автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Моделирование и оптимизация системы транспортировки нефти в порту Янгон Союза Мьянмы

004604343 На правах рукописи

ХЛАМО АУНГ

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ В ПОРТУ ЯНГОН СОЮЗА МЬЯНМЫ

Специальность 05.13.01- «Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о июн 2010

Москва 2010

004604843

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный горный университет» (МГГУ)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Федунец Нина Ивановна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Макаров Валерий Федорович; доктор технических наук, профессор Ивашкин Юрий Алексеевич

Ведущее предприятие - Московская государственная академия водного транспорта (г.Москва),

Защита диссертации состоится «,?<?» июня 2010 г. в « /5/7/7» час. на заседании диссертационного совета Д-212.128.07 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан « 21 » мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент

Гончаренко С.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: Целесообразность и необходимость освоения новых технологий транспортировки нефти для Союза Мьянма в морском порту Янгон требуют в первую очередь исследования уже существующих процессов транспортировки нефти в этом порту.

Транспорт - одна из основных отраслей, определяющих уровень и направления развития экономики Мьянмы. В настоящее время интенсивность морских перевозок постоянно возрастает. Повышению безопасности мореплавания, особенно в районах интенсивного судоходства, в узких местах, на подходах к портам и на акваториях портов, во всем мировом флоте уделяется чрезвычайно большое внимание. Об этом свидетельствует введение в действие с 16 июля 2004 года Конвенции, содержащей новые международные правила предупреждения столкновений судов в море, оснащения судов современными электрорадионавигационными приборами, совершенствования процесса обучения, например внедрения различного рода тренажеров, совершенствования навигационного оборудования, внедрения вычислительной техники и систем автоматического управления, в первую очередь на крупнотоннажных, представляющих повышенную опасность судах, и т.д.

В последнее время во всем мире, в том числе и в Мьянме, разрабатываются и внедряются более прогрессивные методы организации судоходства. Одним из таких методов является регулирование движения судов в районах интенсивного судоходства в сложных условиях.

Работы по данной проблеме велись и ведутся весьма активно как российскими (Н.И.Федунец, ЛАБахвалов, В.И.Белопушкин, С.С.Кубрин, В.В.Семенов, О.С.Виханский, В.Ф.Макаров и др.), так и зарубежными учеными (Джей Тайк Ким, К.Парк, Дж.Медхи и др.). Анализ опубликованных работ показал отсутствие комплексных методик по управлению процессом транспортировки нефти в порту, математических моделей транспортировки нефти. Недостаточно исследованы транспортные потоки, описывающие ситуационное управление. В связи с этим необходимо проведение дальнейших исследований по данной проблематике.

Задача координации движения судов требует для каждого конкретного порта широких исследований и изучения характера судопотоков, исследований в поведении отдельных судов и взаимодействия их в общем потоке. Нельзя решать задачи регулирования в отрыве от возможностей самого порта в части, касающейся оборудования причальных устройств, наличия соответствующего количества буксиров и квалифицированного состава лоцманов. Каждый отдельный порт должен быть оборудован современными средствами навигационного оборудования. Проблемы регулирования движения чрезвычайно сложны и требуют комплексных исследований.

Поэтому разработка моделей, методов и алгоритмов транспортировки нефти в порту Янгон, моделирование этих процессов с использованием пакета бРББ, анализ результатов моделирования и их оптимизация являются актуальной научной и практической задачей.

Цель диссертационного исследования заключается в моделировании процесса транспортировки нефти танкерами и загрузки нефтехранилища на базе пакета GPSS World в порту Янгон для определения оптимального графика перевозок.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

Анализ проблем транспортировки нефти в порту Янгон;

Определение факторов, влияющих на процесс транспортировки, и исследование структуры взаимосвязей между ними;

• Разработка методики расчета предельной пропускной способности каналов порта Янгон и значимых факторов;

• Разработка методики моделирования транспортировки нефти танкерами в порту Янгон;

Разработка модели и алгоритма оптимизации процесса транспортировки нефти в порту Янгон и между портами, обеспечивающих сокращение простоев танкеров.

Идея работы заключается в исследовании и определении значимых природных и технологических факторов и взаимосвязей между ними для оптимизации графика и процесса судооборота при транспортировке нефти в порту.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

1. Разработка математической модели, методов и алгоритмов для решения задачи системного анализа и обработки информационных потоков при оптимизации процесса управления транспортировкой нефти в порту, позволяющих определить основные параметры судооборота.

2. Комплексная методика управления процессом транспортировки нефти в порту Янгон, базирующаяся на принципах и методах ситуационного управления.

3. Разработка математических моделей и алгоритмов имитационного моделирования процессов транспортировки нефти в портах Мьянмы, обеспечивающих сокращение простоев и транспортных расходов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается корректным использованием математических методов статистического анализа, теории массового обслуживания, компьютерного моделирования, теории ситуационного управления, а также положительными результатами экспериментального моделирования GPSS-программ.

Объект исследования - система управления транспортировкой нефти в порту Янгон, представляющая собой сложную систему массового обслуживания.

Предмет исследования - процесс формирования и функционирования системы ситуационного управления судооборотом при транспортировке нефти в порту Янгон.

Методы исследования: методы экономико-математического моделирования; методы системного анализа; методы сравнений, обобщения и аналогии, методы теории массового обслуживания и др.

Научное значение работы состоит в разработке научно обоснованной комплексной методики и алгоритмов оптимизации системы транспортировки нефти в порту на основе использования методов ситуационного управления и имитационного моделирования судооборота.

Практическая значимость работы состоит в оптимизации системы транспортировки нефти с целью сокращения простоев танкеров и повышения эффективности функционирования порта Янгон.

Апробация работы. Основные результаты диссертации и ее отдельные положения докладывались на семинарах кафедры АСУ МГГУ и международных симпозиумах «Неделя горняка» (2009-2010 гг., Москва).

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 2 научные работы.

Структура и объем исследования. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 19 таблиц, 41 рисунок и список литературы из 53 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Союз Мьянма (Пьидаунзу Мьянма Найнгандо, б. Бирма), государство в юго-западной Азии, в северо-западной части п-ова Индокитай и на прилегающих островах, простирающееся между 9°32' и28°31'с.ш. и 92°10' и 10Г1Г в.д. На западе и северо-западе граничит с Бангладеш и Индией, на севере и северо-востоке - с Китаем, а на востоке и юго-востоке - с Лаосом и Таиландом. На юге и юго-западе омывается водами Бенгальского залива и Андаманского моря. Общая площадь равна 678,5 тыс.км2. Протяженность страны с севера на юг составляет 2085 км, с востока на запад - 930 км. Столица - Янгон, расположен в восточной части дельты реки Иравади.

Морские порты Мьянмы подразделяются на торговые, рыбные, военные, промысловые. Кроме того, существуютспециализированные порты: угольные, лесные, поливные, комбинированные.Наиболее важные из них: Янгон, Систуэ, Аявади, Мьайк и т.д.

