0_МОНОГРАФИЯ СОВЕР.ПРОЦЕССОВ ПРР_26.03.2018. Монография совершенствование управления технологическими перегрузочными процессами морского порта новороссийск
 Скачать 1.66 Mb.
|
|
§1.3. Анализ эксплуатационных показателей работы порта в рыночных условиях Для современного порта характерно большое разнообразие предоставляемых услуг по договорам с клиентурой, участвующей в реализации перегрузочного процесса. Эффективность управления обеспечивается за счет совместного обслуживания смежных видов транспорта, груза на причалах и грузовых фронтах, организации управления перегрузочными средствами с использованием технологии обработки грузов и процедур складирования [44]. Основное назначение транспортного узла – системная реализация технологического процесса, сокращение простоев смежных видов транспорта, сроков доставки грузов, что в свою очередь обеспечивается повышением эффективности процесса ПРР в порту. Работа порта в составе транспортного узла осуществляется с целью согласования режимов движения транспорта при обеспечении согласованного взаимодействия звеньев перегрузочных комплексов, рационального распределения объёмов работ по прямому и другим технологическим вариантам обработки грузов, рационального дооборудования и расширения фронта причалов и складов с обоснованными резервами и запасами грузов на складах. Если система обработки груза представляется в виде последовательности транспортных звеньев, то совершенствование процесса ПРР в порту состоит в обеспечении минимума времени прохождения (внутренней транспортировки) груза из исходной точки в конечную точку по всем операциям и элементам процесса ПРР. Такими точками в порту являются единица водного транспорта и единица наземного транспорта. Эффект достигается конвейерным способом синхронизации действий субъектов порта в различных операциях и элементах процесса ПРР и ликвидации «узких мест». Синфазное прохождение груза принято считать идеальным режимом полного ритма системы. Этот режим характеризуется отсутствием в порту очереди транспортных средств, а на складах чётко соблюдаются сроки хранения груза в минимальных количествах, что свидетельствует о соответствии пропускной способности железнодорожных и автомобильных магистралей, пропускной способности причалов порта. В условиях благоприятной погоды, при наличии груза, безотказности работы технологических перегрузочных линий и выполнении субъектами порта в пределах установленных величин времени начала и окончания операций и элементов процесса ПРР должна наблюдаться ритмичность и высокая организация выполнения ТПГОС, обеспечиваться максимальная пропускная способность причалов. В режиме аритмии (нарушении выполнения операций и элементов процесса ПРР) очереди и простои транспорта в порту, а также запасы груза на складах и потребность в складских площадях максимальные. При этом минимальные значения принимают интенсивность обработки грузов и пропускная способность причалов. Чтобы устранить влияние сбоев ритма процессов ПРР на показатели работы терминала, необходимо иметь обменный парк вагонов, резервы складов, причалов и грузовых фронтов, а также прибегать к сверхурочным работам докеров, либо создавать резервные бригады для обеспечения непрерывности эксплуатационно-технологического процесса ПРР в период пересмены докеров. Поскольку на складах порта груз хранится в ожидании отправления получателю, развитые склады обеспечивают независимость режимов движения смежных видов транспорта, играя роль своеобразных «демпферов», сглаживая изменяющиеся во времени элементы, составляющие циклическую операцию процесса ПРР по использованию причала (время между окончанием швартовки судна к причалу и началом его отшвартовки от причала). Продукцией порта являются услуги по перегрузке и хранению груза и обслуживанию транспортных средств, предоставляемые субъектам порта (судовым агентским и экспедиторским компаниям в лице их принципалов – грузовладельцев и судовладельцев). Эффективность работы порта оценивается критериями в математической либо вербальной формах, характеризующими текущие эксплуатационные показатели и их интегральные значения. К важнейшим эксплуатационным и экономическим показателям, по которым должно быть спланировано и организовано выполнение процесса ПРР, а также вестись контроль, учёт и оцениваться результаты выполнения ТПГОС, относятся следующие эксплуатационно-технологические показатели процесса ПРР: эффективности (%) выполнения операций, элементов, процесса ПРР, как отношение нормируемых величин к фактическим показателям; интенсивности перегрузки груза, как отношение количества груза (Q) к времени грузовых операций (t2.4) по каждому