WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

С морской стороны к этой зоне относятся суда в прогнозной области (10-20 суток), с железнодорожной – грузопотоки от пунктов погрузки. Здесь невозможно точное управление, так как периоды движения судов и вагонов большие и поэтому совокупность случайных факторов влияет слишком сильно на конечный результат. На подход судов серьезное воздействие оказывают погодные условия. Исследования показывают, что случайный разброс во времени прибытия весьма существенный.

Основная задача вытекает из функциональных особенностей зон дальнего взаимодействия. С железнодорожной стороны это будет обеспечение функциональной готовности буферной зоны. В нее включаются зоны ближнего и среднего взаимодействия, которые непосредственно обеспечивают погрузку очередного судна. Функциональная готовность – это когда груза в буферной зоне (на складах, припортовой станции и станциях в зоне ожидания) достаточно для погрузки судна. Естественно, это нужно рассматривать по всем струям потока. Критерием для управления грузопотоками является минимум отклонения от оптимальной границы линии относительного заполнения буферной зоны (рис.3).

(3)

где - оптимальный запас груза -го типа в буферной зоне;

- фактическое относительное заполнение буферной зоны в момент t.

Методом оптимизации является строгий метод динамического согласования МДС. Таким образом, три зоны взаимодействия работают как подсистемы в системах взаимодействия. При этом зоны имеют отличие в задачах взаимодействия, критериях и методах оптимизации (табл.1)

Таблица 1.

Задачи и критерии зон взаимодействия.

Методы оптимизации взаимодействия помогают организовать согласованный подвод потоков. Метод динамического согласования (МДС) позволяет рассчитать ритмы отправления грузов из разных пунктов при заданных ритмах прибытия в пункты назначения с учетом возможностей транспортной инфраструктуры. МДС разработан на базе динамической транспортной задачи с задержками (ДТЗЗ). В ДТЗЗ вводятся корректирующие переменные в пунктах производства, означающие уменьшение объема производства и соответственно увеличение на величину с производственными расходами.

В качестве критерия оптимальности принимается минимум транспортных расходов, расходов на хранение и затрат на перестройку производственных программ поставщиков:

, (4)

где:

- транспортные расходы; (5)

- затраты на хранение запасов; (6)

- затраты на корректировку программ производства. (7)

Оптимум находится при ограничениях, задаваемых динамикой запасов у поставщиков и потребителей с учетом корректировки ритмов производства.

Можно согласовывать подвод разных грузов и, меняя стоимости при, регулировать степень несовпадения ритмов отправления у разных отправителей.

Метод строгой динамической оптимизации МДС применим для больших полигонов, где можно абстрагироваться от детального описания структуры и технологии. В буферной зоне этого делать нельзя.

Реализацию И-МДС опишем на примере имитационной системы ИСТРА. Допустим, необходимо обеспечить заданный ритм погрузки судна. Но грузопоток состоит из нескольких струй – груз со склада, из вагонов со станции и из составов со станций средней зоны. При этом технологические цепочки будут разной длины, однако они в совокупности должны обеспечить ритм погрузки.

Здесь применяется следующий встроенный алгоритм. Вводится понятие индексной операции, которая начинает выполнение технологической операции. Заявки по индексным операциям задаются ритмом погрузки. Эти заявки идут с большим приоритетом. При этом глубина приоритета равна продолжительности выполнения технологической цепочки. Как только индексная заявка попадает в глубину действия приоритета, она переносится вверх очереди и обслуживается первой. После этого оператор проверяет условия включения в очередь одной из заявок начальных операций возможных технологических цепочек. Условия записываются в порядке предпочтительности. Если они выполняются, то включается заявка начальной операции соответствующей технологической цепочки с временем, сдвинутым назад на время продолжительности цепочки.

Метод И-МДС работает следующим образом. Пусть задан ритм погрузки судна моментами и т. д. (рис.3).

Рис.3. Схема работы и метода И-МДС

Ломаная линия Q (t) будет показывать потребность в грузе с накоплением. Текущее время – то есть время поступления самой ранней заявки в очереди – t. Линии и показывают наличие груза в трех местах, например, на складе, в вагонах на станции и в составах на станции отстоя. Пусть продолжительность подачи груза из накопителя будет, из накопителя и, соответственно,.

