Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современного состояния мировой контейнерной транспортно логистической системы 12
1.1. Тенденции и проблемы развития глобальной системы контейнерного товарораспределения 12
1.2. Обобщенная функциональная структура контейнерного терминала 18
1.3. Анализ исследований в области оптимизации складов контейнерных терминалов 23
1.4. Обоснование цели и задач диссертационного исследования 25
2. Оценка требований к операционным ресурсам склада контейнерного терминала 27
2.1. Идентификация требования к проектированию контейнерных терминалов 27
2.2. Выявление недостатков методов аналитического расчета вместимости складав средних величинах 32
2.3. Разработка метода статистических испытания для оценки размера склада 34
2.4. Описание структурной схемы предложенного метода 38
2.5. Выводы 39
3. Моделирование технологических операций на складе морского контейнерного терминала 41
3.1. Формирование модели определения доходности по операциям перевалки и хранения 41
3.2. Построение оптимальной стратегии хранения груза на терминале 47
3.3. Формирование модели для рационализации тарифов на хранение грузов на терминале 50
3.4. Формирование модели для оптимизации операционной высоты складирования 56
3.5. Выводы 63
4. Формирование методики планирования технологических операций склада морского контейнерного терминала 64
4.1. Планирование экспериментов и определение адекватности моделей.
4.2. Разработка методики оптимизации операций склада 69
4.3. Исследование адекватности и эффективности методики оптимизации операций склада 71
4.4. Планирование и анализ результатов вычислительного эксперимента... 82
4.5. Рекомендации по использованию предлагаемой методики 94
5. Заключение 96
Список сокращений и условных обозначений 99
Список принятых терминов 100
Список литературы 1
- Обобщенная функциональная структура контейнерного терминала
- Выявление недостатков методов аналитического расчета вместимости складав средних величинах
- Построение оптимальной стратегии хранения груза на терминале
- Исследование адекватности и эффективности методики оптимизации операций склада
Введение к работе
Актуальность исследования. Ужесточение конкуренции, наряду с всеобъемлющей стандартизации всех технических и финансовых характеристик, делают рыночную устойчивость контейнерного терминала весьма чувствительной к значению экономических параметров его эксплуатации, поскольку они определяют себестоимость оказания соответствующих услуг. Наличие широкого выбора поставщиков услуг и повсеместная унификация тарифов приводят к тому, что верхний предел дохода от предоставления терминальных услуг устанавливается внешними факторами, не находящимися в управлении владельца (оператора) терминала. Единственным путем обеспечения доходности операций, при обязательном сохранении рыночной привлекательности, становится обоснованное и рациональное управление затратной компонентой. Эффективных и общепризнанных методов оценки затрат, связанных с внутренними операциями контейнерных терминалов, которые ложатся в основу все более ответственных предпринимательских решений, сегодня не существует.
Отсутствие адекватных методик планирования, управления, оценки затрат и доходности технологических операций контейнерного терминала, обладающих требуемой на современном этапе точностью, адекватностью и адаптивностью к изменению внешних условий эксплуатации и объясняют актуальность исследования.
Степень разработанности темы. Вопросам проектирования морских и сухопутных контейнерных портов и терминалов уделено внимание в работах многих российских и зарубежных исследователей. Среди последних наибольший вклад в развитие методов оптимизации структуры и параметров контейнерных терминалов внесли такие специалисты, как Ицуро Ватанабэ, С. Блакстоун, Чул Ким, Х.К Далли, Е. Франкель Ж-П Родригэ, Т.Ноттебум.
В число наиболее значимых отечественных исследователей в области проектирования, планирования и оптимизации работы морских портов вообще и контейнерных терминалов в частности входят Ананьина В.З., Ветренко Л.Д., Дерябин Р.В., Золотарев В.И., Кузьмин П.В., Кириченко А.В., Кузнецов А.Л., Романовский Ф.Д., Скороходов Д.А., Степанец А.В., Степанов А.Л., Погодин В.А., Фролов А.С. и другие. Логистическими аспектами проектирования и управления работой складов занимались A.M. Гаджинский, Маликов ОБ.,Д.Уотерс, Х.К. Далли, Ф. Дж. Макуайер.