Рис.1. Структура морского порта Мьянмы

Морской порт Янгон в Союзе Мьянма

Морской порт Янгон, расположен на р.Янгон, которая берет свое начало 34 км (21 миля) в глубине страны и впадает в Андаманское море. Он является главным портом

для разгрузки судов из океана, обработки большинства товаров морской торговли страны. Янгон - также основная конечная остановка для шоссе, железной дороги, внутренних водных путей и воздушных трасс, Другие порты включают Ситуэ, обслуживающий западную Мьянму; Патайн (Pathein), обслуживающий область дельты; и Моламяйн (Mawlamyine), Дабал (Dawei) и Мьяик (Myaik), которые заняты перевозками минералов и экспортом древесины региона.

Порт Янгон занимает более выгодное положение по сравнению с другими портами Андаманского моря. Порт открыт для захода судов круглый год.

Основные характеристики порта

■ Обеспечивает круглосуточную и безопасную проводку судов в любую погоду.

* Имеет Центр регулирования движения судов (ЦРДС).

■ Осуществляется штормовая проводка судов буксирами порта.

■ Порт оснащен всеми современными видами связи, включая спутниковую.

■ Средняя продолжительность навигации со штормовой проводкой (с март по октябрь) -145 суток.

■ Порт принимает суда с осадкой до 8,0 м и длиной до 240 м.

■ Территория порта составляет 67,6 га.

■ Длина причальной линии порта - 3,2 км.

Площадь крытых складов -11,0 тыс. м2.

■ Открытая складская площадь -170 тые.м2.

Порт имеет 21 причал, на которых обеспечивается круглосуточное бесперебойное обслуживание транспортных средств.

Рис.2. План порта Янгона 4

Порт предоставляет следующие услуги.

- погрузку, разгрузку судов и зачистку судовых помещений после выгрузки;

- транспортно-экспедиторские и складские операции с грузами;

- перевалку грузов с одного вида транспорта на другой;

- оформление всего комплекса грузовых документов по приему и отправке груза;

- предоставление свободных причалов или места в аванпорту судам для предремонтной стадии;

- подготовку, осуществление материально-технического снабжения, мелкий ремонт, отстой, другие нужды;

- оформление прихода-отхода судна;

- крепление и спецкрепление грузов;

- предоставление места в аванпорту для производства фумигации или дегазации.

В порту может быть произведен ремонт корпуса и механизмов судна на Янгонском судоремонтном заводе. Здесь расположена также ремонтно-эксплуатационная база технического обслуживания флота.

Определение пропускной способности канала порта Янгон

Важной характеристикой подходного канала является его пропускная способность -количество судов, которое может безопасно пройти по нему за единицу времени. Пропускная способность зависит от установленной скорости движения, типов судов, их водоизмещения, инерционных свойств, принятой очередности выхода и входа, гидрометеоусловий.

Расчет безопасных расстояний между судами в потоке

В зависимости от водоизмещения судов и рода перевозного груза все суда перспективного судооборота порта Янгон условно разделены на 8 групп: 4 группы судов с нефтеналивными и химическими наливными грузами, 3 группы сухогрузных судов и I группа судов Министерства рыбного хозяйства (МХР). В каждой группе выбрано типовое судно, по характеристикам которых проведен анализ пропускной способности подходного канала. Данные по группам судов и расчетному количеству судозаходов приведены в табл. 2.

Для обеспечения безопасности плавания в канале необходимо, чтобы дистанция до впередиидущего судна была не менее

А5 > (1)

где Д5 - расстояние до впередиидущего судна, М;

V- скорость движения, м/сек;

Б), тормозной путь судна на скорости V, М;

Д/ - время, достаточное для обнаружения уменьшения расстояния до внезапно остановившегося впередиидущего судна.

Рассмотрение тормозных характеристик различных судов показывает, что скорость при активном торможении падает практически линейно и в первом приближения можно считать

Эг аЛР, (2)

где а - параметр, характеризующий тормозные свойства судна, сек2м1.

В табл. 1 приведены осредненные значения параметра а для судов каждой группы, определенные по данным натурных испытаний типовых и подобных им судов.

Таблица 1

Усредненные значения параметра "а" для судов каждой группы

Номер группы 1 2 3 4 5 6 7 8

Длина судна L,m 270 230 186 110 215 187 140 150

а фуз 72 55 30 16 55 30 21 21

сек2м~1 балласт 35 22 18 10 - - - -

Время Д{ в дальнейшем анализе пропускной способности принималось равным 120 с для наливных судов и 60 с для сухогрузных судов. Рассчитанные по формуле (1) безопасные расстояния до впередиидущего судна для судов различных групп в зависимости от скорости приведены на рис. 3.

Расчет предельной пропускной способности канала

Рассмотрим прямолинейный канал длиной S, по которому следуют суда длиной L, имеющие тормозной путь SpaV2.

Пусть, в общем случае, вначале пропускается т судов в одном направлении, а затем через некоторое время At»n, обеспечивающее безопасность движения, пропускается т судов в обратном направлении. В этом случае 2 т судов пройдут через канал за время

t = 2(-к---+(т- 1)Д/ + ДО (3)

За время Т по каналу пройдет п судов:

ТлгУ

---(4)

S + mL+(m-\)aV +(m-l)VAt+VAt2llll Оптимальной скоростью (с точки зрения пропускной способности) будет скорость Vom, при которой за время Г по каналу пройдет максимальное количество судов:

s+mL . (5)

(m - 1)а

Для подходного канала порт Янгон наиболее напряженным является участок от развития подходных фарватеров до поворота в аванпорт. Длину этого участка, который используют все суда, посещающие порт Янгон, можно принять в 10 кб., т.е. 8 з 1852 м. Результаты расчета предельной пропускной способности этого участка при различных т и V за 7= 1 час приведены на графиках (рис.5). При расчете принималось Д(Мл= 300 с.

ДБЮ ,М

V; М/С

Рис. 3. Расстояние между судами в канале порта Янгон: I - номер рассматриваемого судна

§

О X

та

со О сг

0 101 -й § " I § й з£

1 А

10 20 30 40 50 60

Время швартовных операций , мин Без разделения потока с разделением потока

Рис. 4. Предельная пропускная способность канала порта Янгон

/ \

1 [ ч -V ■у

1 1

1

// /у к

% У

* 1 —

Ум/с

Рис. 5. Пропускная способность канала порта Янгон для судов типа "Янгон": М - количество судов, пропускаемых одновременно в одном направлении

Возможности повышения пропускной способности за счет более оптимальных схем движения

Рассмотрим схему движения:

Т-С(Т)-Т-С(Г)

При этой схеме осуществляется попарный ввод-вывод судов, вначале выводятся 2 судна, затем 2 судна вводятся. В зависимости от поступления заявок на проводку судов возможны три варианта вывода и ввода: Т-Т; С-С; Т-С. Причем вероятности каждого сочетания зависят от относительного количества наливных и сухогрузных судов, посещающих порта Янгон. С учетом преобладания наливных судов в судопотоке порт Янгон наиболее вероятным является сочетание Т-Т, наименее вероятным - сочетание С-С.

Зная вероятность поступления заявки от наливного судна Рт = 0,79 и вероятность поступления заявки от сухогрузного судна Рс = 0,21, несложно определить вероятность Ртт того, что две заявки подряд принадлежат наливным судам; вероятность Рее того, что две заявки подряд принадлежат сухогрузным судам; вероятность Рте того, что одна заявка принадлежит наливному судну, а другая - сухогрузному.

