автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Оптимизирующие информационные технологии АСУ контейнерным терминалом

На правах рукописи

003492680

Зуб Игорь Васильевич

ОПТИМИЗИРУЮЩИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АСУ КОНТЕЙНЕРНЫМ ТЕРМИНАЛОМ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург 2009

003492688

Работа выполнена в Санкт - Петербургском государственном университете

водных коммуникаций.

Научный руководитель Кандидат экономических наук, доцент

Ястребов Михаил Юрьевич

Официальные оппоненты Доктор технических наук, профессор

Климов Евгений Николаевич

Кандидат технических наук, профессор Кузнецов Александр Львович

Ведущая организация: ООО «Морское строительство и технологии»

Защита состоится «28» декабря 2009 г. в 16.00 ч. ауд. 235 на заседании диссертационного совета Д 223.009.03 в Санкт - Петербургском государственном университете водных коммуникаций по адресу: 198035, Санкт - Петербург, ул. Двинская 5/7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета водных коммуникаций.

Автореферат разослан «27» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. За последние годы контейнерные терминалы развиваются как в границах морских и речных портов, так и на удаленных от порта территориях. Для увеличения скорости обработки транспортных средств контейнерные терминалы внедряют современные технологии и перегрузочную технику (ЯГ ). Основными типами специализированной перегрузочной техники, применяемых на контейнерных терминалах являются - RTG (специализированный козловой на пневмоходу), RMG (специализированный козловой кран на рельсовом ходу), автоконтейнеровозы, ричстакеры, фронтальные погрузчики.

От выбранного типа пт зависят технологические процессы и пропускная способность терминала, изменяется площадь под хранение контейнеров. Данные параметры подлежат оптимизации. Совокупность оптимизационных решений в конечном итоге влияют на экономическую эффективность работы терминала. Для повышения точности прогноза разрабатываемых планов используется имитационное моделирование. При анализе модели можно оценить альтернативные варианты управленческих воздействий, что повышает качественный уровень и информационную составляющую принимаемых управленческих решений.

Различные звенья транспортной цепи принадлежат различным собственникам с конкурирующими экономическими интересами, но согласованным информационным обеспечением. Особую важность приобретает такая оптимизация деятельности отдельного звена, которая использует внутренние структурные возможности звена как системы, не затрагивая собственные критерии деятельности других звеньев. Для увеличения конкурентоспособности контейнерных терминалов необходима

оптимизация внутренних процессов. Управление которыми наиболее эффективно при использовании автоматизированных систем управления (асу).

В разработку различных аспектов проблемы создания автоматизированных систем управления внесли вклад отечественные ученые: Бутов A.C., Вихров Н.М., Варжапетян А.Г., Гаскаров Д.В., Нырков А.П., Климов E.H., Булов A.A., Францев Р.Э., Сахаров В.В. и другие ученые. Результаты этих исследований важны для обеспечения широкого развития асу как производственных, так и транспортных комплексов.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка моделей повышения эффективности функционирования контейнерных терминалов для контура автоматизированного управления. Задачи исследования

1. Системный анализ контейнерного терминала.

2. Обоснование критериев качества погрузочно-разгрузочной услуги.

3. Разработка методов оптимизация структуры и резерва парка перегрузочной техники.

4. Разработка информационных технологий оптимального управления надежностью терминала.

5. Разработка имитационной модели функционирования контейнерного терминала как стохастического объекта.

6. Оптимизация параметров системы контейнерного терминала на базе статистического эксперимента на имитационной модели.

Объект исследования: контейнерный терминал как объект управления и автоматизированная система управления им.

Предмет исследования: методы и информационные технологии, применяемые в асу контейнерным терминалом.

Методы исследования: принципы системного анализа, методы математического программирования, математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, теории принятия решений, информационного обеспечения.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые результаты:

1. Технико-экономические критерии оптимального управления структурой и надежностью функционирования КГ.

2. Модели оптимизации отдельных аспектов функционирования кг на основе сетей Петри.

3. Математическая модель оптимизации парка перегрузочной техники.

4. Математическая модель оптимального управления надежностью функционирования ЛТ.

Практическая ценность и внедрение. Практическая ценность полученных в диссертации результатов: методика оптимизации параметров КТ на основе статистического эксперимента и имитационной модели. Результаты диссертационного исследования внедрены: на контейнерном терминале ООО «Русмарин-Форвардинг»; в учебный процесс СПбГУВК. Апробация работы. Результаты работы докладывались на:

- II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей (г. Санкт-Петербург 13-15 ноября 2007 г.);

- межвузовском научно-методическом семинаре аспирантов (г. Санкт-Петербург 7 декабря 2007 г.);

- V международной научно-практической конференции (г. Санкт-Петербург 28-30 апреля 2008 г.);

- XI Санкт-Петербургской Международной конференции «Региональная Информатика-2008 (РИ-2008)» (г. Санкт-Петербург, 22-24 октября 2008 г.);

- III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей (г. Санкт-Петербург 18-20 ноября 2008 г.);

- VII международной научно-практической конференции (г. Санкт-Петербург 28-30 апреля 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 11 научных статей, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основной текст работы составляет 136 страниц. Список литературы состоит из 161 наименования, 7 из них на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбранной темы научного исследования, сформулированы цель, основные задачи, объект и предмет исследования. Показана научная новизна и практическая ценность выполненной работы. Приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе Рассмотрен кг как объект управления. Рассмотрены проблемы построения современных автоматизированных систем управления контейнерным терминалом. Проведен системный анализ контейнерного терминала как объекта управления. Дано определение погрузочно-разгрузочной услуги контейнерного терминала. Проведен анализ моделей управления контейнерным терминалом.

Во второй главе выполнен анализ состояния проблемы моделирования КТ. Логические связи между событиями (временные, причинно-следственные) назначаются на основании модельного представления работы контейнерного терминала сетями Петри.

Разработке имитационного алгоритма, как формализации процесса функционирования производственной системы, должна предшествовать формализация структуры состояний самой этой системы.

В моделировании производственно-экономической системы, ориентированной на конечный экономический результат, следует выделять техническую и экономическую составляющие.

