DEVELOPMENT OF A MODEL FOR THE PROBABILISTIC ASSESSMENT OF ANNUAL THROUGHPUT OF THE MARINE LOADING COMPLEX OF THE EXPORT COAL TERMINAL

The probabilistic assessment (using stochastic methods) of the design annual capacity of the marine loading complex of specialized coal export sea ports and terminals, the technological loading and unloading operations of which are carried out by high-performance conveyor transport is considered in the study. This task is complex and covers the various topics: technological processes of the fleet and port equipment, operational and technical characteristics of sea port transshipment complexes and the commercial fleet. The object of research is the technological processes of marine fleet operation and modern marine export coal terminal using conveyor mechanization. Marine loading complex is defined as the boundaries, as the key and most complex technological zone of the terminal. Subject of the study is stochastic modeling methods for obtaining the functional range of results of probabilistic estimation of marine loading complex throughput. In the paper, the type of model and its logic are substantiated, the structure of the model with the composition and the elements interconnection is formed, the boundaries of the model are designates, the probability distributions of the initial parameters are determined, a computational algorithm for the model of probabilistic assessment of the annual capacity of marine loading complex is developed, a computational experiment with model is performed. As a result of the research, the main goal has been achieved - a stochastic model for the probabilistic assessment of throughput of marine loading complex of coal export terminals has been created and approved. The scientific newness of the study is that for the first time for specialized export coal terminals a methodology for probabilistic estimation of marine loading complex throughput using stochastic modeling has been developed. The stochastic modeling allows you to increase the accuracy and correspondence of the designed throughput of marine loading complex to the real cargo turnover of operating coal terminals. Stochastic modeling of transport systems opens up new possibilities in terms of solving scientific, technological design problems and has a high research potential. For logistics and technical systems, the developed stochastic model has the potential to be applied for optimization of inefficient processes and throughput increase.

seaports, coal sea terminals, marine loading complex, ship loading operations, technological design of seaports, stochastic modeling, probabilistic assessment

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.