Р7Т=Р7т =0,624, Рсс =Р2С =0,044, Рк = 2РТРС = 0,332.

Можно показать, что при рассматриваемой схеме движения пропускная способность канала определяется следующим выражением:

1.44-10

+ + ^ТсТ]

где Т1 - время, потребное для вывода двух наливных судов и последующего ввода двух наливных судов;

Тг - время, потребное для вывода двух сухогрузных судов и последующего ввода двух сухогрузных судов;

Тз - время, потребное для вывода одного наливного и одного сухогрузного судна и последующего ввода одного наливного и одного сухогрузного судна.

Т, =1.3Г„,„+^(5, +2^)+Л/, + 2^ +2С2

Т2 = 1.3 Тмш + ±{S,+S2 + 2SC) + А/, + 2 д/, Г, = 2Г„,. +1(5, +52 + 25С) + Д/, +/ро„

(7)

где Д<2 - интервал времени мезду проходом двух судов в одном направлении.

При выводе указанных формул принималось, что время отшвартования составляет 30% от всего временя швартовных операций.

Результаты расчета по формулам (6) и (7) приведены на рис. 6 сплошной линией. При расчете принимался Afc = 600 сек.

10 20 30 40 50 60 Время швартовных операции , мин

1>С1 разделения потока с разделением потока

Рис. 6. Зависимости пропускной способности от времени швартовых операций

Исследование процесса транспортировки нефти в порту Янгон на основе теории системы массового обслуживания

Модели системы массового обслуживания (СМО) собираются типовым образом из небольшого набора элементов (канал, источник заявок, очередь, заявка, дисциплина обслуживания, стек, кольцо и так далее), что позволяет имитировать эти задачи типовым образом. Для этого модель системы собирают из конструктора таких элементов. Неважно, какая конкретно система изучается, ?ажно, что схема системы собирается из одних и тех же элементов. Разумеется, структура схемы будет всегда различной.

Перечислим некоторые основные понятия СМО.

Каналы — то, что обслуживает; бывают горячие (начинают обслуживать заявку в момент ее поступления в канал) и холодные (каналу для начала обслуживания требуется время на подготовку). Источники заявок порождают заявки в случайные моменты времени, согласно заданному пользователем статистическому закону. Заявки, они же клиенты, входят в систему (порождаются источниками заявок), проходят через ее элементы (обслуживаются), покидают ее обслуженными или неудовлетворенными. Бывают нетерпеливые заявки — такие, которым надоело ожидать или находиться в системе и которые покидают по собственной воле СМО. Заявки образуют потоки — поток заявок на входе системы, поток обслуженных заявок, поток отказанных заявок. Поток характеризуется количеством заявок определенного сорта, наблюдаемым в некотором месте СМО за единицу времени (час, сутки, месяц), то есть поток есть величина статистическая.

Очереди характеризуются правилами стояния в очереди (дисциплиной обслуживания), количеством мест в очереди (сколько танкеров максимум может находиться в очереди), структурой очереди (связь между местами в очереди). Бывают ограниченные и неограниченные очереди. Перечислим важнейшие дисциплины обслуживания: FIFO (First In, First Out — первым пришел, первым ушел): если заявка первой пришла в очередь, то она первой уйдет на обслуживание; UFO (Last In, First Out — последним пришел, первым ушел): если заявка последней пришла в очередь, то она первой уйдет на обслуживание (пример — патроны в рожке автомата); SF (Short Forward — короткие вперед): в первую очередь обслуживаются те заявки из очереди, которые имеют меньшее время обслуживания.

Дадим яркий пример, показывающий, как правильный выбор той или иной дисциплины обслуживания позволяет получить ощутимую экономию по времени. Пусть имеется два дока. В порте Янгон обслуживание осуществляется в порядке очереди, то есть здесь реализована дисциплина обслуживания FIFO (рис. 7).

| 2-е суток | j 2-е суток j | 2-е суток | | 2-е суток | | 2-е суток ] 1о6спуж

[ 0 суток | | 2-е суток | | 4-о суток | | 6-о суток | | 8 суток j toxud.

Среднее время ожидания (0+2+4+6+8)/5=4-о суток

Рис. 7. Организация очереди по дисциплине FIFO

Время обслуживания i06cny*. (рис.7) показывает, сколько времени док затратит на обслуживание одного танкера. Понятно, что на один танкер док затратит меньше времени на обслуживание, чем на три танкера, скажем, сыпучих материалов, требующих дополнительных манипуляций. Время ожидания town, показывает, через какое время очередной танкер будет обслужен доком.

В порте Янгон реализована дисциплина SF (рис. 8), означающая, что танкер можно загрузить вне очереди, так как время обслуживания fo&nym. такого танкеры невелико.

Как видно из обоих рисунков, поспедний (пятый) танкер загрузит нефть, поэтому время его обслуживания невелико - 0,5 суток. Если этот танкер придет в порт Янгон 1, он будет вынужден выстоять в очереди целых 8 суток, в то время как в порту Янгон 2 его обслужат сразу же, вне очереди. Таким образом, среднее время обслуживания каждого из танкера в порту с дисциплиной обспуживания FIFO составит 4 суток, а в доке с дисциплиной обслуживания KB - лишь 2,8 суток. А общественная польза, экономия времени составит: (1 -2.8/4) • 100% = 30 процентов. Итак, 30% сэкономленного для общества времени - и это лишь за счет правильного выбора дисциплины обслуживания.

0,5 суток ] | 2-е суток | | 2-есуток~~| [Те суток [ [2-е суток~| ttfcny*.

I 0 суток Г 0.5 суток [ | 2,5 суток [ [~4.5 суток | | 8,5 суток | !ожид Среднее время ожидания (0+0,5+2,5+4,5+8,5)/5=2,8 суток

Рис. 8. Организация очереди по дисциппине ЭР

_

J

Оптимизация показателей режимов функционирования СМО

В целях обеспечения эффективности работы порта необходимо провести анализ его работы, выявить основные показатели, характеризующие данный объект с точки зрения СМО.

Большой класс систем, которые сложно изучить аналитическими способами, но которые хорошо изучаются методами статистического моделирования, сводится к системам массового обслуживания (СМО). К такому классу систем можно отнести функционирование порта Янгон Союза Мьянма.

В СМО подразумевается, что есть типовые пути (каналы обслуживания), через которые в процессе обработки проходят заявки. Принято говорить, что заявки обслуживаются каналами. Каналы могут быть разными по назначению, характеристикам, они могут сочетаться в разных комбинациях; заявки могут находиться в очередях и ожидать обслуживания. Часть заявок может быть обслужена каналами, а части могут отказать в этом. Важно, что заявки, с точки зрения системы, абстрактны: это то, что желает обслужиться, то есть пройти определенный путь в системе. Каналы являются также абстракцией: это то, что обслуживает заявки.

Заявки могут приходить неравномерно, каналы могут обслуживать разные заявки за разное время и так далее, количество заявок всегда весьма велико, Все это делает такие системы сложными для изучения и управления, и проследить все причинно-следственные связи в них не представляется возможным. Поэтому принято представление о том, что обслуживание в сложных системах носит случайный характер.

