Постановка задачи

Развитие водного транспорта предусматривает строительство новых портов и новых причалов в действующих портах. Создание современных перегрузочных комплексов, внедрение новых более эффективных способов перевозок и грузозахватных устройств, приводит к использованию новых принципов проектирования технологии перегрузочных работ.

Важнейшим элементом конструирования технологических линий является выбор решений по отдельным составным элементам схемы механизации [1]. Этот выбор осложняется неопределенностью производственных условий и множественностью целей преследуемых при проектировании [2], при этом многокритериальность задачи выбора приводит к существенному росту технологических и экономических расчетов.

При проектировании порта эффективным может быть подход, в основе которого лежит получение характеристик альтернативных технологических решений на основе имитационного моделирования в различных условиях эксплуатации [2]. В этом случае могут решатся следующие задачи:

• выбор лучшего из возможных технологических решений для планового грузооборота;

• выбор лучшего из возможных технологических решений для диапазона рассматриваемых грузооборотов;

• выбор оптимального грузооборота для рассматриваемых технологических решений.

В качестве критерия эффективности принимается рентабельность, как наиболее емкий критерий, позволяющий оценить величину прибыли на единицу стоимости основных производственных фондов.

Чрезвычайно существенным фактором, при оценке принимаемых технологических решений, является грузооборот порта.

Однако если при проектировании ставится задача оптимизации пропускной способности порта, то грузооборот можно рассматривать как второй по степени важности критерий эффективности. При этом задача выбора технологических решений становится многокритериальной и требует применения специфических методов решения. В данной постановке задачи при двух критериях эффективности наиболее целесообразно применение паретовской оптимизации [3].

В этом случае информация для выбора решений при проектировании технологии перегрузочных работ представляется в виде диаграммы паретовских решений в координатах "рентабельность R – грузооборот Q" (рис. 1), где:

Q_i – расчетные значения грузооборота порта или причала порта (i = 1,n);

R_ij - рентабельность j –го технологического решения (j = 1,m) при i – ом значении расчетного грузооборота порта или причала порта.

Диаграмма паретовских решений (рис. 1) позволяет выбрать оптимальный вариант механизации перегрузочных работ при каждом из расчетных значений грузооборота, по этой диаграмме можно также определить оптимальное по рентабельности значение грузооборота как при возможности выбора технологии перегрузочных работ, так и при отсутствии этой возможности.

R

●

● ●

● R_i4

○

○ ○

○ R_i3

□ R_i2

□ □ ■

■ □

■ R_i1

■

Q_i Q_i+1 Q_i+2 Q_n Q

Рис. 1. Диаграмма паретовских решений

Методом решения поставленных задач (как для условий проектирования, так и для условий эксплуатации) является имитационное моделирование на ЭВМ. При этом варьируются такие характеристики как интервалы поступления в порт и время грузовой обработки транспортных средств (судов и вагонов), значения грузооборотов и технологические решения, которые моделируют проектные и производственные условия.

Целью работы является выбор такого технологического решения, которое наилучшим образом удовлетворяло бы выбранному критерию оптимальности (рентабельность) во всем диапазоне рассматриваемых грузооборотов.