наименованию груза; эффективности (%) перегрузочного комплекса причала (  ), как отношение нормируемой (договорной) интенсивности грузовых работ к фактической интенсивности; эффективности (%) использования причала (  ), как отношение нормируемого (договорного) времени к фактическому времени стоянки судна у причала; коэффициент полезного использования причала (  ), как отношение интенсивности перегрузки груза по норме ( ) и по факту ( ) к максимальной производительности погрузо-разгрузочного оборудования ( ); время технологического простоя причала по норме и по факту по каждому судну (  ), равное сумме времени швартовки ( ) и отшвартовки ( ) судна;время простоя причала между последующими судами (  ), как разницу между временем начала проводки последующего судна ( ) к операционной акватории причала и временем окончания проводки предыдущего судна ( ) от операционной акватории причала в ТВЛ или в точку якорной стоянки, за вычетом времени простоя причала по метеоусловиям ( ); время ожидания начала процесса ПРР (  ) конкретным судном, как разницу между временем начала проводки данного судна ( ) к операционной акватории причала и временем прихода этого судна в порт или к акватории порта ( ); пропускная способность причала (  ), как количество перегруженного груза (Q) за время процесса ПРР( )по конкретному судну (i) и по каждому наименованию груза;показатели обеспечения экологической безопасности и показатели эффективности буксирного обеспечения транспортным судам в порту на швартовных операциях в операционной акватории ГТС. Создание и развитие электронного документооборота между субъектами порта — это исключительно эффективный путь сокращения времени технологических простоев причалов и сокращения времени внутренней транспортировки грузов при смене вида транспорта — это путь к внедрению новых транспортных, перегрузочных, складских, таможенных технологий. Развитие данного направления в вопросах взаимоотношений между субъектами порта позволит значительно развить портовые перегрузочные и транспортные технологии, ускоряющие товародвижение. Показатели безопасности процесса ПРР заслуживают такого же внимания, как и эксплуатационно-технологические показатели. С увеличением доли опасных грузов, перегружаемых в портах, возрастает доля риска, связанного с возникновением нештатных ситуаций при стоянке судов у причалов под обработкой и маневрировании транспортных судов в операционных акваториях причалов. На экологическую безопасность и безопасность плавания транспортных судов в порту влияют гидрологическая обстановка и синоптический фактор, которые в части предотвращения аварий посредством ликвидации нештатных ситуаций уравновешиваются человеческим фактором, выраженным в принятии судоводителями портовых буксиров алогичного решения, и наличием у них хорошей морской практики. Наличие хорошей морской практики по управлению буксирами в нештатных ситуациях при обеспечении транспортным судам безопасного маневрирования в операционных акваториях причалов крайне необходима. Например, для Новороссийского порта свойственны сильные ветры северо-восточного направления («Новороссийская бора») и южные штормы, приводящие к сильному волнению в бухте с высотой волны до 5 м на внутренней акватории порта. В штормовую погоду может происходить отрыв судов от причальных стенок, навалы, повреждения судов и гидротехнических объектов и другие повреждения. Для определения вероятности безопасности швартовной операции и величины риска при маневрировании транспортных судов в операционной акватории причала необходимо формализовать человеческий фактор и хорошую морскую практику судоводителей портовых буксиров, приняв их в виде соответствующих коэффициентов. Выполнение перегрузки навалочных и сыпучих грузов связано с выбросом в атмосферу больших количеств материалов в виде пыли, отрицательно воздействующей на показатели состояния окружающей среды. Имеются в виду, прежде всего, терминалы, работа которых, как показывает практика, сопровождается наиболее масштабными загрязнениями воздушной и водной среды. Другими источниками загрязнения являются нефтепродукты и различные компоненты, попадающие в воду по различным причинам, в том числе – в результате несанкционированных сбросов подсланевых вод и других источников загрязнения. Для оценки экологического состояния окружающей среды разработан комплекс критериев, определённых действующим законодательством РФ, устанавливающим ПДК тех или иных веществ. Наиболее распространёнными веществами опасными загрязнителями окружающей среды являются: двуокись серы и продукты ее реакций (серная кислота, сульфаты тяжёлых металлов – ртути, свинца, кадмия и др.); канцерогенные вещества; хлорорганические пестициды; окись углерода и окислы азота в местах скопления транспорта и расположения преобразователей топлива в другие виды энергии (работа ДВС, стационарных котельных в порту и т.