В диссертации был проделан анализ существующей системы. Это дало возможность увидеть ее недостатки и определить направления улучшения ее качества. Но остаются непонятными ответы на конкретные вопросы, что именно надо сделать: увеличивать количество каналов, или увеличивать их пропускную способность, или увеличивать количество мест в очереди, и если увеличивать, то на сколько? Есть и такие вопросы: что лучше создать - 3 канала с производительностью 5 шт/час или один с производительностью 15шт/час?

Чтобы оценить чувствительность каждого показателя к изменению значения определенного параметра, поступают следующим образом. Фиксируют все параметры кроме одного, выбранного. Затем снимают значение всех показателей при нескольких значениях этого выбранного параметра. Конечно, приходится повторять снова и снова процедуру имитации и усреднять показатели при каждом значении параметра, оценивать точность. Но в результате получаются надежные статистические зависимости характеристик (показателей) от параметра.

Например, для 12 показателей нашего примера можно получить 12 зависимостей от одного параметра: зависимость вероятности отказов Pon от количества места в очереди (КМО), зависимость пропускной способности А от количества мест в очереди и так далее (рис. 9).

Рис. 9. Примерный вид зависимостей показателей от параметров СМО: КМО - количество мест в очереди

Моделирование процесса функционирования канала порта Янгон

Рассмотрение пропускной способности канала позволило получить ряд практических рекомендаций (расстояние между судами, скорости передвижения, схемы ввода-вывода судов), дало возможность оценить предельную пропускную способность канала в единицу времени. При этом предполагалось наличие неограниченного количества заявок судов на проход канала. В реальных условиях канал функционирует при случайном поступлении заявок на проход канала. Поэтому такие величины, как реальная пропуская способность канала, ожидаемое время простоя судов различных групп могут быть оценены только в рамках вероятностных категорий с привлечением методов теории массового обслуживания.

Так как в общем случае канал порта Янгон представляет совокупность последовательно-параллельного соединения различных каналов обслуживания и созданные группы поступающих заявок обслуживания неодинаковы (рис.10), для оценки пропускной способности такой сложной системы массового обслуживания (СМО) не могут быть применены формулы Эрланга. Поэтому анализ пропускной способности канала производится моделированием СМО канала порта Янгон методом Монте-Карло. Моделирование осуществлялось на ЭВМ -IV для наиболее неблагоприятного месяца работы - января.

6 потоков

Рис. 10. Моделированием СМО канала порта Янгон

Судопоток при моделировании принимался по III варианту 2005-2009 гг. с последующем пропорциональным увеличением судозаходов. Для моделирования канал порта Янгон условно разделен на 7 участков:

1-й участок -отбуя №1 до буя №3-4;

2-й участок -от буя №2 до буя №34;

3-й участок -от буя №3-4 до огня на причале №27;

4-йучасток -акватория аванпорта;

5-й участок - от причала №27 до причалов порта Янгон;

6-й участок - от причалов порта Янгон до причала № 4 (включая причал №4);

7-й участок - от причала №4 до причала №9.

При моделировании скорость судов принималась в открытой части канала до входа в аванпорт 6 узлов, от входа в аванпорт и далее - 5 узлов, время раскантовки, по наблюдениям, принято 8 минут. Вследствие того, что на участках, где осуществляется швартовка или отшвартовка судов данного потока, используются буксиры, которые, поднимая и отводя суда от причала, занимают канал и мешают проходу других судов, время занятости таких участков судами данного типа увеличено на 10 минут. Следует отметить, что из-за недостаточного числа статистических данных характеристики и законы распределения времени раскантовки и швартовки не определялись.

Моделирование входного потока

Т/= Ти- Si/A (8)

где Ти - время поступления предыдущей заявки, час;

S: - случайное число в интервале 0-1;

А - плотность потока (среднее число заявок, приходящееся на один час).

В зависимости от перевозимого груза, типа судов, их водоизмещения и номера причала, к которого следует судно, судопоток порта Янгон при моделировании был разделен на 11 групп:

1 группа: танкеры DW <20000 т, идущие от буя №1 к 28-29 причалам.

2 фуппа: танкеры DW <20000 т, идущие от буя №1 к 30-33 причалам.

3 фуппа: танкеры 20000 т ä DW s 80000 т, идущие от буя №2 к 31-33 причалам.

4 группа: танкеры НТ-100, идущие от буя №2 к 32-33 причалам.

5 фуппа: газовозы и суда с химическими наливными фузами DW s 20000 т, идущие от буя №2 к причалам для газовозов.

6. фуппа: газовозы и суда с химическими наливными грузами 20000 т sDWi 80000 т, идущие от буя Na, 2 к причалам для газовозов.

7 группа: суда МРХ (плавбазы), идущие от буя №1 к причалу рыбокомбината.

8 фуппа: суда CH-I4, идущие от буя №2 в паспортный район.

9 группа: суда СН-23 и H С-45, идущие от буя №2 в экспортный район.

10 фуппа: сухогрузы DW < 14000 т, идущие от буя №1 в экспортный район.

11 фуппа: сухофузы DW <14000 т, идущие от буя №1 в импортный район.

На аналогичные фуппы разделены все отходящие суда, так что вероятность входа и выхода Р = 0,5.

Имитационное моделирование системы транспортировки нефти в порту Янгон

Порт Янгон (рис.11) обслуживается двумя одинаковыми колонками, статистическая производительность каждой из которых известна. Первая колонка в среднем обслуживает 1 танкер в час, вторая в среднем 3 танкера в час. В порту есть место, где танкеры могут ожидать обслуживания. Если колонки заняты, то на этом месте могут ожидать обслуживания другие танкеры, но не более двух одновременно. Очередь будем считать общей. Как только одна из колонок освободится, то первый танкер из очереди может занять его место на колонке (при этом второй танкер продвигается на первое место в очереди).

Если появляется третий танкер, а все места (их два) в очереди заняты, то ему отказывают в обслуживании, так как стоять в акватории порта запрещено. Такой танкер уезжает прочь из системы навсегда и как потенциальный клиент является потерянным для порта Янгон. Можно усложнить задачу, рассмотрев док (еще один канал обслуживания, куда надо попасть после обслуживания в одной из колонок) и очередь к нему и так далее. Но в простейшем варианте, очевидно, что пути движения потоков заявок по СМО можно изобразить в виде эквивалентной схемы, а добавив значения и обозначения характеристик каждого элемента СМО, получаем окончательно схему, изображенную на рис.12.

