Разработка модели для оптимизации планировки открытых складских площадок портов Северного морского пути

   Настоящая статья посвящена актуальной проблеме оптимизации планировки открытых складских площадок для контейнеров и генеральных грузов портов Северного морского пути. Предложена расчетная модель, направленная на максимизацию вместимости склада с учетом геометрических параметров грузовых мест, технологических проездов и ограничений нагрузки на покрытие. Модель, реализованная в формате электронных таблиц с поддержкой исполняемых программных модулей (макросов), включает учет параметров грузовых мест: длины, ширины, массы, допустимой нагрузки и предназначена для оптимизации размещения штабелей груза с варьированием количества грузовых мест по длине и ширине штабелей. Рассматриваются два варианта компоновки складской площадки: «продольный» (размещение грузовых мест длинной стороной вдоль длинной стороны земельного участка размещения склада) и «поперечный» (размещение грузовых мест широкой стороной вдоль длины участка). Приведены формулы преобразования произвольных прямоугольных участков к стандартной форме для расчетов. На примере 20-футовых контейнеров показано, что оптимальная вместимость склада не всегда достигается при максимальных длине и ширине штабелей, размещаемых на складе, что подтверждает необходимость проведения точных расчетов. Модель полезна для проектирования новых и оптимизации существующих складов генеральных грузов и контейнеров, особенно в портах Северного морского пути с ограниченной инфраструктурой. Модель имеет ряд ограничений и упрощений (однородность грузов, прямоугольная форма участков расположения складов), которые задают направления для дальнейшего развития, включая работу с многоугольными площадками и разнотипными грузами.

   На основе проведенного исследования сформулированы выводы об эффективности модели и оптимальности компоновок складов.

1. Алексушин Г. В. Развитие атомного ледокольного флота и его роли в экономическом освоении Северного морского пути / Г. В. Алексушин // Арктика и Север. — 2023. — № 53. — С. 28–35. — EDN: KAMGIH. DOI: 10.37482/issn2221–2698.2023.53.28.

2. Makarova I. The Construction of Seaports in the Arctic: Prospects and Environmental Consequences / I. Makarova, P. Buyvol, E. Mukhametdinov, A. Boyko // Journal of Marine Science and Engineering. — 2023. — Vol. 11. — Is. 10. DOI: 10.3390/jmse11101902.

3. Hermann R. R. Arctic transshipment hub planning along the Northern Sea Route : A systematic literature review and policy implications of Arctic port infrastructure / R. R. Hermann, N. Lin, J. Lebel, A. Kovalenko // Marine Policy. — 2022. — Vol. 145. — Pp. 105275. DOI: 10.1016/j.marpol.2022.105275.

4. Zakharova I. A study on port efficiency in the Russian Arctic as a key factor for trade growth in the Northern Sea Route / I. Zakharova, H-S. Lee // Korea Trade Review. — 2023. — Vol. 48. — Is. 4. — Pp. 121–148. DOI: 10.22659/ktra.2023.48.4.121.

5. Горенькова В. С. Методика планирования перевозки и выгрузки контейнеризованных грузов во внепортовых условиях / В. С. Горенькова // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 74–83. — EDN: KANMEE. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-1-74-83.

6. Андреева Е. В. Поиск оптимальных судоходных маршрутов в акватории арктических морей / Е. В. Андреева, А. Л. Тезиков // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 2. — С. 191–199. — EDN: VWMHSK. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-2-191-199.

7. Kong L. Mathematical modeling and optimizing of yard layout in automated container terminals / L. Kong, M. Ji // Expert Systems with Applications. — 2024. — Vol. 258. — Pp. 125117. DOI: 10.1016/j.eswa.2024.125117.

8. Wirjodirdjo B. Container yard planning layout model considering demand and lost sale container / B. Wirjodirdjo, A. G. Budianto, I. N. Pujawan, I. Maflahah // Proceedings of the 2020 2^nd International conference on management science and industrial engineering 2020. — P. 314–318.

9. Yu H. Yard Operations and Management in Automated Container Terminals : A Review / H. Yu, Y. Deng, L. Zhang, X. Xiao, C. Tan // Sustainability. — 2022. — Vol. 14. — Is. 6. DOI: 10.3390/su14063419.

10. Кузнецов А. Л. Генезис моделей развития портов в современной транспортной науке / А. Л. Кузнецов, А. В. Галин // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2015. — № 2(30). — С. 141–153. — EDN: TPSXEF. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-2-141-153.

11. 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 имени адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 4. — С. 589–602. — EDN: TRJAZE. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-4-589-602.