С целью формализации технических аспектов введем следующие обозначения:

Модельное время г для суточного периода моделирования представим целочисленной переменной со значениями от 0 до 1080 (поминутная дискретизация).

v -максимально возможное количество складированных контейнеров (емкость терминала).

n - количество единиц пт.

в(/)= {й, (/),...,- вектор состояний пт в момент

Состояние описывается переменной со значениями: 0- ожидание, 1 -занятость, - 1 - неисправность.

Х(/)={*,(/),..- вектор состояний контейнеров в момент I. Состояние *,(/) описывается как набор переменных:

здесь:

гДг) - номер контейнера (если наличное количество складированных контейнеров К(/) отвечает условию К(/) < V, то есть емкость терминала не исчерпана, то = 0 при / = К(/));

£",(') - тернарный признак заявки на перемещение со значениями 1, - 1, О, в зависимости от того, предполагается ли установка контейнера в штабель, удаляется ли он из терминала или не перемещается;

у',(/) - номер единицы перегрузочной техники, обслуживающей ;-й контейнер;

л-, (г) - соответствующий ¿¡(/) бинарный признак состояния исполнения заявки со значениями 1, 0 в зависимости от того, начато ли исполнение или нет;

//,(') ~ адрес положения контейнера в штабеле;

г,(') - длительность, оставшаяся до завершения исполнения заявки и освобождения единицы перегрузочной техники;

а е {1,...,г} - момент поступления заявки на обслуживание 1-го контейнера;

а, - нормативная длительность исполнения заявки по У-му контейнеру;

яДг) - бинарный случайный процесс с дискретным временем, являющийся индикатором исправного (значение 1) или неисправного (значение 0) состояний. Моделируется по статистике частоты и длительности отказов перегрузочной техники.

{ОД,-, Л} - количество свободных резервных единиц перегрузочной

техники.

Экономический аспект имитации предполагает вычисление критерия эффективности К^ по результатам суточного моделирования.

Конечной целью статистического эксперимента на имитационной модели являются:

- оптимизация параметра Я;

- проверка конкурирующих дисциплин обслуживания при ситуационном управлении.

В условиях непрерывно растущего рынка транспортных услуг актуальна задача системного управления их качеством. Эта задача напрямую связана с обоснованным выбором критериев качества и анализом их взаимодействия.

Контейнерные терминалы, по своей сути — предприятия сервиса. Для терминалов основной оказываемой услугой (терминальной услугой) является производство погрузочно-разгрузочных работ. Принципиально важным представляется различать внешнюю и внутрисистемную кы оценки качества терминальной услуги, поскольку в условиях рыночной экономики производитель и потребитель услуги преследуют не только разные, но и конкурирующие экономические цели.

В контуре управления кг должен осуществляться согласованный учет обеих составляющих качества. Поэтому необходима формализация

общесистемного критерия оптимальности функционирования КГ *>я как функции обеих составляющих:

(1)

с последующей разработкой информационных технологий управления.

Использованием «функции потерь качества» определяем эту функцию I в виде:

¿ = (2)

где: У* - текущее значение ' -й характеристики продукции, обеспеченное производителем; Ун, - значение, оптимальное для потребителя.

Использование критерия £, во-первых, следует считать не многокритериальной (векторной) оценкой, а однокритериальной, но зависящей от нескольких факторов. Во-вторых, величины У, в натуральном выражении могут иметь разную размерность. В-третьих, критерий £ отражает только внешнюю составляющую системного критерия.

Квадратичное выражение для отдельного слагаемого функции будет

иметь вид к{у,-УнУ, которое связано с разложением I в ряд Тейлора в окрестности оптимального значения аргумента Ун, и последующим отбрасыванием членов третьего и более высоких порядков. Последнее правомерно лишь в малой окрестности точки Ун,, когда имеет место приближенное равенство У> ~ Ун,; но именно в этом случае производственная система функционирует оптимально, и задача управления качеством теряет свою актуальность.

Некоторые положения общей теории качества транспортной продукции М01уг быть применимы после соответствующих уточнений и к понятию качества погрузочно-разгрузочной услуги (пру Сюда относятся:

1. Относительность понятия качества: критерии качества должны определяться не только в абсолютном выражении, но и сравниваться с показателями достигнутыми конкурентами;

2. Оценка качества пру потребителями должна иметь приоритет перед внутрифирменной оценкой.

3. Критерий качества пру (опять-таки его внешняя составляющая) должен получить выражение, важное для потребителя.

В этот перечень мы добавляем положения, относящиеся к внутренней составляющей критерия:

4. Показатели качества пру должны быть унифицированы и сопоставимы по видам перегрузочной техники КГ, независимо от их конструкционных и технологических особенностей. Следует учитывать не индивидуальные нормативы на обработку одной заявки по типам перегрузочной техники, а средний норматив по терминалу.

5. Имея ввиду использование моделей математического программирования при оптимизации ЛТ, всю иерархию приоритетов следует в конечном итоге сводить к единому интегральному показателю.

Для целей оптимизации работы KT зависимость критерия от обеих составляющих представим линейной функцией, содержащей настраиваемый параметр ^ :

К,,, - К<„ + лкт. (3)

Назначение этого параметра может осуществляться экспертным путем в зависимости от динамики рынка транспортных услуг либо настраиваться в ходе имитационного моделирования работы КГ. Если есть основания считать, что значение внешней составляющей не сказывается существенным образом на спросе терминальных услуг, то X = 1.

При оптимизации внутренней составляющей качества пру объектом управления является технология оказания услуги.

Управление терминалом должно обеспечивать если не исключение, то минимизацию технологических операций, не создающих «ценностей для клиента». Это положительно влияет на обе составляющие критерия качества пру.

Применительно к KT «лишними» операциями являются перестановки контейнеров. Другими важными факторами, влияющими на длительность и себестоимость оказания услуги, следует считать надёжность и производительность парка пт как наиболее ёмкого объекта финансовых вложений. При недостаточной надёжности пт производителю услуг необходимо иметь резерв пт для гарантированного обеспечения внешней составляющей. Это увеличивает стоимость услуги, за счет амортизационных отчислений и текущих затрат.