у 1= 1ш/ч

Рис.12. Эквивалентная схема объекта моделирования

Описание работы системы транспортировки нефти

Флот, состоящий из 15 танкоров, осуществляет перевозку сырой нефти из порта Ситуэ в порт Янгон. Предполагается, что все танкеры при необходимости могут быть загружены в порту Ситуэ одновременно. В порту Янгон имеется только один разгрузочный док, с которого разгружаемая нефть поступает в хранилище, а затем по трубопроводу - на очистительную установку. Нефть поступает в хранилище с разгружаемого в доке танкера с постоянной скоростью 300 тб/день. Хранилище непрерывно снабжает сырой нефтью очистительную установку с постоянной скоростью 150 тб/день. Разгрузочный док работает с 6.00 до 24.00 часов. Правипа безопасности требуют прекращения разгрузки в момент закрытия дока. Разгрузка танкера заканчивается, когда объем оставшейся в танкере нефти становится меньше 7,5 тб. Емкость хранилища равна 2000 тб. Когда хранипище заполнено до предела, разгрузка прерывается. Снабжение очистительной установки прекращается, когда объем нефти в хранилище становится меньше 50 тб. Это делается для устранения возможных частых остановок и запусков очистительной установки. Ниже перечислены характеристики танкеров.

• Номинальная грузоподъемность равна 150 тб.

• Время в пути загруженного танкера распределено нормально с математическим ожиданием 5,0 дней (120 час.) и среднеквадратичным отклонением 1,5 дня (36 час.).

• Время в пути порожнего танкера распределено нормально с математическим ожиданием 4,0 дня (96 час.) и среднеквадратичным отклонением 1 день (24 час.).

• Время погрузки распределено равномерно на интервале от 2,9 до 3,1 дня (от

70 час. до 74 час).

Начальные условия имитации соответствуют ситуации, когда хранилище заполнено наполовину, а танкеры прибывают под погрузку с интервалом 0,5 дня (12 час.), начиная с нулевого момента времени. Целью данного примера является имитация описанной выше системы в течение 365 дней для получения оценок следующих характеристик:

Использование разгрузочного и погрузочного дока.

1. Время, в течение которого очистительная установка снабжается нефтью.

2. Объем нефти в хранилище.

3. Время ожидания танкера.

4. Число танкеров, ожидающих разгрузки.

Технологическая схема процесса транспортировки нефти изображена на рис. 13. В порту Ситуэ производится загрузка танкеров нефтью пятнадцатью погрузочными доками, очереди на погрузку быть не может. Затем груженые танкеры приходят в порт Янгон, где имеется только один разгрузочный док.

Далее возможны две ситуации: либо танкеры встают в очередь, либо разгружаются. Первое происходит если предыдущий танкер еще не завершил процесс разгрузки, либо переполнено хранилище, либо порт Янгон закрыт на ночной перерыв.

После разгрузочного дока нефть перекачивается в нефтехранилище, откуда попадает в очистительные установки. Технологическая схема разработана с помощью графических редакторов: Ulead Photoimpact XL, visio2007.

Входным потоком в системе являются груженые нефтью танкеры. Заявки поступают на 15 приборов обслуживания «Загрузочные доки», затем идут в блок обслуживания «Разгрузочный док», перед которым образуется очередь на разгрузку, миновав который попадают на блок обслуживания «Нефтехранилище», Хранилище может переполняться, поэтому в блок-схему введен блок переполнения, который не допускает переполнения нефтехранилища. Система транспортировки нефти является системой массового обслуживания (рис. 14).

переполнения

Рис.14. Блок-схема процесса транспортировки нефти

Анализ результатов системы транспортировки нефти

Моделирование осуществлялось в течение 365 дней.

1. В результате решения исследуемой проблемы и выполнения программы на языке программирования GPSS были получены следующие характеристики:

• Использование погрузочного дока: 0.384 («PORT_SITTWAY», значение параметра «UTIL.»)

• Использование разгрузочного дока: 0.250 («PORT_YANGON», значение параметра «UTIL.»)

• Время снабжения очистительной установки нефтью: 886 (21 блок «SAVEVALUE», значение параметра «ENTRY COUNT»)

• Объем нефти в хранилище: 50.00 (переменная «XRAN1L», значение параметра «VALUE»)

• Время ожидания танкера в очереди: 3.025 («PORT_YANGONOCH», значение параметра «AVE.(-O)»)

2. В результате моделирования и оптимизации процессов транспортировки нефти в порту Янгон были получены следующие оптимальные значения переменных:

1. Использование погрузочного дока -13,8 (%).

2. Использование разгрузочного дока - 97,4 (%).

18

3. Время полного рейса танкера - 71.417 + 34.841+ 106.213 = 212.471.

4. Время ожидания танкера - 202.369.

5. Число танкеров, ожидающих разгрузки - 4.

Исследование экономической эффективности внедрения предлагаемых мероприятий по регулированию движения в порту Янгон

Экономический эффект при внедрении предлагаемых мероприятий достигается в первую очередь за счет уменьшения непроизводительных простоев судов в ожидании проводки по каналу. Исходными данными для расчета являются стоимостные характеристики и показатели использования судов, полученные по нормативам Янгонского морского порта, расчетные данные по пропускной способности при различных вариантах движения и результаты моделирования СМО канала порта Янгон.

При подсчете экономической эффективности рассчитывались осредненные данные по наливным и сухогрузным судам. В качестве среднего наливного судна принят танкер "MyitKyiNar", в качестве типового сухогрузного судна - судно типа "Yangon".

Таким образом суммарный экономический эффект внедрения предлагаемых мероприятий по судам Союза Мьянма составил 3123,9 тыс.кьят. в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи разработки комплексной методики моделирования и оптимизации системы транспортировки нефти в порту Янгон, что вносит существенный вклад в исследование системных связей и закономерностей функционирования сложных объектов и методов обработки больших объемов информации.

Основные научные и практические выводы, полученные автором в ходе выполнения работы:

1. Установлено, что порт Янгон можно отнести к портам со сравнительно небольшой акваторией, несложными подходными путями. Это порт, все зоны которого просматриваются визуально, с управлением судооборотом на основе правил с двухсторонним движением по подходному каналу.

2. Решена задача системного анализа обработки информационных потоков при оптимизации процесса управления судооборотом при транспортировке нефти в порту с использованием созданных математических моделей, методов и алгоритмов.

3. Разработаны математические модели, алгоритмы и инструментально-программный комплекс на GPSS, позволяющие определять оптимальные значения параметров процессов транспортировки.

4. Сформулированы математические модели, позволяющие определять основные параметры судооборота, такие как пропускная способность, средняя длина очереди, время ожидания, безопасное расстояние между судами в потоке и т.д.

5. Разработано специальное программное обеспечение системы управления функционированием порта Янгон с удобным пользовательским интерфейсом с ядром имитационной модели на GPSS.

6. Разработана иерархическая структурно-функциональная схема работы системы транспортировки нефти в форме подмножества БАйТ.

Основанные положение диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Хла Мо Аунг. Ситуационный подход к управлению в порту Янгон II Информатизация и управпение-2: Горный информационно-аналитический бюллетень. -2008. - №ОВ -11.- С.329-339.

2. Хла Мо Аунг. Моделирование работы системы транспортировки и переработки нефти II Информатизация и управление-2: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2008. - №ОВ -11.- С,340-351.

Подписано в печать 18.05.2010 г. Формат 60x90/16

Объем 1 пл. Тираж 100 экз. Заказ N3 ^ ^

ОИУП Московского государственного

горного университета. Москва, Ленинский пр-т, 6

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА. 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ МОРСКОГО ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА МЬЯНМЫ.

1. Характеристика порта Янгон в системе портов мьянмы.