Как зарубежные, так и отечественные исследователи чаще всего предметом исследования выбирают общую структуру контейнерного терминала в различных коммерческих, эксплуатационных и финансово-экономических аспектах, уделяя недостаточное внимание разработке методов оптимизации управления
центральным элементом терминала, отвечающим за все выходные параметры этих частных постановок задач: сортировочной площадки контейнерного терминала. Именно этот инфраструктурный элемент отвечает за выполнение всех основных функций морского и сухого портов: согласование различной партионности транспортных средств, парирование неравномерности объемов входящих и исходящих грузопотоков, обеспечение хранения груза на терминале по требованиям пользователей его услуг. В быстро меняющихся условиях обострения конкуренции и снижения доходности операций, недостаточно обоснованные управленческие решения могут оказаться губительными для всего проекта, в связи с чем степень разработки этой темы не может считаться полной.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является повышение эффективности работы морского контейнерного терминала за счет оптимизации использования ресурсов, необходимых для выполнения операций. Одной из основных функций морского контейнерного терминала является складирование и сортировка контейнеров, что непосредственно вытекает из его роли в современной транспортно-логистической цепи доставки грузов. Разработка адекватных методик планирования, управления, оценки затрат и доходности этих операций, которые обладали бы требуемой сегодня точностью, является нерешенной проблемой. Таким образом, имеет место объективное противоречие: имеющиеся методы планирования и управления работой контейнерного склада не направлены на снижение потребления операционных ресурсов. В условиях же современной конкуренции снижение ресурсозатрат является основой конкурентоспособности. Устранение этого противоречия обуславливает научную задачу исследования, разработку методов оценки компонентов затрат, связанных с выполнением технологических операций на складе контейнерного терминала, основанных на анализе логистических и технологических процессов, которыми характеризуется работа контейнерного терминала и его центрального элемента - операционного склада. Для достижения указанной цели в работе предполагается решить следующие частные задачи:
выполнить анализ современной мировой контейнерной системы (для определения зависимости операционных характеристик от иерархической позиции в сети поставок) и выбрать функциональную модель исследуемого объекта;
разработать метод оценки ресурсов склада контейнерного терминала в условиях действия случайных и детерминированных внешних факторов;
выявить приоритеты основных функций контейнерного терминала и предложить рациональное назначение тарифов на операции;
обосновать выбор оптимальной операционной высоты складирования в штабеле контейнерного склада;
- разработать методику планирования операций склада морского
контейнерного терминала;
- провести исследования эффективности методики и сформулировать
предложения по ее практическому использованию.
Научная новизна исследования состоит в разработке методов оценки требований к основным ресурсам терминала - мощностей по хранению, типу, составу и количеству оборудования, расчета себестоимости операций, выполняемых на контейнерном терминале, с учетом особенностей технологического оборудования и его эксплуатации в различных режимах, обусловленных спецификой грузооборота и варианта транспортно-технологической схемы, а так же коммерческих условий эксплуатации и положения терминала в иерархии логистической цепи поставок.
Теоретическая значимость работы состоит в том, что: -предложена общая модель операций склада морского контейнерного терминала;
разработаны методы оценки размера склада методами статистических испытаний;
выполнена классификация операций склада морского контейнерного терминала;
предложена методика обоснования приоритетов операций и оптимального назначения тарифов на их выполнение;
предложен метод оптимизации высоты складирования;
- создана методика оптимизации операций на складе контейнерного
терминала.
Практическая значимость работы заключается в том, что:
предложенные методы реализованы в виде программных модулей, составляющих инструментарий методов проектирования и планирования контейнерных терминалов;
проведены практические исследования, доказывающие адекватность и эффективность предложенных методов;
предложены рекомендации по использованию методики планирования операций склада контейнерного терминала.
Методы исследований. В диссертационном исследовании использованы эмпирические и теоретические методы. Предлагаемые решения основаны на собранных экспериментальных данных, требуемых для применения теоретических положений, положенных в основу использованных в работе
методов расчета. В развитие указанных методов предложена и обоснована технология математического моделирования, включая имитационное Положения, выносимые на защиту:
- открытая взаимодействующая модель операций склада контейнерного
терминала;
способ оценки размера склада методами статистических испытаний;
метод определения приоритетов операций и оптимального формирования тарифов;
метод оптимизации высоты складирования;
- метод планирования ресурсов операций склада контейнерного терминала.