Рассмотрим общесистемный критерий качества в контексте задачи математического программирования. Представляются правомерными два альтернативных подхода.

1. Общесистемный критерий , записанный как функция управляемых переменных, является целевой функцией. Тогда ему целесообразно придать размерность денежной единицы, то есть «экономическую размерность».

2. ä'ik включается в ограничения задачи математического программирования. Тогда он может выражаться, например, в длительности обработки одного контейнера, либо в пропускной способности терминала, получая тем самым «технологическую размерность».

В обоих случаях должен быть определен набор управляемых переменных и раскрыта функциональная ЗАВИСИМОСТЬ .iy* . Первый подход в условиях рыночной экономики представляется приоритетным.

Терминальный оператор, оптимизируя свою деятельность, может директивно влиять только на структуру парка пт. Введем следующие обозначения.

" - количество типов пт;

x,(i-l,...,n) _ управляемые переменные: количество единиц пт /-го типа;

рМ- - суточная производительность единиц пт '-го типа [шт/сут]; = 1,...,«) _ себестоимость суточного содержания единицы пт /-го типа

Сруб];

й - средняя доходность обработки одного контейнера;

1 - среднесуточное количество заявок на обслуживание [шт.];

гы - средние потери доходов от суточной сверхплановой задержки обработки одного контейнера [руб].

г,я - суточные потери предложения от суточной сверхплановой задержки обработки одного контейнера [руб].

С« на практике зависит от задержек в обслуживании с некоторым лагом, но здесь мы для простоты будем считать, что лаг отсутствует. Значение г«< может быть рассчитано по регрессионной зависимости динамики спроса 2 от средней суточной сверхплановой задержки за ряд прошлых лет.)

Теперь составляющие общесистемного критерия записываются в виде:

Зависимость от управляемых переменных является, в силу вида функции 8, не только нелинейной, но и негладкой. Если в дальнейшем для решения соответствующей задачи математического программирования применять, например, градиентный метод, можно сгладить обе составляющих критерия, переходя к экспонентам:

нулю значениям .

В работе дана характеристика использования аппарата сетей Петри в качестве метода моделирования. Выполнены при помощи аппарата сетей Петри модели функционирования кг (рис. 1). В модели отображены конфликтные ситуации, влияющие на пропускную способность (ПС) терминала. Задачей управления пс кт является определение управляющих воздействий на внутренние ресурсы для достижения запланированных показателей при минимизация затрат.

При этом отрицательные значения величины 2 приведут к близким к

Здесь: i\ - заявки на погрузку/выгрузку, контейнеров; pi - информация о выходе в смену сотрудников; рз - готовность пт; р, - наличие свободных грузовых мест на кг (в teu Pi - счётчик времени хранения; Рб - выдача наряд-задания; Pi - заявка на механизмы; Рs -вывод пт из эксплуатации; р9 ~ прибытие транспортного средства (тс); р,0 _ сдача пт докером-механизатором предыдущей смены; ри - пт готов к ремонту; рп - работа пт в нормальном режиме; Р13-отказ ЯГ; - окончание ремонта, постановка пт в резерв; ра - пт свободна; рк - отметка о выполнении заявки; ри - завершение операции обработки контейнера; Pie - окончание заявок или окончание смены; ж\- составление

сменно-суточного плана; пг - изменения в контейнерном плане; лз~ осмотр пт сменным механиком; заказ запасных частей; приемка пт докером-механизатором; 71 ь-захват и транспортировка контейнера; ремонт пт; тг8- информирование об отказе п'г;

- выполнение заявки, постановка контейнера на транспорт или место хранения (вывод спредера из зацепления); яы- ввод резервного пт в эксплуатацию; 71 и - передача докером-механизатором информации о выполнении операции; 'т12- обработка диспетчером информации о выполненных заявках; жм— проведение докером-механизатором технического обслуживания пт перед сдачей.

Под пс кт в работе понимается такое количество контейнеров, обработка которых оптимизирует экономические показатели терминала. Этот показатель является динамическим, меняющимся при изменении внешней экономической среды даже при постоянных технических и технологических характеристиках. Системный подход к формулировке показателя пс должен учитывать все рассмотренные аспекты не в их противопоставлении, а как дополняющие друг друга с целью уточнения и конкретизации формулировки.

В самой общей постановке пс должна определяться как функционал технологических и экономических параметров и внешних ограничений:

пс = /(&,, ппт, пспп, ук1, /хр, рп„,, рк) > (4)

где: 0.« - входной поток; Ппт - производительность перегрузочной техники; пспп _ пропускная способность подъездных коммуникаций;

У/ст - емкость кт (в те11), ^кт - , где: ^кт - полезная площадь кт, т.е. площадь

JTe.ii

занятая под хранение контейнеров, данный параметр зависит от типа пт и геометрических размеров кт, А- количество ярусов складирования контейнеров, данный параметр зависит от типа пт, /га/ - площадь занимаемая одним теп; !х(, _ Время хранения контейнера,

!хр = /('*рлог> Лт); рщч> - ритмичность погрузочно-разгрузочных работ; Аг - ритмичность подачи тс.

пс терминала, а следовательно и экономическая составляющая зависят от типа и технического состояния и наличия резерва ПТ.

В третьей главе рассмотрены задачи оптимизации ситуационного управления перегрузкой контейнеров, математико-статистические методы надежности и техническая надежность как фактор экономической оптимизации.

Важной задачей терминального оператора является рациональное формирование парка пт и поддержка его должного технического состояния. В работе рассмотрены задачи оптимизации парка пт кт обусловлена тем обстоятельством, что различные типы пт требуют различной площади терминала, свободной от контейнеров, для передвижения и осуществления маневра при производстве пру, Особенностью задачи является возможная альтернативность некоторых функционально однородных видов пт, поскольку каждый из этих видов предполагает специфическую плоскостную и объёмную топографию размещения контейнеров.

Приведем формализацию содержательной постановки в рамках задачи математического программирования. Введем следующие обозначения:

Л' - количество типов ЯГ;

р, (' = 1,—. Л') - производительность единицы ' -го типа пт;

X = Iх,I (¿ = 1,...,#) - количество используемых единиц '-го типа ЯГ (вектор управляемых переменных); по смыслу задачи это целые неотрицательные числа.