1.1. Общие сведения о Мьянме и описание порта Янгон.

1.2. Политика экспорта, импорта, правила и регулирование.

1.3. Системное представление морского транспортного комплекса региона.

1.4. Природа и особенности инвестирования морского транспортного комплекса.

1.5. Анализ существующих система движения судов.

1.6. Проблемы транспортировки нефти и нефтепродуктов в порту Янгон.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА.2. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СУДОХОДСТВАМ В ПОРТУ ЯНГОН.

2.1. Анализ и классификация управленческих решений.

2.2. Уровни управления судоходством.

2.3. Основные факторы, влияющие на управление судов в порту Янгон.

2.3.1. Влияние ветра и течения на маневровую полосу движения.

2.3.2. Статистический анализ влияния продолжительности погоды со скоростью ветра м/с в порт Янгон.

2.4. Определение пропускной способности канала порту Янгон.

2.4.1. Расчет безопасных расстояний между судами в потоке.

2.4.2. Расчет предельной пропускной способности канала.

2.4.4. Определение предельной пропускной способности канала с учетом метеоусловий.

2.5. Расчета пропускной способности канала с учетом занятости конечных участков швартованными операциями при различных схемах движения.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА.З. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ.

3.1. Выбор дисциплины обслуживания по критерию минимума времени обслуживания.

3.2. Постановка задачи моделирование процессов обслуживание в порту Янгон как системы массового обслуживания.

3.3. Оптимизация показателей режимов функционирования СМО.

3.4. Анализ чувствительности оптимальной СМО.

3.5. Моделирование процесса функционирования канала порта

Янгон.

3.6. Анализ эффективности работы порта Янгон.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА.4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ В ПОРТУ ЯНГОН.

4.1. Описание работы системы транспортировки нефти.

4.2. Блок-схема алгоритма моделирования системы транспортировки нефти в порту Янгон.

4.3. Структурно-функциональная схема работы системы транспортировки нефти:.

4.4. Алгоритмы моделирование работы системы транспортировки нефти в портах Систуэ и Янгон.

4.5. Анализ результатов моделирование системы транспортировки нефти.

4.6. Исследование экономической эффективности внедрения предлагаемых мероприятий по регулированию движения в порту Янгон.

В настоящее время интенсивность морских перевозок постоянно возрастает. Повышению безопасности мореплавания, особенно в районах интенсивного судоходстве, в узостях, на подходах к портам и на акваториях портов во всем мировом флоте уделяется чрезвычайно большой внимание. Об этом свидетельствует введение в действие с 16 июля 2004 года Конвенции, содержащей новые международные правила предупреждения столкновений судов в море, оснащение судов стременными электрорадионавигационными приборами, совершенствование процесса обучения, например, внедрение различного рода тренажеров, совершенствование навигационного оборудования, внедрение вычислительной техники и систем автоматического управления, в первую очередь на крупнотоннажных и представляющих повышенную опасность судах и т.д.

В последнее время во всем мире, в том числе и в Мьянме, разрабатываются и внедряются более прогрессивные методы .организации судоходства. Одним из таких методов является регулирование движения судов в районах интенсивного судоходстве, в узостях и стесненных условиях.

В данной работе методами имитационного моделирования исследуется процесс транспортировки нефти. Исследуются такие характеристики системы как пропускная способность канала, величина безопасного расстояния между судами в потоке, определяется предельная пропускная способность канала, время полного рейса и ожидания танкера, число танкеров, ожидающий разгрузку и.т.д. Диссертация работа состоит из пояснительной записки и инструментальных средств позволяющих исследовать подобную систему.

Разработка моделей методов и алгоритмов нефти, моделирование эти процессов в порту Янгон с использованием пакета GPSS и анализ результатов моделирования их оптимизация является, безусловно, актуальной научной и практической задачей.

Актуальность работы: Целесообразность и необходимость освоения новых технологий транспортировки нефти для Союза Мьянма в морском порту Янгон требуют в первую очередь исследования уже существующих процессов транспортировки нефти в этом порту.

Транспорт - одна из основных отраслей, определяющих уровень и направления развития экономики Мьянмы. В настоящее время интенсивность морских перевозок постоянно возрастает. Повышению безопасности мореплавания, особенно в районах интенсивного судоходства, в узких местах, на подходах к портам и на акваториях портов, во всем мировом флоте уделяется чрезвычайно большое внимание. Об этом свидетельствует введение в действие с 16 июля 2004 года Конвенции, содержащей новые международные правила предупреждения столкновений судов в море, оснащения судов современными электрорадионавигационными приборами, совершенствования процесса обучения, например внедрения различного рода тренажеров, совершенствования навигационного оборудования, внедрения вычислительной техники и систем автоматического управления, в первую очередь на крупнотоннажных, представляющих повышенную опасность судах, и т.д.

В последнее время во всем мире, в том числе и в Мьянме, разрабатываются и внедряются более прогрессивные методы организации судоходства. Одним из таких методов является регулирование движения судов в районах интенсивного судоходства в сложных условиях.

Работы по данной проблеме велись и ведутся весьма активно как российскими (Н.И.Федунец, Л.А.Бахвалов, В.И.Белопушкин, С.С.Кубрин, В.В.Семенов, О.С.Виханский, В.Ф.Макаров и др.), так и зарубежными учеными (Джей Тайк Ким, К.Парк, Дж.Медхи и др.). Анализ опубликованных работ показал отсутствие комплексных методик по управлению процессом транспортировки нефти в порту, математических моделей транспортировки нефти. Недостаточно исследованы транспортные потоки, описывающие ситуационное управление. В связи с этим необходимо проведение дальнейших исследований по данной проблематике.

Задача координации движения судов требует для каждого конкретного порта широких исследований и изучения характера судопотоков, исследований в поведении отдельных судов и взаимодействия их в общем потоке. Нельзя решать задачи регулирования в отрыве от возможностей самого порта в части, касающейся оборудования причальных устройств, наличия соответствующего количества буксиров и квалифицированного состава лоцманов. Каждый отдельный порт должен быть оборудован современными средствами навигационного оборудования. Проблемы регулирования движения чрезвычайно сложны и требуют комплексных исследований.

Поэтому разработка моделей, методов и алгоритмов транспортировки нефти в порту Янгон, моделирование этих процессов с использованием пакета GPSS, анализ результатов моделирования и их оптимизация являются актуальной научной и практической задачей.

Цель диссертационного исследования заключается в моделировании процесса транспортировки нефти танкерами и загрузки нефтехранилища на базе пакета GPSS World в порту Янгон для определения оптимального графика перевозок.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

• Анализ проблем транспортировки нефти в порту Янгон;

• Определение факторов, влияющих на процесс транспортировки, и исследование структуры взаимосвязей между ними;

• Разработка методики расчета предельной пропускной способности каналов порта Янгон и значимых факторов;

Разработка методики моделирования транспортировки нефти танкерами в порту Янгон;

• Разработка модели и алгоритма оптимизации процесса транспортировки нефти в порту Янгон и между портами, обеспечивающих сокращение простоев танкеров.