Степень достоверности и апробация результатов. Описанные в
исследовании модели и методы доведены до практических моделей, которые были использованы в практике проектирования и планирования работы контейнерных терминалов. Достоверность результатов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, процедурами их калибровки и установления адекватности, использованием общепризнанных положений фундаментальных наук, а также сходимостью полученных теоретических результатов с данными проведенных экспериментов и результатами, полученными в исследованиях других авторов.
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования обсуждались на следующих научных и научно-практических конференциях:
-
Конференция профессорско-преподавательского состава ГМА, 2013 г.
-
2-я Межвузовская научно-практическая конференция «Системный анализ и логистика», Санкт-Петербург, ГУМРФим. адм. СО. Макарова, 10-11.04.2014 г.
3. Международная научно-практическая конференция «Контейнерный
Бизнес-2014», Владивосток, 16-19.04.2014.
4. VI Балтийский транспортный форум, Санкт-Петербург, 11-12.09.2014.
-
Международная транспортная конференция по развитию портов и судоходства «Транстек», Санкт-Петербург, 01.10.2014.
-
XIV Международная научно-практическая конференция «Логистика: современные тенденции развития», Санкт- Петербург, 10.04.2015.
Обобщенная функциональная структура контейнерного терминала
Основные направления и объемы контейнерных перевозок [122] К основным грузопотокам, в которые вовлечены порты России, прежде всего следует отнести направления, связывающие Европу с Северной Америкой и Дальним Востоком - WE/EA и WF/EE. В качестве интерфейсной точки линейных перевозок под Европой понимается цепь крупнейших портов побережья на участке Гамбург - Гавр, в которые сходится подавляющая часть европейских потоков контейнерного груза. Аналогично под Северной Америкой понимается любой пункт на территории США, Канады и Мексики, доступ к которому может осуществляться через ближайший порт западного или восточного побережья Североамериканского континента. Сервис на направлении Европа - Северная Америка осуществляется крупнейшими линиями: Maersk Sealand, P&O Nedlloyd, MSC, APL, Lykes Lines, Hapag Lloyd, OOCL, Hanjin, Senator Lines, Hyundai Merchant Marine и др [82,84].
Под Дальний Востоком обычно понимаются широкий набор стран Аравийского полуострова, Иран, Индию, Пакистан, Юго-Восточную Азию, Китай, Южную Корею и Японию. На направлении Европа - Дальний Восток осуществляют свою деятельность компании Maersk Sealand, Р&О Nedlloyd, MSC, Evergreen, Hapag Lloyd, OOCL, Hanjin, Senator Line, Hyundai Merchant Marine, K-Line, Cosco, MOL, MISC и др. [83].
К второстепенным по объёмам перевозок относятся магистральным направления Европа - Южная Америка, Европа - Австралия, Европа - Средиземноморье, Европа - Западная и Южная Африка.
Порты Российской по своему геополитическому положению и объемам перевалки не относятся к базисным портам глобальной контейнерной транс-портно-логистической системы. Порты нашей страны обслуживаются в основном фидерными линиями, использующими суда меньшей вместимости для распределения грузов из базисных портов. Так, порты Прибалтики (Рига, Таллинн) и Финляндии (Хельсинки, Котка) связаны фидерным сообщением с базовыми немецкими портами Килем, Гамбургом и Бремерхафеном. Фидерное сообщение обеспечивается следующими линиями: Unifeeder, MSC, Containerships, Teamlines, Euro Shipping & Forwarding, OOCL.
Особняком стоит Большой порт Санкт-Петербург, важность которого для функционирование всей транспортно-логистической системы страны превращает его в мега-порт, но связанный фидерными маршрутами с базисными. Такая топологическая конфигурация сети контейнерного грузораспределения является уникальной [49,83].