.....*:) - соответствующий булевский вектор, определяющий

структуру принятой технологии обслуживания:

=1, если >°, и =0, если =0.

А ~ К) - логическая МхЫ матрица совместимости различных типов ЯГ (а!/ ==1 если '-й и 7-й типы ЯГ могут использоваться совместно; ач = 0 в противном случае);

с,(( = 1,...,Л') _ приведенные эксплуатационные затраты для единицы '-го типа ЯГ;

- емкость контейнерного терминала в условиях принятой структуры парка ЯГ; величина ^ принимает не более 2" различных значений.

^ - доходность обработки одного контейнера.

Ограничения задачи:

условие незадерживающей обработки контейнеров:

1-1

условия совместимости различных типов ЯГ ;

а„х1х)> 0(/,у = 1,...,п). (6)

Целевая функция задачи

/М выражает прибыль от функционирования контейнерного терминала и подлежит максимизации:

(7)

1-1

Задача (5}-(7) классифицируется как целочисленная, линейная по целевой функции (7) и ограничению (5) с квадратическими ограничениями (6). Последние являются средством аналитического выражения логических условий:

х! = 0, если только х, > и ач > 0.

Для оптимизационных задач этого класса отсутствуют общие методы решения. На практике приемлемым является применения градиентного метода

без учета условия целочисленности на сетке априорно вероятных стартовых точек с последующей уточняющей проверкой методом случайного поиска.

В работе проведен анализ традиционной формы показателя эффективности, рассчитываемого как безразмерный коэффициент:

ГГ /о\

~ д , (А)

где: Очф - фактический, а С?«* - плановый объем перегрузочных работ.

По нашему мнению, в такой форме этот показатель может использоваться только для текущего анализа производственного процесса в условиях уже сформированного парка, но не в качестве критериального при анализе альтернатив формирования, т.к., будучи постоянной величиной для отдельного типа пт, меняется при использовании других типов, поскольку от них зависит полезная площадь кг. Формально уменьшение б«„, то есть объема перегрузочных работ, увеличивает эффективность кт, хотя доходность при этом очевидным образом снижается. Идея совместного учета 5«ф и £?«л представляется плодотворной и может быть развита с привлечением показателя технической надежности который для каждого из возможных типов ПТ рассчитывается по формуле

т т

к &_- Р"6 ,П\

нм т ,т т . \7)

раб рм т

где: тр„среднее время работы единицы пт, трем_ время ремонта пт (в часах), приходящееся на плановое время Тм с£ использования.

При этом показатель эффективности должен быть дезагрегирован с целью учета как технологической, так и экономической составляющих.

Если ^ - доходность обработки одного контейнера, а я-

производительность отдельного типа ЯГ, то его доходность за плановый период

д = (Ю)

Поскольку показатели ^ и Т„ постоянны для всех типов ЯГ, то определяющим оказывается показатель

. (П)

который можно назвать показателем эффективной надежности. Содержательно он выражает «технологическую рентабельность» единицы ЯГ данного типа. Итак,

Д = *>м7„«/. (12)

Далее, суммарную стоимость ремонта также целесообразно соотносить с его длительностью. Вводя условно постоянную ставку стоимости единицы ремонтного времени р» (определяемую в основном штатным расписанием ремонтной службы кт) получаем выражение для ремонтных расходов Л»» также через показатель эффективной надежности:

(13)

В результате экономическая эффективность э отдельного типа пт линейно выражается через и условно постоянные величины:

Э = /(0 (14)

Показатель *эфф рассчитывается по статистическим данным результатов эксплуатации различных типов пт как выборочное среднее.

В четвертой главе рассмотрены аспекты управления надежностью. Парк пт кт, будучи технической основой его функционирования, является важнейшим объектом управления. При этом обеспечение должного уровня надежности пт, оптимизацию резерва этой надежности следует рассматривать как необходимое звено в общем дереве целей управления. Соответственно в контуре управления кг должна присутствовать подсистема, реализующая процедуры диагностики технического состояния (дтс). В качестве единицы пт будем рассматривать ричстакер (кя).

Реализация задач дтс предполагает определение необходимого и достаточного набора контролируемых параметров и разработку алгоритмов анализа этих параметров. При формализации процедур дтс будем исходить из (качественного) определения надежности (или работоспособности) как такого состояния парка , при которых контролируемые параметры лежат в

области допустимых значений.

Формальное количественное выражение для работоспособности должно адекватно отражать и учитывать этот показатель применительно к парку перегрузочной техники кг.

Во-первых, количественную характеристику надежности (работоспособности), следуя, нужно связать с мерой отклонения контролируемых параметров от номинальных значений *1(°,>*20)>---г10>. Обоснованный выбор меры отклонения является самостоятельной проблемой и не вытекает напрямую из содержательной постановки задачи обеспечения надежности. Номинальные значения можно считать серединами соответствующих интервалов, так что х,6 1х!°' + Тогда область значений Г> точек X ~ (-"ч-^—О является -мерным параллелепипедом, для которого точка номинальных значений

является центром

симметрии.

В области £> при этом естественным образом выделяется подобласть точек нормального работоспособного состояния технического парка, при

котором в прогнозных процедурах участвуют только тренды внешних по отношению к системе параметров, а показатель работоспособности сохраняет постоянное максимальное значение.

Во-вторых, Мх) должен монотонно убывать по каждому аргументу с приближением точки x к границе d после покидания ^нор, но оставаться постоянным внутри Дюр .

В-третьих, в общем случае одинаковые относительные отклонения от номинальных х!0) (при фиксированных единицах измерения) при разных ' могут иметь разное влияние на снижение общей работоспособности. Это тоже должно быть отражено в формуле для Pix). Отсюда вытекает необходимость индивидуального взвешивания параметров при агрегации р(х) с помощью коэффициентов >0,/, +... + /„ =1.

Наконец, к существенным требованиям относится возможность использования аналитических методов для оптимизации р(х) в рамках задачи математического программирования. Поэтому Pix) должна быть достаточно гладкой функцией от координат */, допускающей дифференцирование.

