Сулейменов Т.Б.

Жезказганский университет имени О.А. Байконурова

РАЗРАБОТКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ

УДК 656.2:385/388

РАЗРАБОТКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ

Сулейменов Т.Б.

Жезказганский университет имени О.А. Байконурова

В статье рассматривается моделирования работы автотранспортно-складской системы, поступление груженых и порожных автомобилей на грузовой двор перевалочного пункта, их диспетчерское обслуживание то есть основной технологический процесс.

Процесс моделирования работы автотранспортно-складской системы на компьютере относительно трудоемок, что является основной причиной отказа от него исследователей и практических работников. Затраты времени и труда на разработку модели (хотя та себя и многократно окупит) названных работников не привлекает.

В то же время принципиальное устройство обслуживающих систем во многих составляющих аналогично, а некоторые части (блоки) системы практически идентичны.

Исследования показали, что, например, такие блоки модели, как прибытие автомобилей на грузовой пункт, их диспетчерское обслуживание, обслуживание грузовыми операциями, процесс выхода из строя обслуживающих устройств, работа складов и грузовых площадок аналогичны в технологических процессах широкого класса задач. Отсюда родилась идея типизации ИМ и стандартизации основных блоков имитационной модели. Далее эта идея будет развита на примере задачи моделирования автомобильно-железнодорожного перевалочного пункта (ПП).

Необходимо освоения теории и практики ИМ на примере решения частных задач является особенностью рассматриваемого инструмента исследования.

Стандартизация алгоритмов задач приводит к стандартизации программного обеспечения моделей, что является положительным моментом подобного подхода.

Автомобильно-железнодорожный ПП характеризуют:

грузовые дворы, оснащенные грузовыми и весовыми устройствами, складами, бункерами, емкостями, грузовыми площадками, подъездными путями, диспетчерскими и грузовыми конторами;

потоки груженых или порожних автомобилей, с одной стороны, и потоки груженых или порожних вагонов (групп вагонов) – с другой стороны;

очереди автомобилей, ожидающих погрузки- разгрузки, взвешивания, оформления перевозки и т.д.; вагоны, ожидающие грузовые операции или уборку с грузовых фронтов;

наличие нескольких технологических процессов, протекающих на ПП; один и тот же ПП может быть занят перевалкой тарно-упаковочных грузов и контейнеров и т.п.; каждый технологический процесс обладает большой степенью самостоятельности и может нормально протекать вне зависимости от других процессов, имеющих место на ПП;

неравномерности транспортных потоков как во времени, так и по величине; наблюдаются особенно сильные внутрисуточные временные колебания интенсивностей потоков груженых и порожных автомобилей, а также внутринедельные и сезонные; железнодорожные грузовые потоки имеют ощутимые сезонные временные колебания;

последовательность прохождения каждым транспортным средством, как правило, всех обслуживания ПП; для автомобилей это: контрольно-пропускной пункт (КПП), диспетчерская (взвешивание), погрузочно-разгрузочные устройства и т.п.

Исследования показали, что систему ПП можно рассматривать как состоящую из некоторого числа независимых подсистем – грузовых дворов, каждый с собственной технологией.

Задача заключается в том, чтобы выявить и описать типовые подсистемы и всю дальнейшую работу осуществлять с последними. В подобном случае любой ПП, вернее его модель, будет строиться путем компоновки из типовых составляющих.

К основополагающим признакам типизации названных процессов, в первую очередь, относятся:

тип кузова автомобиля (фургон, цистерна, площадка под контейнер и т.п.); тип кузова определяет весь набор грузов, которые будут перевозиться и перерабатываться по данной технологии;

специализация погрузочно-разгрузочных и других обслуживающих устройств (погрузчики, краны, насосы, экскаваторы и т.п.);

виды складов (пакгаузы, контейнерные площадки, емкости, бункеры и т.д.).

Анализ автомобильно-железнодорожных ПП в отношении названных признаков позволил выделить, а затем описать и формализовать семь типов технологических процессов, это перевалка:

1) мелкопартионных тарно-упаковочных грузов;

2) помашинных тарно-упаковочных грузов;

3) универсальных (среднетоннажных) контейнеров;

4) большегрузных контейнеров;

5) тяжеловесных грузов;

6) навалочных (сыпучих) грузов;

7) наливных грузов.