Наше государство обладает самым большим грузовым и транспортным потенциалом сред всех стран, имеющих выход к Балтийскому морю. Можно утверждать, что состояние и перспективы контейнерных перевозок на всей Балтике во многом определяются экономическим положением России. Сегодня Россия вышла на третье место в грузообороте Балтийских портов. В то же время, контейнерооборот различных портов восточного побережья Балтийского моря сильно зависит друг от друга, между ними ведется активная конкурентная борьба за транзитные грузы [83]. Давление рыночных условий вынуждает линейные компании выстраивать специализированную логистическую систему, позволяющую управлять всем процессом доставки груза от двери отправителя до дверей получателя. В эту систему вовлекается не только океанские и фидерные перевозчики, но и большое число перевозчиков, использующих внутренние сухопутные и водные транспортные пути. В то же время, на рынке присутствуют экспедиторские (форвардинговые) компании, специализацией которых является консолидация грузов мелких отправителей. Эти компании способны выстраивать свою высокоэффективную логистическую систему, позволяющую существенно снижать транспортные издержки. Некоторые из них достигают масштабов, обеспечивающих им равную «переговорную силу» (bargain power) в контрактинге с океанскими линиями, а некоторые даже выпускают свои коносаменты. Эти компании, среди которых прежде всего надо упомянуть Thompson National Transport, Kuhn&Nagel, Panalpina и др., имеют статус NVOCC (Non-Vessel Operating Common Carrier ), т.е. публичный перевозчик не владеющий морским тоннажем [66].
В целом, резкое снижение тарифов и обострение конкурентной борьбы, избыток портовых и терминальных мощностей, рост пропускных и провозных способностей и волатильность внешних коммерческий, финансовых, экономических и политических условий эксплуатации создают новые проблемы проектирования, планирования развития и эксплуатации контейнерных портов и терминалов. Повышение эффективности и производительности как всей системы, так и отдельные ее элементов становится ключевой проблемой терминального бизнеса [61,67,81,87,88,90,91]. В последние годы появились и новые проблемы [8], связанные с геополитической обстановкой, и новые возможности [4].
Для постановки задачи оптимизации следует рассмотреть функциональную структуру контейнерного терминала в самом общем виде, чтобы выделить узкие места и объекты наиболее интенсивных исследований с целью повышения эффективности выполняемых ими операций. Этому посвящен следующий параграф диссертационного исследования. В большинстве ранних теоретических работ по вопросам проектирования и управления работой контейнерных портов, функциональная схема терминалов рассматривалась не как отражение транспортно-логистических функций, а скорее как размещение функциональных зон на схеме генпланирования или горизонтальный разрез технологических схем. Примеры подобных схем, показанные на рис. 1.2-3, можно найти во многих публикациях [36,107,108].
Выявление недостатков методов аналитического расчета вместимости складав средних величинах
Расчеты, опирающиеся на средние значения, на практике во многих случаях оказываются неточными. Главным недостатком всех указанных методов является невозможность учесть сильную зависимость результатов от разброса данных вокруг этих средних значений.
Чтобы проиллюстрировать это влияние, рассмотрим случай расчета требуемого размера КС морского порта. Размером склада будем считать его физически обусловленную предельную вместимость, определяемую размахом случайных флуктуации общего количества хранимого на складе груза.
Для наглядности проведем рассуждения на конкретном примере, поскольку количественные характеристики позволят лучше показать масштаб проблемы. Предположим, что поставлена задача оценить требуемый размер КС для потока судов, имеющих одинаковую вместимость V=1000 TEU, характеризующихся одинаковым сроком хранения 7 =10 сут, и одинаковым интервалом между заходами Тсуд = 5 сут.
Используя понятия теории массового обслуживания, можно представить склад как систему массового обслуживания, в которую поступает поток заявок (судовых партий на хранение) с интервалом Тф, которые обслуживаются (хранятся) в течении интервала Тхр. Отношение Тхр1Тсуд показывает, сколько заявок поступает в систему за время обработки одной из них. В теории массового обслуживания эта величина называется приведенной плотностью потока заявок.
В каждый момент времени в системе (в нашем случае - на складе контейнерного терминала) присутствует в среднем Т ІТф заявок, откуда немедленно выводится классическая формула, оценивающая требуемый средний размер склада под обработку (т.е. хранение): E=V Txp/Tcyd =1000 10/5=2000 TEU. Этот результат дает рекомендуемая Нормами технологического проектирования морских портов методика, которую относят к классу статических (детерминированных) расчетов.