Пусть х, - x!ä> + А*,. Выделение с помощью констант 4 в составе области d подобласти А«* = -х,'0)[}< </,■(/= 1,2,...,/»), не инициирующей отклика интегрированного показателя р(х), может быть реализовано в виде взвешивающего множителя Д('), который должен быть практически равен единице при И ^ и практически равен нулю при М < 4:

дг, = х,(0) + 6х, к» х] = xf] + /?(дх, )Дх,. (15)

Такой множитель можно агрегировать, опираясь на интегральную функцию Лапласа ф<*,.<т для нормального распределения со средним 4 и дисперсией о-2:

= (16)

Поскольку нужно элиминировать отклонения обоих знаков от х!"' в пределах положим при малом а:

(17)

Действительно, в силу правила «трех сигм» для нормального распределения, при '^(-¿¡Д) оба слагаемых и близки к нулю, а при ' ^(-^Д),

одно из слагаемых близко к единице, а второе к нулю. Отметим, что функция Ф является гладкой, так что учет дискретности не нарушает дифференцируемое™ и позволяет использовать при необходимости, например, градиентные методы оптимизации.

В дальнейшем будем считать, что нормирование по схеме (15)-(17) проведено, и для простоты обозначений вместо будем всюду писать xi.

Теперь показатель работоспособности р(х) с учетом сформулированных требований может быть записан в виде

р(Х) =

е'-1

(1В)

При этом нормальное функционирование характеризуется

максимальным значением р ='. Ухудшение работоспособности характеризуется приближением р к нулю.

Выход Р за пороговое значение означает необходимость однозначной идентификации состояния системы.

Возможным способом упрощения идентификации состояния системы путем оценки значений параметров является методика, основанная на классификации возможных состояний объекта. На формальном уровне классификация сводится к разбиению области на подобласти (классы), внутри которых предполагается единообразное управляющее воздействие. Заметим, что выделение области А»Р с нулевой реакцией также укладывается в эту схему.

Дискретная классификация состояний может осуществляется путем определения для серии стандартных значений рх,-,рк показателя р соответствующих подобластей изменения параметров £>!,...,£>*:, при которых функция отклика р принимает значения из промежутка =0>у +м) с заданным шагом дискретности ^. Таким образом, £>/ является полным прообразом: 1>1 = Р

'к). Проекции подобласти на координатные оси х, (' = 1>-м)дают возможные области 2« значений соответствующих параметров. При этом не обязательно связна.

Статистические данные о динамике параметров получаемые в ходе настройки системы позволяют в режиме имитационного моделирования определить относительные частоты (приближенные значения вероятностей) различных диапазонов значений каждого параметра.

Другим возможным подходом к задаче классификации является «метод стандартного входа». Именно, входной сигнал " и выходной сигнал 2 объекта при должном их выборе связаны соотношением 2 =

Если входное

воздействие зафиксировано: " = "о, то 2 оказывается функцией состояния объекта, которое описывается набором параметров X. Изменение некоторых (от одного до ") параметров влечет за собой изменение значения 2.

При заданном стандартном входном сигнале "о значение выходного сигнала ф{Х,щ) несёт в себе информацию об отклонениях параметров х/ от номинальных значений лг,°. Таким образом, анализ выходного сигнала г означает его сравнение с набором стандартных сигналов, для которых идентифицированы технические состояния № (соответствующие векторы X). Сравнение предполагает при этом минимизацию выбранной меры близости р текущего состояния X к набору эталонных состояний Х\,...,Х:.: Х = х>, если тт(р(1Д,)/4-!,...,£)= р(х,х^.

Укажем, что при этом самостоятельной задачей является выбор входного сигнала и. Применительно к ^ представляется целесообразным принять за и способность № выполнять свою основную функцию - погрузочно-разгрузочные операции. Системы Л<> взаимосвязаны между собой. При отказе одного элемента происходит отказ №.

Использование автоматизированной системы диагностирования работоспособности (АСДр), в которую входят бортовые компьютеры на современных №, предполагает варьирование расписания контроля параметров в ситуации приближения одного или группы параметров к границе работоспособности - в алгоритме ¿СДР задается уменьшение временного шага опроса в случае приближения к границе £>. Помимо этого, программное обеспечение ЛСДР должно включать себя процедуры статистической обработки измеренных значений.

В условиях КГ экономическая целесообразность использования ЛСДР, методов инструментального и визуального контроля, обусловлена сокращением ремонтов и увеличением коэффициента технического использования парка перегрузочной техники.

В условиях непрерывно действующего перегрузочного процесса КГ контролируемые параметры объектов (№ ) непрерывно меняются.

Модифицируя (и, отчасти, упрощая) задачу динамического контроля (или контроля по динамическим характеристикам), дадим следующую формализацию процедур идентификации технического состояния парка ПТ.

В области возможных состояний выделяется решетка «эталонных» точек Х\,...,Хк, области тяготения к которым может пересекать траектория вектора параметров -^(0. Далее, для качественно различных выходных сигналов У",-,У' задается набор функций отклика

е<;>(т) = }(хит\ те[,,Т] для каждой эталонной точки (»'= 1,•••>/;./= 1,На временном отрезке ['. выбираются (равноотстоящие) точки Ь' = 1-,р) так, чтобы тр~Г. В процессе динамического контроля на моменты времени г» на выходе ¿СДР снимается функция <Р,{'\ '<= Далее идентификация состояния № должна

осуществляться по критерию близости семейства функций 9, к семейству функций где функции ^ получаются сужением функций на отрезок 'б[г„Г].

Отметим, что в отличие от предлагаемой процедуры, в используется критерий близости только для функций V и на полном временном отрезке [ОТ]. Представляется, что в предлагаемом нами алгоритме идентификации состояния более полно учитывается динамика системы. При этом большее влияние на результат идентификации состояния объекта оказывают более поздние моменты времени, поскольку они входят в большее число временных отрезков К.71].