д.). Поэтому для контроля состояния окружающей среды, кроме ПДК, используются показатели ПДВ, ПДС, ПДО, а также ПДЭН. В каждом порту контроль состояния экологической обстановки осуществляется специальными службами, выполняющими лабораторные измерения загрязняющих веществ и проведение экологического мониторинга. 2. Модели и алгоритмы совершенствования организации и управления технологическими процессами морского порта §2.1. Возможности моделирования технологии, организации и управлении перегрузочными процессами в портах Порт является эргатической системой, и участие человека-оператора в решении технологических задач, вопросов организации и управления перегрузочными процессами, затронутыми выше, не может привести к рациональным решениям, если они организуются в основном на опыте и интуиции людей, участвующих в перегрузочном процессе, даже если этот опыт очень богат и накапливается годами [24]. Технологические процессы работы флота, портов, портового оборудования можно совершенствовать и обновлять на базе современных методов и средств моделирования с использованием информационных технологий, фундаментальных положений научных основ эксплуатации водного транспорта для обоснования и получения оптимальных решений в условиях конкуренции [5],[6]. В современных условиях порт не допускает экспериментирования, поэтому основным направлением его глубокого изучения как управляемого объекта, является моделирование и машинный эксперимент [16]. Роль порта в транспортном процессе определяется основными видами выполняемых работ, его мощностью и технологической оснащенностью. К ним относятся: загрузка и разгрузка судов; организация движения транспортных и перегрузочных средств в границах порта и за его пределами; перевалка грузов с одного вида транспорта на другой; комплексное обслуживание флота и подвижного состава с обеспечением графиков движения судов и вагонов; обеспечение заданного грузооборота по отправлению грузов; операции, обеспечивающие нормальную эксплуатацию порта; работа по обеспечению безопасности, внедрению логистических принципов управления при соответствующем инфраструктурном обеспечении и использовании финансово-экономических методов и приёмов управления портом в рыночных условиях. Для перегрузочных терминалов и портов в целом имеет первостепенное значение организация и управление перегрузочными процессами в оптимальных режимах, обеспечивающих высокий уровень конкуренции транспорта за счет существенного ускорения обработки судов и вагонов, общего снижения расходов на перевозки и хранение грузов, информационного обеспечения и использования современных финансово-экономических методов управления, принципов логистики [39]. Разработка моделей, методов оценки и повышения эффективности перегрузочных процессов в портах предполагает глубокое изучение и использование опыта работы в области эксплуатации водного транспорта, информационной, экономической сферах, что позволит получить модельные решения, адекватные реальным процессам [51]. Обоснованные решения при управлении флотом и портами, как правило, должны опираться на анализ эмпирических сведений и результаты эксперимента, полученных и представленных в том или ином виде и содержащих в себе информацию, необходимую для практического использования. Новые информационные технологии, базирующиеся на последних достижениях в области вычислительных средств и мощном аппарате прикладной математики, позволяют глубоко обосновать и формализовать процесс принятия эффективных решений и иметь программные средства его поддержки. Процедуру поиска оптимальных решений следует реализовать в такой последовательности: - разработка средствами математического моделирования формализованной математической модели конкретного (в том числе – специализированного) порта и после оценки адекватности – ее использование в структуре системы управления [33]; - выбор из арсенала средств моделирования и идентификации метода обработки эксперимента и разработка алгоритмов оценки параметров модели объекта и системы [3]; - алгоритмизация процессов принятия решений и оптимизация технологических режимов работы порта и звеньев его структуры. Настоящие исследования посвящены совершенствованию процесса ПРР посредством создания новых моделей технологии и алгоритма эффективной организации перегрузочных работ в портах, а также управлению ими с целью повышения конкурентоспособности и производительности перегрузочных терминалов. Моделирование технологического процесса ПРР играют решающую роль в повышении уровня эксплуатации перегрузочных комплексов во взаимодействии с работой флота. Модели должны содержать совокупность соотношений (математических уравнений, неравенств, критериальных оценок, логических условий и т.