Пусть теперь интервал между заходами Тсуд является случайной величиной, среднее значение которой составляет те же 5 сут. Как следствие, размер склада Е так же будет являться случайной величиной, поскольку E=V Txp/Tcyd. Представляется, что среднее значение этой новой случайной величины должно остаться прежним, т.е. что конкретные значения будут колебаться вокруг значения =2000 TEU.
Продемонстрируем это на конкретных числовых примерах. Пример 1. Интервалы между судами составляют значения 2,3,5,10. В среднем интервал составляет величину (2+3+5+10)/4=5. Расчет размера склада для каждого интервала по приведенной выше формуле дает значения 5000, 3333, 2000, 1000. Среднее значение склада для всех вычисленных значений в этом случае составит величину (5000+3333+2000+1000)/4=2833 TEU, что отличается от ожидаемых 2000 TEU.
Пример 2. Интервалы между судами составляют значения 1,2,8,9. В среднем интервал составляет ту же величину (1+2+8+9)/4=5. Расчет размера склада для каждого интервала по приведенной выше формуле дает значения 10000, 5000, 1250, 1111. Среднее значение склада в этом случае составит величину (10000+5000+1250+1111)/4=4340 TEU. Это более чем в два раза выше ожидаемого значения.
Как видно из этих примеров, одни и те же средние значения всех величин при разных разбросах только одной из них приводят к результатам, значительно отличающихся от расчетов по классической формуле: в первом случае 2833 вместо 2000, во втором - вообще 4340 вместо 2000 TEU.
Данный результат кажется на первый взгляд парадоксальным, поскольку из теории вероятности известна теорема о том, что математическое ожидание произведения двух случайных величин ХиУ, или МО[Х Г], есть MO[JL] MO[F]. При этом деление на случайную величину Z есть умножение на величину 1/Z, откуда представляется справедливым, что MO[X 7/Z]= MO[JL] MO[F] MO[7/Z] = MO[X] MO[F]/MO[Z].
В общем случае, случайными величинами являются все входящие в формулу E=V TxpITcyd переменные. Распределение каждой из них может быть произвольным и задаваться как аналитическими, так и иными законами (гистограммами, таблицами). В таком случае задача формулируется следующим образом: исходя из характеристик случайных величин V, Тхр и Тф вынести суждение о характеристиках случайной величины Е. Общих аналитических способов сделать это не имеется, и в большинстве случаев для получения необходимых оценок используется метод статистических испытаний.
Предположим, что в аналитическое выражение F для расчета произвольной величины е входят некоторый набор переменные {x,y,...,z}, т.е. F(x,y,...,z). Подставляя конкретные значения переменных x,y,...,z и выполняя предписанные формулой F действия, в результате мы получаем то или иное конкретное значение е = F(x,y,... ,z).. Если все или часть переменных, входящих в аргументы функции F, являются случайными величинами, то расчетное значение е так же будет являться случайной величиной. Как следствие, результатом расчета должно служить не конкретное скалярное значение, а статистическая характеристика искомой величины, которая в свою очередь определяется статистическими характеристиками входящих в формулу переменных.
В ряде частных случаев, при достаточно жестких условиях относительно функций-аргументов, статистические характеристики величины е могут выражаться аналитически через соответствующие характеристики аргументов. Обычно эти характеристики являются неполными, в лучшем случае представленными одним-двумя расчетными значениями моментов функции. На практике, законы распределения случайных функций аргументов не задаются в аналитическом виде: они представлены в графическом, табличном и даже описательном виде. Как следствие, возможность вынести суждение о свойствах расчетной функции традиционным способом невозможно, и единственной альтернативой является использование метода статистических испытаний. Суть метода состоит в следующем.
Построение оптимальной стратегии хранения груза на терминале
Рисунок 3.20 - Вместимость склада для заданного грузопотока Q Описание методики расчета оптимальной высоты складирования Та или иная технологическая схема контейнерного терминала предполагает размещение этого условного «столбца» контейнеров в некоторые штабель (близкий по форме к параллелепипеду). В зависимости от высоты складирования, основание штабеля будет занимать различное количество наземных слотов:
Площадь основания в слотах для размещения склада Штабель на рисунке условно представлен одной секцией, но это не ограничивает применимость рассуждений для случая штабеля с произвольным прямоугольным основанием.