Реализация динамического контроля опирается на меру близости функций Р и О в пространстве £ кусочно-непрерывных функций. Естественной метрикой этого пространства является интеграл от квадрата разности функций по их общей области определения Е ;

Л^Ь/ММ'))1«*. (19)

В качестве меры близости семейств функций ® = 1Лш естественно теперь принять взвешенную сумму соответствующих мер для отдельных пар функций:

= (20)

»-I

где Значения весов К настраиваются по результатам

V-!

статистического эксперимента на имитационной модели. Заметим, что случай учета только последних функций семейства, соответствующий, реализуется как частный случай при следующем назначении весов: = 1, А, = = 1,..., р -1)

Теперь идентификация текущего состояния X как близкого к одному из эталонных X, задается минимумом расстояний между семействами:

х = х<, где Дф,©>тт(ДФ,0,)// = 1,. Отметим, что множественность (в частности, двойственность) идентификации, то есть совпадение нескольких минимальных расстояний может иметь место при данной методике значительно реже, чем в случае ориентации только на полный временной промежуток [о.г].

Если сигналы У',-, У считываются и запоминаются в аналоговой форме,

то при линейной интерполяции функций У(0 естественно принять в качестве

_ т

шага интерполяции тот же шаг А ~ ~, что и при построении функций .

пт терминалов является сложной технической системой, рассчитанной на длительный срок службы, который определяется прежде всего нормативным сроком службы металлоконструкций. Под надежностью парка пт кг вероятностную характеристику пребывания эксплуатируемых № в работоспособном состоянии в течение заданной длительности

у(1)=Р(х(т)еО,т<г),

где

"-мерный вектор управляемых (варьируемых) переменных (технических параметров), а О- область в фазовом пространстве Ф", определяемая допустимыми интервалами значений отдельных его компонент. Сами компоненты следует считать при этом случайными процессами, или (в стационарном случае) случайными величинами. Для целей имитационного моделирования представляется достаточной их трактовка как дискретных случайных величин или как стационарных дискретных процессов с дискретным временем (определяемым тактом имитации).

Старение и износ парка ПТ обусловливают отклонение параметров № от номинала. В результате снижается производительность AS t уменьшается надежность системы AT в целом.

Априори возможны две концепции оптимизации надежности.

При динамическом подходе точка Ат), являясь образом одномерного промежутка, описывает некоторую случайную кривую (траекторию состояний), и оптимизация парка технических объектов означает обеспечение условия X(t)eD с фиксированной нижней границей вероятности vo в течение максимального времени т:

г-»max

v(0<vo • (21)

При статическом подходе значение ' фиксируется (исходя из особенностей технологии функционирования технической системы), и оптимизируется некоторая функция например, стоимость обеспечения соответствующего набора параметров X;

s{x)~>opt; v(r)Sv„re(0,/J'

В обоих случаях случайные процессы х,- можно считать независимыми, поскольку при наличии парных автокорреляций их интерпретация регрессиями позволяет отказаться от менее существенной компоненты в каждой паре. Тогда область гарантированной работоспособности D оказывается прямым произведением допустимых интервалов отдельных компонент, то есть п-мерным параллелепипедом.

Отметим в этой связи, что максимизация вероятности v:

P(D, t) = Р(х(т) e D; г < t) -» max (23 )

представляется неправомерной без привлечения дополнительных экономических ограничений, поскольку (по крайней мере, в принципе) многократное дублирование основных узлов и схем позволяет теоретически сколь угодно близко приблизить вероятность P{D,t) к единице. Поэтому оптимизационная задача (23) должна быть дополнена ограничением на затраты по резервированию работоспособности:

S(x)<s0j (24)

причем функция

должна учитывать как стоимость обеспечения соответствующего уровня надежности, так и ожидаемые потери от дефицита надежности (последние складываются из штрафных санкций и упущенной выгоды). Исходными данными в обоих случаях, учитывая вероятностный характер функционирования AT, являются статистические данные о распределении параметров.

Распределение случайной компоненты хХг)~ сечения соответствующего случайного процесса для момента дискретного времени т, представленное вариационным рядом относительных частот w = = может быть

получено в составе имитационной программы в виде реализующего формулы:

5„=0; w<'>; х('> = х{ если ^r<Sr\<.j< *(/),

ы

где т - случайное число, равномерно распределенное на [0,1] (стандартные программы для реализации f имеются во всех современных системах программирования).

Получение вариационного ряда W на практике осуществляется снятием соответствующих характеристик с RS, имеющих примерно одинаковый наработок.

При непрерывной трактовке случайных величин-сечений вероятность /'(А') в формуле (21) может быть получена с учетом независимости компонент в виде:

/>(Д/)=ПР(,)(АГ). (25)

¿«1

Здесь

p"(D,T)=P{x,zPr0i(D)).

Di~ промежуток допустимых значений компоненты х<, то есть проекция области D на координатную ось). В предположении непрерывного типа распределения для сечений каждой компоненты множители в правой части (23) выражаются интегралами от функций распределения компонент:

В ряде случаев авторы склонны априори принимать предположение о гауссовом распределении сечений компонент xi (со средним Щ и дисперсией

<pi =(г)=—т=ехр

z-m.

Качественной предпосылкой этого является содержательная интерпретация утверждений круга «Центральной предельной теоремы». Удобство получения аналитических выражений для вероятностей случайных событий в терминах дифференциальной и интегральной функций Лапласа не означает, однако, приобретение дополнительной информации по сравнению с исходным вариационным рядом. К тому же ограничена и возможность аналитического решения оптимизационной задачи. Будучи наиболее вероятным результатом совместного влияния большого количества независимых факторов, нормальный закон содержит тем самым минимальный объем информации по сравнению с другими распределениями с такой же дисперсией (наиболее информативны наименее вероятные события).

Оптимизация (настройка) системы на максимум запаса работоспособности сводится к формированию оптимальной совместной плотности распределения её первичных параметров. При этом остается открытым вопрос о фактических способах целенаправленного влияния на вид совместного распределения векторной случайной величины X путем воздействия на ее компоненты Ведь механизм появления совместного

распределения «скрыт в аппаратных недрах» и предстает при измерении уже «в готовом виде».

