Исследование загруженности причалов морского пассажирского порта на основе имитационной модели с учетом региональных особенностей и стохастического влияния внешней среды

В статье рассмотрена актуальная проблема формирования больших данных для принятия решений по работе и прогнозированию развития морских пассажирских портов на основе получения данных от цифрового двойника морского порта c учетом региональных особенностей. Объектом исследования выбраны морские пассажирские порты и терминалы Балтийского моря. Обоснована необходимость многосценарного моделирования различных интенсивностей судозаходов круизных и паромных судов с учетом особенностей причалов и принятия решений при работе с данными за навигацию. Для решения задачи рассмотрена новая цифровая транспортная модель, позволяющая анализировать и оптимизировать процессы обслуживания круизных и паромных судов. Предложен алгоритм и новый подход к анализу фиксированного и стохастического входящих потоков судов с учетом их приоритетности в обслуживании. В работе использованы методы многосценарного моделирования на основе различных интенсивностей и региональных особенностей инфраструктур портов. Исследование базируется на анализе реальных данных работы пассажирских портов Балтийского моря, что позволяет проверить эффективность предложенной модели в условиях максимальной загрузки выбранных портов (Варнемюнде (Росток), Киль). Особое внимание уделено изучению интенсивности работы портовой инфраструктуры и оптимизации распределения ресурсов. Представлена имитационная модель для исследования работы разноприоритетной очереди в транспортной системе, в которую поступают заявки как по приоритетному расписанию, так и случайным образом. Экспериментально представлены граничные условия работы двух пассажирских портов Балтийского моря по приему судов сверх планируемого расписания с учетом стохастических процессов. Моделирование производилось на основе реальных данных об инфраструктуре портов и их планируемом расписании прибытия круизных судов. Предложенный новый программный модуль цифровой модели порта позволяет получить модельные данные для формирования принятия решений как по операционному управлению морского пассажирского порта, так и для реализации задачи прогнозирования его развития.

1. Krile S. The influence of external environment to the ferry lines and marine passenger terminals / S. Krile, N. Maiorov // Transport Problems. — 2020. — Vol. 15 — Is. 4 — Part 2. — Pp. 203–214.

2. Ćorluka G. Cruise Port Passenger Flow Analysis: a Cruise Port Governance Perspective / G. Ćorluka, I. Peronja, D. Tubić // Naše more. — 2020. — Vol. 67. — Is. 3. — Pp. 181–191. DOI: 10.17818/nm/2020/3.1.

3. Язвенко М. Р. Универсальная имитационная модель потока поступления круизных и паромных судов в морской пассажирский порт / М. Р. Язвенко // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2025. — Т. 17. — № 3. — С. 350–364. DOI: 10.21821/2309-51 80-2025-17-3-350-364. — EDN FKUCBB.

4. London W. R. Power in the context of cruise destination stakeholders’ interrelationships / W. R. London, G. Lohmann // Research in Transportation Business & Management. — 2014. — Vol. 13. — Pp. 24–35. DOI: 10.1016/ j.rtbm.2014.11.004.

5. Dorigatti J. Cruise Industry Trends and Cruise Ships’ Navigational Practices in the Central and South Part of the Adriatic East Coast Affecting Navigational Safety and Sustainable Development / J. Dorigatti, T. Perić, G. J. Mrčelić // Applied Sciences. — 2022. — Vol. 12. — Is. 14. DOI: 10.3390/app12146884.

6. Бродецкий Г. Л. Системный анализ в логистике. Принятие решений в условиях неопределенности. / Г. Л. Бродецкий — М.: Аcademia, 2010. — 336 c.

7. Андреева Л. А. Задачи совершенствования методов технологического проектирования морских торговых портов в новых условиях / Л. А. Андреева, А. Л. Кузнецов, А. М. Сампиев, А. Д. Семенов // Транспортное дело России. — 2024. — № 1. — С. 164–166. — EDN CERHHD. 2025 год. Том 17. № 6

8. Marcussen C. H. Visualising the network of cruise destinations in the Baltic Sea — a multidimensional scaling approach / C. H. Marcussen // Scandinavian Journal of Hospitality and Tourism. — 2017. — Vol. 17. — Is. 2. — Pp. 208–222. DOI: 10.1080/15022250.2016.1142893.

9. Русинов И. А. Применение теории массового обслуживания для оценки пропускной способности специализированных терминалов / И. А. Русинов // Эксплуатация морского транспорта. — 2009. — № 3(57). — С. 3–5. — EDN KXIRQF.

10. Язвенко М. Р. Исследование загруженности причалов морского пассажирского порта на основе моделирования / М. Р. Язвенко // Системный анализ и логистика. — 2021. — № 2(28). — С. 104–113. DOI: 10. 31799/2077-5687-2021-2-104-113. — EDN EJHUOQ.

11. Китиков А. Н. Ограничения при расчёте морского фронта методами теории массового обслуживания / А. Н. Китиков, А. Л. Кузнецов, И. А. Русинов // Эксплуатация морского транспорта. — 2013. — № 1(71). — С. 3–6. — EDN RVCCJN.

12. Кузнецов А. Л. Дискретно-событийное моделирование грузовых фронтов контейнерного терминала / А. Л. Кузнецов, А. В. Галин, Г. Б. Попов // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 4. — С. 589–602. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-4-589602. — EDN TRJAZE.

13. Майоров Н. Н. Исследование операционных процессов обслуживания пассажиров в морском пассажирском терминале с использованием моделирования / Н. Н. Майоров, В. А. Фетисов // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 6(40). — С. 70–80. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-6-70-80. — EDN XHLRJH.

14. Каталевский Д. Ю. Основы имитационного моделирования и системного анализа в управлении / Д. Ю. Каталевский. — М.: Издательский дом «Дело»: РАНХиГС, 2015. — 496 с.

15. Джейсуол Н. К. Очереди с приоритетами / Пер. с англ. И. С. Нефедовой, В. С. Манусевича. — М.: Мир, 1973. — 280 с.

16. Добровольская А. A. Принятие решений при неопределенности по прогнозированию развития морского пассажирcкого порта на основе моделирования разных приоритетов заявок судов / А. A. Добровольская, Н. Н. Майоров, М. Р. Язвенко // Волновая электроника и инфокоммуникационные системы: Сборник статей XXVI Международная научная конференция. В 3-х частях, Санкт-Петербург, 29 мая — 02 2023 года. Том Часть 3. — Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2023. — С. 107–112. — EDN PEZXTZ.

17. Майоров Н. Н. Исследование и разработка информационно-измерительной системы для многоприоритетных потоков / Н. Н. Майоров, М. Р. Язвенко // Метрологическое обеспечение инновационных технологий: Сборник статей VII Международного форума, Санкт-Петербург, 04 марта 2025 года. — СанктПетербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2025. — С. 204–205. — EDN KZZHLW.

18. Maiorov N. N. Research and Development of an Algorithm for Multi-Priority Flows in Transportation Systems / N. N. Maiorov, M. R. Yazvenko // 2024 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF) — 2024. — С. 1–4. DOI: 10.1109/WECONF61770.2024.10564652.

19. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания / Пер. с англ. И. И. Грушко. — М.: Машиностроение, 1979. — 432 с.

20. Our Terminals — PORT OF KIEL [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.portofkiel.com/harbours-terminals.html (Дата обращения: 01.10.2025)

21. Rostock Port: Portplan [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.rostock-port.de/en/habour-plan (Дата обращения: 01.10.2025).