Вводим индексные операции типа,,, с заявками и, которые все имеют наивысший приоритет и глубину действия приоритета, соответственно, и. Каждая из них может запускать технологическую цепочку подвода груза с отрицательным временем, равным времени подачи, то есть Итак, для каждого момента погрузки и т. д. задаются заявки по трем индексным операциям - Однако, в момент мы видим заявку лишь одной операции -, потому что и были рассмотрены в предыдущее время с опережением. В момент есть две заявки и, потому что обе они не могли быть обслужены ранее. Заявка «вошла» в глубину действия приоритета лишь в момент а заявка еще не вошла вообще. В момент времени и далее будут представлены заявки всех типов индексных операций.

Таким образом, в момент рассматриваются заявка для момента, заявка для момента и заявка для момента.

Алгоритм действий здесь следующий.

Момент t1. Проверяется условие, достаточно ли груза в накопителе, чтобы запустить заявку начальной операции технологической цепочки подачи груза из накопителя

(8)

Если да, то в очередь включается заявка операции с отрицательным сдвигом, чтобы груз был подведен к моменту.

Если нет, то заявка не включается. Однако, в данном алгоритме это маловероятно, ибо в таком случае на предыдущих этапах рассмотрения груз был бы подведен из накопителя или.

Момент t2. Для обеспечения погрузки в момент проверяется достаточность груза в накопителях и, так как за время опережения груз может быть подведен в промежутке

(9)

Если в накопителе груза достаточно, то включается лишь операция, если же нет, то добавляется и операция для подвода груза из накопителя.

Момент t3. Здесь рассматривается и заявка, так как она попадает в глубину действия своего приоритета. Условием ее срабатывания, включающего подвод груза из накопителя, будет недостаток груза в накопителях и для обеспечения потребности.

Таким образом, при смещении текущего момента t рассматриваются индексные заявки, попадающие в глубину действия своего приоритета. Алгоритм запускает подвод груза непосредственно к моментам потребности в нем, при этом очередность рассмотрения задает предпочтительность подвода из ближайших мест. Применение метода И-МДС может стать эффективным способом совершенствования технологических процессов в припортовых транспортных узлах.

Эффективное взаимодействие предполагает максимизацию динамических резервов. Транспорт принимает потоки от отправителей в одном ритме и должен выдавать их в другом. В рыночной экономике возрастает динамика экономических, а, значит, и транспортных связей, и колебания тех и других ритмов. Управление грузопотоками, вагоно- и поездопотоками заменяет по функции резервы вагонов, путей и складов. То есть управление замещает резервы. Динамические резервы возникают при гибком взаимодействии потоков и подсистем.

Для согласованной работы важное значение имеет корректное прогнозирование транспортных потоков в зоны взаимодействия. В диссертации сделан анализ существующих методик, показано, что риск ошибок весьма велик. В качестве средства снижения неопределенностей можно рассматривать подход, разработанный аналитическим центром ВНИИЖТа. Здесь вместо опросов и экспертных оценок предлагается программный комплекс, позволяющий моделировать глубокие взаимосвязи в экономике страны, а также связи между экономикой и транспортом.

В главе 3 «Методика расчета технических и технологических параметров припортовой станции (узла») формулируется двойственная функция узла как совокупного канала и бункера, вводится понятие оптимальной структуры и предлагается методика ее расчета на имитационной модели.

Характер работы в припортовом транспортном узле в значительной мере определяется техническими и технологическими параметрами взаимодействующих подсистем. Так как более «гибкой», адаптивной является железнодорожная подсистема, то более важным представляется рассчитать параметры железнодорожного узла (или припортовой станции).

Коротко говоря, технические параметры – это пропускная и перерабатывающая способность устройств, а технологические – уровень их полезного использования и величина межоперационных простоев при взаимодействии потока и структуры. Остальные параметры являются, по сути, производными от указанных. Но узел не только пропускает потоки. Он является еще и своеобразным демпфером. Погрузка судна – это своего рода стрессовая ситуация. И экстремальный поток обеспечивается из резервов, накопленных на складах и резервных путях. Так что соотношение мощности устройств по переработке потоков (каналов) и емкости тех или иных демпферов (бункеров) играет важную роль. Рационально построенная структура предполагает гармонию этих свойств, настроенных на поток с конкретными параметрами, тем более, что управление в узле позволяет увеличивать свойства бункера без ухудшения функции канала. При отлаженной технологии элементы структуры – каналы и бункера – имеют вполне определенные пропускные способности и емкости, конечно, для потока с заданными характеристиками. Совокупная пропускная способность узла D будет зависеть от:

  • пропускной способности каналов ;
  • вместимости бункеров.

