнесвирского шлюза до Ладожского озера, на котором определены поворотные точки и места, где необходимо изменить конфигурацию состава для его прохождения. Для математического описания движения судна по маршруту предложена система расчетных матриц, позволяющая обобщенно представить изменение и взаимосвязи скоростных и временных параметров движения судна с его маршрутом, в том числе учесть время перегруппировки состава. Выявлены основные факторы, влияющие на эффективность организации работы составов с их переформированием на маршруте. В качестве основы построения матриц предложено использовать поворотные точки, система которых сформирована в виде трехуровневой модели. Комплекс матриц позволяет получить количественное представление о движении судна и времени рейса, обеспечивая при этом детализацию параметров прохождения состава по отдельным участкам водного пути, что в целом является основой развиваемой информационной технологии интеллектуального управления работой барже-буксирных составов.

1. Галкин А. В. Управление транспортными потоками в интеллектуальной транспортной системе / А. В. Галкин, А. С. Сысоев // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ. — 2020. — Т. 6. — С. 32–35.

2. Мойсеенко С. С. Структура комплекса задач оптимального проектирования мультимодальных грузоперевозок / С. С. Мойсеенко, Л. Е. Мейлер // Балтийский морской форум. Материалы VI Международного Балтийского морского форума, в 6 томах. — Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2018. — Т. 2. — С. 45–51.

3. Тимошек Е. С. Аналитический обзор моделей и методов в управлении работой флота / Е. С. Тимошек, Т. Е. Маликова // Эксплуатация морского транспорта. — 2021. — № 4 (101). — С. 38–51. DOI: 10.34046/aumsuomtl01/7.

4. Жидкова А. М. Оптимизация конфигурации барже-буксирных составов в зависимости от габаритных и навигационных характеристик внутренних водных путей / А. М. Жидкова // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 5. — С. 722–735. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-5-722-735.

5. Патент 2786282 Российская Федерация, МПК B63B 21/62. Способ формирования судового состава / А. М. Жидкова, Е. О. Ольховик; заявл. и патентообл. Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. № 2022121005; заявл. 02.08.2022; опубл. 19.12.2022, бюл. № 35.

6. Жидкова А. М. Возможность применения зарубежного опыта эксплуатации барже-буксирных составов в системе водного транспорта России / А. М. Жидкова // Логистика: современные тенденции развития. Материалы XXII Международной научно-практической конференции. — СПб.: Государственный университет морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова, 2023. — С. 177–186.

7. Довгоброд Г. М. Универсальный измеритель скорости поворота для морских и речных судов / Г. М. Довгоброд // Морское оборудование и технологии. — 2020. — № 2 (23). — С. 14–16.

8. Мельник В. Г. Исследование взаимного изменения элементов поворота судна / В. Г. Мельник, А. Н. Штанько // Эксплуатация морского транспорта. — 2018. — № 3 (88). — С. 44–48.

9. Виноградов В. Н. Анализ влияния случайных параметров судна на управляемость и безопасность / В. Н. Виноградов, Н. В. Ивановский, Д. А. Новоселов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. — 2018. — № 55. — С. 169–181.

10. Клементьев А. Н. Влияние различных факторов на ширину ходовой полосы судна при прохождении поворотов / А. Н. Клементьев // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. — 2012. — № 1. — С. 226–228.

11. Егоров Г. В. Анализ сцепных устройств для толкания морских и речных составов / Г. В. Егоров // Вісник Одеського національного морського університету. — 2014. — № 3. — С. 54–71.

12. Преснов С. В. Автоматические сцепные устройства эксплуатируемых толкаемых составов класса Российского речного регистра / С. В. Преснов // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А. Н. Крылова. — 2012. — № 67 (351). — С. 109–116.