Идея работы заключается в исследовании и определении значимых природных и технологических факторов и взаимосвязей между ними для оптимизации графика и процесса судооборота при транспортировке нефти в порту.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

1. Разработка математической модели, методов и алгоритмов для решения задачи системного анализа и обработки информационных потоков при оптимизации процесса управления транспортировкой нефти в порту, позволяющих определить основные параметры судооборота.

2. Комплексная методика управления процессом транспортировки нефти в порту Янгон, базирующаяся на принципах и методах ситуационного управления.

3. Разработка математических моделей и алгоритмов имитационного моделирования процессов транспортировки нефти в портах Мьянмы, обеспечивающих сокращение простоев и транспортных расходов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается корректным использованием математических методов статистического анализа, теории массового обслуживания, компьютерного моделирования, теории ситуационного управления, а также положительными результатами экспериментального моделирования вРЗЗ-программ.

Объект исследования — система управления транспортировкой нефти в порту Янгон, представляющая собой сложную систему массового обслуживания.

Предмет исследования - процесс формирования и функционирования системы ситуационного управления судооборотом при транспортировке нефти в порту Янгон.

Методы исследования: методы экономико-математического моделирования; методы системного анализа; методы сравнений, обобщения и аналогии, методы теории массового обслуживания и др.

Научное значение работы состоит в разработке научно обоснованной комплексной методики и алгоритмов оптимизации системы транспортировки нефти в порту на основе использования методов ситуационного управления и имитационного моделирования судооборота.

Практическая значимость работы состоит в оптимизации системы транспортировки нефти с целью сокращения простоев танкеров и повышения эффективности функционирования порта Янгон.

Апробация работы. Основные результаты диссертации и ее отдельные положения докладывались на семинарах кафедры АСУ МГГУ и международных симпозиумах «Неделя горняка» (2009-2010 гг., Москва).

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 2 научные работы.

Структура и объем исследования. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 19 таблиц, 41 рисунок и список литературы из 58 наименований.

Выводы

В ходе исследований на основе теории массового обслуживания разработаны алгоритм и составлена программа моделирование сложной системы массового обслуживания канала порт Янгон. Математическая модель учитывала неравномерность поступления заявок на проводку, различие в типах и тоннаже проводимых судов, влияние годрометефакторов, занятость всех участков канала, включая реку Янгон и районы причалов, и инерционные свойства судов. Разработанная модель позволила осуществлить моделирование для 3 варианта судооборота 2005-2009 гг. с пропорциональным увеличением судозаходов по группам судов с максимумом 5000 судозаходов в год. Алгоритмы математической модели составлены для условий проводки судов в порядке поступления заявок с учетом ограничении по погодным условиям и в предположении случайного разделения потоков на основном и боковом каналах.

Как показали результатов моделирование и обработки статических данных в настоящее время канал занят хотя-бы одним судном, проводимым в порт или из него в течении 35-40% время в среднем за год. Следовательно, в течении по при крайней мере, 60% времени канал свободен и может бить использован для плавания судов не нуждающихся в лоцманской проводке.

Глава.4. Имитационное моделирование работы системы транспортировки нефти в порту Янгон

4.1. Описание работы системы транспортировки нефти

Флот, состоящий из 15 танкеров, осуществляет перевозку сырой нефти из порта Ситуэ в порт Янгон. Предполагается, что все танкеры при необходимости могут быть загружены в порту Ситуэ одновременно. В порту Янгон имеется только один разгрузочный док, с которого разгружаемая нефть поступает в хранилище, а затем по трубопроводу - на очистительную установку. Нефть поступает в хранилище с разгружаемого в доке танкера с постоянной скоростью 300 тб/день. Хранилище непрерывно снабжает сырой нефтью очистительную установку с постоянной скоростью 150 тб/день. Разгрузочный док работает с 6.00 до 24.00. Правила безопасности требуют прекращения разгрузки в момент закрытия дока. Разгрузка танкера заканчивается , когда объем оставшейся в танкере нефти становится меньше 7,5 тб. Емкость хранилища равна 2000 тб. Когда хранилище заполнено до предела, разгрузка прерывается. Снабжение очистительной установки прекращается, когда объем нефти в хранилище становится меньше 50 тб. Это делается для устранения возможных частых остановок и запусков очистительной установки. Ниже перечислены характеристики танкеров. Номинальная грузоподъемность равна 150 тб.

• Время в пути загруженного танкера распределено нормально с математическим ожиданием 5,0 дней (120ч.) и среднеквадратичным отклонением 1,5 дня (36ч.).

• Время в пути порожнего танкера распределено нормально с математическим ожиданием 4,0 дня (96ч.) и среднеквадратичным отклонением 1 день (24ч.).

• Время погрузки распределено равномерно на интервале от 2,9 до 3,1 дня (от 70ч. до 74ч).

Начальные условия имитации соответствуют ситуации, когда хранилище заполнено наполовину, а танкеры прибывают под погрузку с интервалом 0,5 дня (12ч), начиная с нулевого момента времени. Целью данного примера является имитация описанной выше системы в течение 365 дней для получения оценок следующих характеристик: Использование разгрузочного и погрузочного дока.

1. Время, в течение которого очистительная установка снабжается нефтью.

2. Объем нефти в хранилище.

3. Время ожидания танкера.

4. Число танкеров, ожидающих разгрузки.

Технологическая схема процесса транспортировки нефти изображена на (рисунке 4.1). В порту Ситуэ производится загрузка танкеров нефтью пятнадцатью погрузочными доками, очереди на погрузку быть не может. Затем груженые танкеры приходят в порт Янгон где имеется только один разгрузочный док.

Рис.4.1.Технологическая схема транспортировки и переработки нефти

Далее возможны две ситуации: либо танкеры встают в очередь, либо разгружаются. Первое происходит либо если предыдущий танкер еще не завершил процесс разгрузки, либо переполнено хранилище, либо порт Янгон закрыт на ночной перерыв.

После разгрузочного дока нефть перекачивается в нефтехранилище, откуда попадает в очистительные установки. Технологическая схема разработана с помощью графических редакторов: Ulead Photoimpact XL, visio2003.

Параметры нефти хранилища

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи разработки комплексной методики моделирования и оптимизации системы транспортировки нефти в порту Янгон, что вносит существенный вклад в исследование системных связей и закономерностей функционирования сложных объектов и методов обработки больших объемов информации.

Основные научные и практические выводы, полученные автором в ходе выполнения работы:

1. Установлено, что порт Янгон можно отнести к портам со сравнительно небольшой акваторией, несложными подходными путями. Это порт, все зоны которого просматриваются визуально, с управлением судооборотом на основе правил с двухсторонним движением по подходному каналу.

2. Решена задача системного анализа обработки информационных потоков при оптимизации процесса управления судооборотом при транспортировке нефти в порту с использованием созданных математических моделей, методов и алгоритмов.

3. Разработаны математические модели, алгоритмы и инструментально-программный комплекс на GPSS, позволяющие определять оптимальные значения параметров процессов транспортировки.

4. Сформулированы математические модели, позволяющие определять основные параметры судооборота, такие как пропускная способность, средняя длина очереди, время ожидания, безопасное расстояние между судами в потоке и т.д.

5. Разработано специальное программное обеспечение системы управления функционированием порта Янгон с удобным пользовательским интерфейсом с ядром имитационной модели на GPSS.