Можно предположить, что абсолютное большинство грузов, проходящих через грузовые станции, перерабатывается по этим технологиям.

На грузовых дворах ПП, работающих по технологиям 1-5, как правило, пересекаются четыре транспортных потоков – входящие потоки груженых и порожних автомобилей и входящие потоки груженых и порожних вагонов.

На грузовых дворах, работающих по технологиям 6 и 7, происходит, как правило, только перевалка грузов c железнодорожного транспорта на автомобильный, то есть пересекается только два транспортных потока – груженых вагонов и порожних автомобилей. Это объясняется тем, что обычно навалочными грузами вагоны загружаются на подъездных путях карьеров, элеваторов и т.д. А наливными грузами – на подъездных путях промышленных предприятий.

Подобный подход позволяет выделить и стандартизировать блоки модели, идентичные для всех видов перевалочных пунктов. Эти блоки приведены в блок-схеме моделирующего алгоритма. Их девять, причем ряд блоков, например,1,2,8 и 9 могут применяться не только для компоновки моделей ПП, но и моделей практически любой АТОС.

Приведенная ниже типовая модель привязана к технологии переработки трано-упаковочных грузов, то есть 1-му и 2-му типам по принятой классификации технологических процессов перевалочных пунктов.

Чтобы перейти к 3-му типу технологического процесса (перевалка универсальных контейнеров), достаточно заменить единицу измерения количества груза в автомобиле или вагоне, то есть перейти от тонны к штукам контейнеров. Это замена, естественно, касается и производительности грузовых механизмов (контейнер/час) и емкости грузовых площадок.

Переход к 4-му типу технологических процессов (перевалка большегрузных контейнеров) мало чем отличается от описанного выше перехода к 3-му типу. Особенность этого перехода заключается в том, что потоки автомобилей заменяются на потоки большегрузных контейнеров (как правило, один автомобиль перевозит контейнер).

Перевалка тяжеловесных грузов – 5-й технологического процесса – имеет свои специфические особенности и существенные отличия от перевалки тарно-упаковочных грузов. Формализованные схемы рассмотренных процессов, которые закладываются в имитационную модель, не имеют заметных различий. Здесь, по сравнению с типами 1 и 3 используются более мощные грузовые устройства, а также вместо крытых складов используются грузовые площадки. Однако все это учитывается параметрами модели. Поэтому для имитации перевалки тяжеловесных грузов можно успешно применить наиболее распространенный вариант модели, относящийся к перевалке тарно-упаковочных грузов.

Значительно большими особенностями отличаются 6-й и 7-й виды технологических процессов перевалки грузов (перевалка сыпучих и жидких материалов). Здесь груз переваливается, как правило, только с железной дороги на автомобильный транспорт.

Однако в этом случае достаточно легко осуществляется переход от основной модели к модели 6-го или 7-го типа. Для этого достаточно в упомянутой модели приравнять нулю груженый поток автомобилей (А) и порожний поток вагонов(G), то есть оставить на входе системы только порожний поток автомобилей (B), следующих под погрузку на перевалочный пункт и груженый поток вагонов (Q), следующих под разгрузку.

Представленная типовая модель функционирования автомобильно-железнодорожного перевалочного пункта может быть настроена на имитацию работы перевалочного пункта с набором любых технологий путем:

- выявления технологий перевалки грузов на данном перевалочном пункте;

- доработки (привязки) типовой модели к исследуемым технологиям (внесения изменений в программное обеспечение задачи);

- исследования технологических процессов по каждому объекту, выявления данных, необходимых для расчетов по оптимизации исследуемой системы и др.

Л И Т Е Р А Т У Р А:

1. Логистика как форма оптимизации рыночных связей / Под ред. Л.С. Федорова. – М.: ИМЭМО, 1996.

2. Математические методы и теория игр, программирование в экономике. М.: Мир, 1987. – 833 с.

3. Миротин Л.Б. Эффективность интегрированной логистики. «Бизнес и логистика – 2001»: Сб. материалов ММЛФ – 2001, Москва – 1 – 4 февраля 2001 г. / Л.Б. Миротин, А.Г.Некрасов; / Сост.: Миротин Л.Б., Ташбаев Ы.Э. – М.: Координационный совет по логистике, 2001.

4. Рынок и логистика / Под ред. Проф. М.П.Гордона. – М.: Экономика, 1993.