Рационально построенная структура S обеспечивает заданную совокупную пропускную способность и требуемую емкость при наименьших затратах. Как правило, это предполагает максимизацию динамических резервов R.

Таким образом, задача ставится как:

определить (10)

при ограничениях

,. (11)

и – заданные совокупные пропускные способности и емкости;

где - пропускной способности каналов;

– вместимости бункеров.

Существующая практика проектирования узлов показывает, что значительно переоценивается надежность их технологической основы – прогноза потоков и расчета технических и технологических параметров. При этом ошибки в расчете технических параметров приведут к неправильному расчету капитальных затрат, а ошибки в расчете технологических параметров – к ошибке в оценке текущих затрат проектируемой транспортной системы. Возникает опасность ошибочного определения параметров из-за неправильного выбора метода и методологии расчета.

Избежать полного перебора вариантов в имитационной системе ИСТРА позволяют особенности построения моделей и специально разработанный метод ускорения процесса оптимизации, так называемый имитационный спуск. Имитационная система ИСТРА позволяет кратчайшим путем двигаться к выравниваю задержек в узле, ибо структуры с явно выраженными «узкими местами» не эффективны.

Итак, процессом оптимизации будет движение по траектории от одного множества задержек к другому и, наконец, к рациональному:

То есть существует рациональный уровень задержек в системе и рациональное их распределение по структуре, дальше которого двигаться нет смысла (рис.4).

Рис.4. Зависимость затрат на структуру от уровня задержек

Задача оптимизации структуры ставится следующим образом. Определить структуру узла, при которой суммарные затраты на создание сети каналов с необходимой пропускной способностью и множества бункеров с необходимой емкостью и затраты на пропуск потоков были бы минимальными. Определяется

при ограничениях:

, (12)

где - пропускная способность канала - вместимость бункера (ваг.);

- поток по каналу в момент ;

- остаток вагонов в бункере в момент ;

- капитальные затраты на канал, приведенные к пропуску единицы потока в единицу времени;

- капитальные затраты на бункер, приведенные к задержке единицы потока на единицу времени;

- эксплуатационные затраты на пропуск единицы потока в канале ;

- эксплуатационные затраты, связанные с задержкой единицы потока на единицу времени в бункере ;

- объемный показатель работы узла, полученный в эксперименте на модели;

- заданный уровень k-го объемного показателя.

В ходе моделирования, естественно, не исключается содержательный анализ результатов каждого эксперимента.

Глава 4 «Логистическая организация согласованного подвода грузов» посвящена реализации предложенных основ эффективного взаимодействия в условиях существующей информационной среды и структурного построения системы управления.

Анализ показал, что существующая «ручная» технология поддерживается развитой информационной средой. Однако выбор решений при постоянно возникающих случайных факторах осуществляется вручную. Процесс принятия решений далек от оптимального и реальное взаимодействие существенно отклоняется от ожидаемого. Внедрение предложенных оптимизирующих процедур может значительно снизить стыковые проблемы.

На этапе планирования погрузки строится прогноз подхода грузов к порту от всех станций отправления. Информационная среда вполне достаточна для организации эффективного взаимодействия. Логистическое управление грузопотоками может быть реализовано с помощью вертикали логистических центров. Структурное обеспечение логистического процесса, в основном, соответствует структуре управления перевозками в ОАО «РЖД». Действительно, центральный логистический центр будет курировать дальнюю зону взаимодействия, дорожный вместе с организующимися сейчас ЦУМРами – среднюю, а логистический центр транспортного узла – ближнюю. Получив эффективный аппарат автоматизированной оптимизации процесса подвода грузов и организации погрузки, логистические центры могут значительно улучшить процесс взаимодействия двух видов транспорта.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»