Наземный слот контейнерного склада (tgs, или terminal ground slot), представляет собой площадь, занимаемую основанием одного TEU. Чистая площадь наземного слота составляет около 15 м2. Валовая площадь s, занимаемая одним наземным слотом, различна для разных технологических систем [1].
Площадь штабеля в квадратных метрах определяется умножением валовой площади слота s на площадь основания, измеренной в слотах: Зная годовую стоимость аренды квадратного метра земли а, можно вычислить годовую стоимость аренды площади склада для той или иной схемы: -Движения для выборки контейнера из штабеля Действительно, верхний контейнер выбирается за одно движение, контейнер во втором слое сверху - за два движения, контейнер в нижнем слое - за
h движений, т.е. всего 1 + 2 + ... + h= + движений для обработки столбца высотой h, или LJLA движений на каждый из отдельных контейнеров «столбца».
При известной стоимости одного подъема р можно рассчитать затраты, связанные с выборкой одного контейнера из штабеля высотой h контейнеров. Затраты на выборку в таком случае составят величину ск=Р- - (3-Ю) Отсюда может быть рассчитана полная стоимость обработки и хранения одного контейнера:
Для определения оптимальной высоты складирования, дающей минимум совокупных затрат, необходимо приравнять к нулю первую производную этого выражения, понимаемого как функция от h: d d d
Полученные соотношения позволяют провести расчеты нескольких важных параметров, которые могут использоваться для выбора технологических схем и высоты складирования для каждой из них. Для расчетов выбраны значения стоимости подъемов в условных единицах, осредненные по данным отечественных и зарубежных источников (таб. 3.1). Таблица 3.1 - Средние значения стоимости одного подъема Система складирования FLT RS SC RTG/RMG Стоимость подъема, Ь 12 13 7 6 На рис. 3.24 представлены зависимости приведенной стоимости обработки контейнеров (связанной с использованием площади и трудоемкостью выборки из штабеля) для различных технологических схем складирования контейнеров. Приведенные затраты на перевалку контейнера
Приведенные затраты обработки для различных технологических схем Итак, стремление добиться высоты складирования, близкой к максимальной технической для выбранного оборудования, является экономически неоправданным. Как показывают проведенные рассуждения, эта высота должна определяться из экономических соображений и требования качества обслуживания клиента, а не геометрией купленной складской машины.
Установлена связь между важнейшими коммерческими и технологическими параметрами деятельности контейнерного терминала - стоимостью аренды земли, себестоимостью подъема, сроком хранения, схемой складирования - и высотой складирования, оптимизирующей совокупные затраты на перевалку контейнера.
Теоретически рассчитаны валовые площади слотов для различных схем складирования, лежащие в основе методики определения плотности складирования для различных технологических систем. Установлена зависимость числа перемещений для выборки контейнера от высоты складирования для различных схем складирования, позволяющая дать оценку увеличение времени выборки и себестоимости этой операции.
Проведенные с использованием практических данных расчеты показывают, что оптимальная высота складирования контейнеров с произвольной выборкой составляет 2-3 яруса, независимо от использованного оборудования.
Рост количества движений для выборки контейнера является одним из главных негативных факторов, сопровождающих увеличение высоты складирования, поскольку связан либо с ухудшением качества услуг, либо затратами на приобретение дополнительного оборудования.
Предложенные методики дают владельцу или оператору терминала инструментарий для принятия обоснованных коммерческих решений.
Предложенные в главах 2 и 3 методы расчетов были реализованы в виде программных средств. Основными принципами реализации были выбраны: - возможность самостоятельной реализации без привлечения услуг профессионального программирования; - снижение порога трудоемкости освоения средств специалистами, занятыми в сфере портового бизнеса и не знакомых глубоко с информационными технологиями и инженерией знаний; - возможность использования созданных средств, после их полномасштабного тестирования и отладки, в качестве макетов-прототипов и технического задания для дальнейшей разработки специализированного программного обеспечения.
Как следствие, средой реализации предложенных автором методов был выбран пакет MS Office, в частности MS EXEL. Достаточно мощные выразительные средства этого пакета, дополненные возможностями использования макросов и подключения внешних модулей, реализованных в иных программных средах (например, .NET), делают его вполне адекватным для целей диссертационного исследования. Распространенность и простота использования позволяют ввести его в широкую тестовую эксплуатацию без необходимости освоения специфического интерфейса.