д.), обеспечивающих адекватное отображение работы технологических линий, перегрузочных средств флота, пунктов смены наземных тяговых средств, портового флота, позволяющих оценить операции и элементы процесса ПРР в реальном режиме времени, а также конкретные результаты принимаемых решений. Модели лишь отражают те наиболее существенные закономерности, которые в основном определяют конечный результат деятельности портовых буксиров и перегрузочных терминалов. Главное преимущество моделей состоит в том, что они позволяют прогнозировать операции и элементы процесса ПРР во времени. Задачу моделирования перегрузочного процесса в порту можно сформулировать следующим образом: разработать математический аналог транспортного узла, который отображает реальный управляемый перегрузочный процесс ПРР с учетом основных внутренних и внешних факторов, влияющих на его динамику, с целью оценки эффективности и качества при изменении параметров, технологии, организации, метеоусловий, рыночных характеристик, финансовых и логистических показателей. В модели должны учитываться эксплуатационные и экономические характеристики используемых технических средств, взаимодействие элементов транспортно-перегрузочных процессов, технология и организация работы буксиров, причалов и перегрузочных комплексов, динамика поступления грузов. Это позволит оценить действенные мероприятия по сокращению простоев причалов и совершенствованию технологий организации линейного судоходства на грузовых линиях с единых системных позиций. Работа порта подвержена влиянию большого числа неуправляемых и слабоуправляемых факторов. Поэтому для принятия правильных решений в условиях неполной информации и состоянии системы нужен научный фундамент для внутрипортовой организации перегрузочных процессов, оперативного распределения ресурсов, рационального использования складских площадей, определения грузооборота на транспортных коридорах, целенаправленного распределения перегрузочных средств, оборудования и материалов, организации всех форм обслуживания. Для обеспечения количественных показателей перегрузочных работ, а также показателей по затратам труда, финансам, использованию основных фондов, оценке бизнеса, развитию логистических принципов и транспортного менеджмента требуются современные методы исследования, эффективные модели и алгоритмы оптимизации транспортно-перегрузочных процессов, разработки научных проблем конкурентоспособного функционирования и развития водного транспорта. Научным фундаментом совершенствования технологии, организации и управления перегрузочными процессами в портах являются, прежде всего, модели и методы исследования операций, базирующиеся на современных информационных технологиях. Применительно к системам организации и управления портами как элементам транспортных узлов, исследование операций представляет собой совокупность оптимизационных принципов построения и методов решения комплекса организационно-технических задач. Операционные модели и методы основаны, с одной стороны, на формализованном описании производственных процессов и количественном анализе факторов, определяющих экстремальные условия достижения целей, а с другой, - на системном их описании. Фундаментом моделирования и алгоритмизации являются информационные технологии и вычислительные средства. В последние годы в связи с кардинальными изменениями, произошедшими в информационной сфере и развитии компьютерных технологий, методы математического программирования стали рабочим инструментом, снабжённым в различных вычислительных средах стандартными операторами для решения практических задач параметрической оценки и оптимизации. Наличие математических функций в вычислительных средах при высокой производительности компьютеров позволяет кардинально снизить составляющую программирования в разработках научных проблем эксплуатации водного транспорта и во многих случаях обойти сложности, связанные с решением технологических задач высокой размерности. В этой связи рабочим инструментарием становятся методы линейного программирования с использованием аппарата разреженных матриц и сложной системы ограничений, численные методы решения нелинейных уравнений и задач оптимизации, базирующиеся на генетических алгоритмах, аппарате нейронных сетей и получения эффективного управления процессами ПРР в портах. |