Заключение

В работе формальное описание логико-временной структуры технологических процессов КТ, опирается на аппарат сетей Петри. Функционирование терминала представляется в виде последовательности событий основанных на причинно-следственных связях. Важной целью такого - структурно-логического - моделирования является идентификация конфликтных ситуаций. Под конфликтными ситуациями мы понимаем такое положение в сети Петри, когда позиция имеет выходы на два и более перехода. Конфликты выявленные в процессе имитационного моделирования отражают производственные ситуации.

Для решения задач ситуационного управления по перемещению контейнеров, под руководством автора разработано и внедрено программное обеспечение, которое решает указанную проблему для КГ с № -технологией:

- визуальная идентификация производственной ситуации;

- указание эффективной схемы перемещения контейнеров с учетом не только отдельной заявки на обслуживание, но и входного потока в целом либо его части.

Также в ходе работы были получены следующие результаты:

1. Дано определение погрузочно-разгрузочной услуги контейнерного терминала.

2. Разработана имитационная модель функционирования контейнерного терминала на основе аппарата сетей Петри.

3. Произведен анализ имитационной модели выполненной сетью Петри, сеть не безопасна, ограничена, выявлены конфликтные ситуации, которые могут возникнуть в процессе оказания погрузочно-разгрузочной услуги. Сеть не является сохраняющейся, что говорит о том, что для нормального функционирования КТ требуется восполнение ресурсов, как внутренних (восстановление пт; ввод в эксплуатацию резервной пт\ так и внешних (прибытие транспортных средств).

4. Рассмотрены варианты ситуационного управления обслуживания транспортных средств, модульное и рекуррентное. Разработана модель позволяющая сократить число экономически не оправданных перемещений контейнеров. Определена оптимальная геометрия штабеля для складирования контейнеров.

5. При помощи аппарата сетей Петри разработана модель работоспособности пт, отражающая ситуации возникающие в практике.

6. Определен экономический критерий технической надёжности.

7. Рассмотрены вопросы формирования резерва перегрузочной техники.

8. Рассмотрены современные методы моделирования. Проведен анализ литературных источников из которых следует, что наиболее простой способ моделирования - имитационное моделирование. Имитационное моделирование

позволяет: анализировать динамику моделируемого процесса, который развивается по заданному алгоритму; прогнозировать поведение моделируемой системы в будущем; детализировать моделируемую систему на любом уровне.

9. Формализованы и обоснованы критерии качества КТ,

10. Разработана модель управления качеством производства погрузочно-разгрузочной услуги КТ аппаратом сетей Петри. Анализ сетей Петри показывает, что сеть не устойчива, отражая тем самым в своих конфликтных позициях реальные конфликтны производственных ситуаций, связанных с несоответствием фактических показателей качества с заданными показателями качества. Конфликтные позиции сети детализируют при моделировании вложенными сетями.

11. Разработана математическая модель КТ.

ПУБЛИКАЦИИ В ИЗДАНИЯХ, РЕКОМЕНДОВАННЫХ ВАК

1. Зуб, И.В. Информационные технологии повышения эффективности управления контейнерным терминалом/И.В. Зуб//Эксплуатация морского транспорта № 3 (57), 2009. - С. 6 - 9.

ПУБЛИКАЦИИ В ПРОЧИХ ИЗДАНИЯХ

2. Зуб, И.В. Аппарат сетей Петри в задаче исследования контейнерного терминала/И.В. Зуб//Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование. Т. 13: Сборник трудов Пятой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 28 - 30. 04. 2008, Санкт-Петербург, Россия/Под ред. А.П. Кудинова, Г.Г. Матвиенко. - СПб.: Изд-во Политехи, унта, 2008.-С. 66-68.

3. Зуб, И.В. Вложенные синхронизированные сети Петри в задаче моделирования работы контейнерного терминала/И.В. Зуб//Информационные технологии и системы: управление, экономика, транспорт, право: Сб. науч. тр./Вып. 1 (6)/Под ред д.т.н., проф. Истомина Е.П., д.т.н., проф., Марлей В.Е., д.э.н., проф. Скобелевой И.П., д.ю.н. Соболь И.А. - СПб.: ООО «Андреевский издательский дом», 2008. - С. 126 - 135.

4. Зуб, И.В. Информационные технологии ситуационного управления контейнерным терминалом /И.В. Зуб//Актуальные проблемы управления транспортными и техническими системами: сб. тр. II Всероссийский научно-практ. конф. студентов, аспирантов, молодых учёных и преподавателей «Актуальные проблемы управления техническими, информационными, социально-экономическими и транспортными системами» 13-15 ноября 2007 г. Санкт-Петербург/Под. общ. ред. д-ра экон. наук, профессора Н.В. Афанасьевой. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008. - С. 38 - 40.

5. Зуб, И.В. Моделирование процесса управлением качества транспортной услуги контейнерного терминала/И.В. Зуб//Региональная информатика-2008 (РИ-2008). XI Санкт-Петербургская международная конференция. Санкт-Петербург, 22-24 октября 2008 г.: Материалы конфергнции/СПОИСУ. - СПб., 2008. - С. 183.

6. Зуб, И.В. Оптимизация парка обслуживающих устройств транспортных терминалов/ И.В. Зуб, М.Ю. Ястребов, //Математика и её приложения: Межвузовский сборник научных трудов/Под редакцией Д.П. Голоскокова, Н.М. Гулевича. - Выпуск 1 (2007). - СПб.: СПГУВК, 2008. - С. 215-218.

7. Зуб, И.В. К проблеме формализации критериев качества погрузочно-разгрузочной услуги контейнерного терминала/И.В. Зуб, М.Ю. Ястребов //Информационные технологии и системы: управление, экономика, транспорт, право: Сборник науч. тр./Выпуск 1 (7)/Под ред. д.т.н. Истомина Е.П., д.т.н., проф. Марлей В.Е., д.э.н., проф. Скобелевой И.П., д.ю.н. Соблоль И.А. - СПб.: ООО «Андреевский издательский дом», 2009. - 166 - 172.