6. Разработана иерархическая структурно-функциональная схема работы системы транспортировки нефти в форме подмножества SADT.

1. Бахвалов JI.A. Моделирование систем. Электронный учебник. — М., Московский Государственный Горный Университет., 2003 . 754 с.

2. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем (учебник). М.: Высшая школа; (3-е изд.) 2001. - 343 с.

3. Бахвалов JI.A. Имитационное моделирование Систем Массового Обслуживания. Электронное пособие по курсовому проектированию по дисциплине «Моделирование систем». —М., Московский Государственный Горный Университет., 2003 г. 125 с.

4. Федунец Н.И., Черников Ю.Г. «Методы оптимизации: Учебное способие для вузов». М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2009 г. — 375 с.

5. Федунец Н.И., Куприянов В.В. «Теория принятия решений : Учебное способие для вузов» М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005 г. 218 с.

6. Курс лекций по дисциплине «Моделирование систем», Бахвалов JI.A.

7. Бычков С.П. Храмов A.A. «Разработка моделей в системе моделирования GPSS»

8. Перечень критических технологий РФ, утвержденный президентом РФ 30.03.02 г. Ресурс доступа: http://imlab.narod.ru/Projects/Prior/Prior.htm

9. Семенов В. В. Смена парадигмы в теории транспортных потоков. М., 2006.

10. Анализ и оптимизация транспортных потоков с помощью моделирования. Ресурс доступа:http://www/masters.donntu.edu.ua/2005/kita/shapovalova/library/sergeeva.p df

11. П.Воронин В. Е., Куранцева В. С. Оптимизация управления транспортными системами с использованием имитационного моделирования. Ресурс доступа: http://vvww.gpss.ru/immod07/doklad/65.htinl

12. Зегжда Д.П., Ивашко А.М. Как построить защищенную информационную истему/ Под научной редакцией Д. П. Зегжды и В.В, Платонова СПб: Мир и семья 95, 1997. 312 е.: ил.

13. Люцарев В. С., Ермаков К. В., Рудный Е. Б., ЕрмаковИ. В.Безопасность компьютерных сетей на основе Windows NT. М.:Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.", 1998. 304 е.: ил.

14. Джей Тайк Ким (Joe Taik Kirn) Перевод М. Соколова, Государственное управление. Словарь-справочник (по материалам "International Encyclopedia of Public Politic and Administraron") ООО "Издательство "Петрополис"", 2000.

15. Бир С. Наука управления (перев. с англ.).—М.: Энергия, 2001.

16. Богданов А. А. Тектология: всеобщая организационная наука. М., ДиС, 2001.

17. Виханский О.С. Стратегическое управление: Учебник.—2-е изд., перераб. и доп. —М.: Гардарика, 2003.

18. Теория выбора и принятия решений. Ученые пособие. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - 328 с.

19. Мескон МХ, Апберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента / Пер. с англ. М.: Дело, 1998.

20. Colé D. Personal management Theory and practice (3"1 edn.) D P Publications, 1993.

21. Гмурман B.E. «Теория вероятностей и математическая статистика», учебное пособие для ВУЗов, М: высш. шк. 1997,480 с.

22. Гастев А.К. Как надо работать. М.: Экономика, 2002.

23. Государственный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 9000-2001 "Системы менеджмент качества. Основные положения и словарь" (принят и введен в действие постановлением Госстандарта РФ от 15 августа2001 r.N332-cr).

24. Кунц Г., О'Доннел С. Управление. Системный и ситуационный анализ управленческих функций. М., 1981. Т. 1—2.

25. Курицын АЛ Управление в Японии: Организация и методы.—М.: Наука, 1991.

26. Управление в России. -СПб., «И1СФ АЛЬТ», 2004.

27. Управление это наука и искусство: А. Файоль, Г. Эмерсон, Ф. Тейлор, Г. Форд. М., Проспект, 2002.

28. Гмурман В.Е. «Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике»

29. К. Соболев. Исследование системы безопасности в WindowsNT. http://www.hackzone.ru/articles/ntadinin.%20htm, 1998.

30. М. Дж. Эдварде. Безопасность в Интернете на основе Windows NT /Пер. с англ. М.: Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.", 1999. 656 е.: ил.

31. Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Концепция защиты средств вычислительной техники и автоматизированных систем от несанкционированного доступа к информации. М.: Военное издательство, 1992.

32. Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации. М.: Военное издательство, 1992.

33. Дремлюг В.В., Пифрин JT.C. Навигационная гидрометеорология, М.,"Транспорт", 1970. стр. 296

34. Демин С.И. Зависимость ветрового дрейфа судна от формы корпуса. Труды ЦНИИМФ, вып. 190,Л., "Транспорт", 1974. стр. 27-34.

35. Воиткунтский Я.И. и др. Справочник по теории корабля, Л., "Судостроение", 1973. стр. 512.

36. Материалы метео-наблюдений ГМС порт Янгон.

37. Крамер Г. Математические методы статистики. М., "Мир", 1975. стр. 648.

38. Промышленно-транспортная экология: Учеб. для вузов / В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко; Под ред. В.Н. Луканина. — М.: Высш. Шк., 2003

39. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий курс. В 2-х т. / Под ред. И.И. Мазура. М.: Высшая школа, 1996.

40. Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1994.

41. В.А. Динков, "Нефтяная промышленность вчера, сегодня, завтра", Москва, ВНИИОЭНГ 1988г.42. "Нефтяная промышленность", Москва, ВНИИОЭНГ №1 1994г

42. Газета "Новости недели", №4, 29.01.03-04.02.03, стр. 21

43. The Properties of Gases and Liquids, 3rd Edition, R.C. Reid, JM. Prausnitz, TK. Sherwood, McGravv Hill Book Company (1981).

44. Баталии О.Ю., Брусиловский AM., Захаров MIO. Фазовые равновесия в системах природных углеводородов. М., Недра, 1992,272 с.

45. D.Peng, D.B.Robinson. A New Two-Constant Equation of State. Ind. Eng. Chem., Fundam., Vol.15, No. 1,1976, pp. 59-64.

46. G.Soave, Improvement of the Van Der Waals Equation of State, Chem. Eng. Sei., Vol. 39, No 2, 1984, pp. 357-369.

47. Электронный ресурс http://www.gpss.ru

48. Хла Mo Аунг. Ситуационный подход к управлению в порту Янгон // Информатизация и управление-2: Горный информационно-аналитический бюллетень. -2008. №ОВ -11. - С.329-339.

49. Хла Mo Аунг. Моделирование работы системы транспортировки и переработки нефти // Информатизация и управление-2: Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. - №ОВ -11. - С.340-351.

50. Макаров В.Ф. Проблемы решения комплексноц защиты объектов информатизации. М.: РГТЭУ. 2009. - 8,5 п.л.

51. Макаров В.Ф. Основные методы исследований программных средств скрытого информационного воздействия. М.: МИФИ. -Безопасность инфопмационных технологий. — 2009. №4. - 8 с.

52. Ивашкин Ю.А. Мультиагентное имитационное моделирование больших систем. М.: МГУПБ, 2008. - 230 с.