Модуль расчета вместимости контейнерного склада методами статистических испытаний реализован в виде книги MS EXEL. Начальным листом является интерфейс ввода исходных данных, показанный на рис.4.1.
Распределение интервалов между подходами судов считается подчиняющимся распределению Эрланга, порядок которого так же задается исходной величиной. Кроме задания средних значений и СКО исходных величин, следует указывать шаг дискретизации данных, который может быть различным для различных исследований. Заданные своими параметрами случайные величины позволяют построить функции плотности и интегральной вероятности для соответствующих величин - среднего времени хранения на складе, размера судовой партии, интервала судозаходов. На рис.4.2 показан пример построения соответствующих функций для интервала судозаходов.
Исследование адекватности и эффективности методики оптимизации операций склада
Как и в предыдущем случае, планирование экспериментов в данной задаче представляет собой направленную итеративную процедуру поиска решения. По своей сути, эта процедура сводится к традиционной технике анализа чувствительности, методической основой которой является метод наискорейшего спуска.
Проведенные серии экспериментов с моделью позволили сравнить полученные данные с реальными значениями, наблюдаемыми в практике эксплуатации современных терминалов в мире и РФ, что позволяет рекомендовать предложенные методы и созданные на их основе модели для внедрения в практику проектирования и планирования работы терминалов.
Анализ результатов Анализ результатов вычислительных экспериментов с моделью оценки требований к складу по методу статистических испытаний показывает существенное различие результатов. В ряде случаев это различие достигает 100% (при существенно случайном заходе судов, характеризуемых законом Пуассона). Наименьшее влияние при этом оказывает разброс объемов судовых партий, наибольшее характер закона распределения интервала подхода судов. Кроме параметров разброса сроков хранения и формы функций тарифов, на доходность операций хранения влияет относительное расположение на временной оси кривых. При назначении рациональных тарифов необходимо для различных сценариев сочетаний значения проанализировать различные величины доходности по ним.
Планирование и проведение экспериментов в задаче о рациональных тарифах представляет собой планомерную итеративную процедуру поиска решения задачи нахождения рационального тарифа. Выбор типовой функции тарифа является как инструментом влияния на пользователя складских услуг для оптимизации срока хранения в интересах терминала, так и средство максимизации доходов.
Планирование экспериментов при моделировании с целью нахождения оптимальной высоты штабеля так же представляет собой направленную итеративную процедуру поиска решения, методической основой которой является метод наискорейшего спуска.
Проведенные серии экспериментов с моделью позволили сравнить полученные данные с реальными значениями, наблюдаемыми в практике эксплуатации современных терминалов в мире и РФ.
Полученные результат позволяют рекомендовать предложенные методы и созданные на их основе модели для внедрения в практику проектирования и планирования работы контейнерных терминалов.
Рекомендации по использованию предлагаемой методики Результаты, полученные в диссертационном исследовании, могут быть использованы в практике проектирования и планирования эксплуатационной деятельности морских контейнерных терминалов. Простота и доступность программных средств, с помощью которых реализованы результаты работы, позволяет использовать их всеми специалистами, минимально владеющих компьютером. Особенно полезными данные средства могут оказаться при анализе проектных вариантов и чувствительности каждого из них к изменению внешних условий эксплуатации.
Не менее важной сферой применения методики является коммерческая эксплуатация контейнерных терминалов, в сегодняшней динамично меняющейся внешней экономической среде требующих от руководства терминалов гибкого и быстрого реагирования на ее изменения. Полученные автором результаты были использованы в проектах строительства и модернизации различных контейнерных терминалов: «Моби Дик», «Логистический парк «Янино», «Восточная стивидорная компания», о чем имеются соответствующие документы.
Наконец, детальное обоснование и использование традиционных и современных средств дискретной математики делает полученные результаты ценными с методической точки зрения и легко адаптируемыми для использования в учебном процессе специализированных транспортных и логистических вузов. В частности, они были использованы в курсах «Портовое перегрузочное оборудование» и «Транспортная логистика», читаемых в 2013-2104 годах в Государственном университете морского и речного транспорта имени адмирала СО. Макарова, на факультете Международного транспортного менеджмента.