8. Зуб, И.В. Имитационное моделирование работы контейнерного терминала/И.В. Зуб//Информационные технологии и системы: управление, экономика, транспорт, право: Сборник науч. тр./Выпуск 1 (7)/под ред. д.т.н., проф. Истомина Е.П., д.т.н., проф. Марлей В.Е., д.э.н., проф. Скобелевой И.П., д.ю.н., проф. Соболь И.А. - СПб.: ООО «Андреевский издательский дом», 2009. -С. 162-165.

9. Зуб, И.В. Пропускная способность контейнерного терминала как функция технологии управления/И.В. Зуб// Высокие технологии, фундаментальные исследования, образование. Т. 16 (2): Сборник трудов Седьмой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 2830.04.2009, Санкт-Петербург, Россия / Под ред. А.П. Кудинова, Г.Г. Матвиенко. -СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2009. - С. 176 -181.

10. Зуб, И.В. Системный анализ содержания термина «Погрузочно-разгрузочная услуга транспортного терминала»/И.В. Зуб //Материалы межвузовского научно-методического семинара аспирантов/Под ред. проф. Л.Н. Буяновой. - СПб.: СПГУВК, 2007. - С. 19 - 24.

11. Зуб, И.В. Техническая надёжность как фактор оптимизации экономической эффективности контейнерного терминала/И.В. Зуб, М.Ю. Ястребов/ЛВысокие технологии, фундаментальные исследования, образование. Т. 16: Сборник трудов Седьмой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 28-30.04.2009, Санкт-Петербург, Россия / Под ред. А.П. Кудинова, Г.Г. Матвиенко. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2009. - С. 337 - 339.

Подписано в печать 25.11.09 Сдано в производство 25.11.09 Формат 60x84 1/16 Усл.-печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1. _Тираж 60 экз._Заказ № 165__

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций 198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7

Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО СПГУВК 198035, Санкт-Петербург, Межевой канал, 2

Введение.

Глава 1. Системный анализ контейнерного терминала как объекта управления.

1.1. Проблема построения АСУ контейнерным терминалом.

1.2. Контейнерный терминал как объект управления.

1.3. Производственное, экономическое и информационное содержание погрузочно-разгрузочной услуги.

1.4. Модели управления контейнерным терминалом.

1.4.1. Анализ современных методов построения моделей.

1.4.2. Анализ моделей современных систем управления контейнерным терминалом.

Выводы по гл. 1.

Глава 2. Моделирование технологических процессов контейнерного терминала.

2.1. Имитационная модель функционирования производственной и информационной структуры терминала.

2.2. Обоснование критериев качества.

2.3. Описание технологических процессов контейнерного терминала сетями Петри.

2.3.1. Синхронизация сетей Петри.

2.3.2. Моделирование сетями Петри управления качеством погрузочно-разгрузочной услуги контейнерного терминала.

2.4. Пропускная способность как функционал для оптимизации работы контейнерного терминала.

Выводы по гл. 2.

Глава 3. Оптимизационные модели в контуре автоматизированного управления контейнерным терминалом.

3.1. Оптимизационные аспекты управления терминалом.

3.2. Автоматизированное ситуационное управление перемещением контейнеров.

3.3. Математико-статистические методы обеспечения надёжности функционирования контейнерного терминала.

3.4. Техническая надёжность как фактор оптимизации экономической эффективности контейнерного терминала.

Выводы по гл. 3.

Глава 4. Информационные аспекты управления запасом надежности парка перегрузочной техники.

4.1. Математическая модель резерва надежности.

4.2. Динамические аспекты задачи обеспечения работоспособности перегрузочной техники.

4.3. Техническая диагностика перегрузочной техники.

4.4. Формирование резерва перегрузочной техники.

4.4.1. Обзор современных методов оптимального резервирования технических систем.

4.4.2. Математическая модель оптимизационного резервирования перегрузочной техники контейнерного терминала.

За последние годы контейнерные терминалы развиваются как в границах морских и речных портов, так и на удаленных от порта территориях. Перевозка грузов в контейнерах позволяет перевозить грузы в смешанном сообщении с использованием основных видов транспорта: морского, речного, железнодорожного, автомобильного. Эффективность перевозок достигается в том случае, когда минимальны трудозатраты и время оказания погрузочно-разгрузочной услуги {ПРУ) на контейнерном терминале (КТ).

Для увеличения скорости обработки транспортных средств контейнерные терминалы внедряют современные технологии и перегрузочную технику (ПТ). Основными типами специализированной перегрузочной техники, применяемых на контейнерных терминалах, являются Я ГС? (специализированный козловой на пневмоходу), ЯМС (специализированный козловой кран на рельсовом ходу), автоконтейнеровозы, ричстакеры, фронтальные погрузчики.

Оптимизация парка ПТ является ключевой задачей управления терминального оператора. От выбранного типа ПТ зависят технологические процессы и пропускная способность терминала, изменяется площадь под хранение контейнеров. Совокупность управленческих решений в конечном итоге влияет на экономическую эффективность работы терминала. Для повышения точности прогноза разрабатываемых планов используется имитационное моделирование. При анализе модели можно оценить альтернативные варианты управленческих воздействий, что повышает качественный уровень и информационную составляющую принимаемых управленческих решений.

Для обеспечения конкурентоспособности на рынке услуг терминальный оператор вводит критерии качества. Критерии качества можно обеспечить, если обеспечена надёжность перегрузочной техники. Надёжность работы терминала обеспечивается за счет экономически обоснованного резервирования запасных частей и механизмов. Анализ практики управления показывает, что в современных экономических условиях терминальный оператор минимизирует расходы; это часто приводит к нехватке производственных мощностей и отсутствию резерва пт.

Различные звенья транспортной цепи принадлежат различным собственникам с конкурирующими экономическими интересами, но согласованным информационным обеспечением. Особую важность приобретает такая оптимизация деятельности отдельного звена, которая использует внутренние структурные возможности звена как системы, не затрагивая собственные критерии деятельности других звеньев.

КТ как система — это структурно организованная совокупность подсистем, связанных между собой контурами управления и информационными потоками. С точки зрения оптимизации функционирования контейнерного терминала целесообразно выделять подсистемы — организационную, техническую и технологическую, формулируя для каждой из них критерии эффективности, оптимизационные модели и алгоритмы их реализации.

Деятельность терминала зависит от внешней и внутренней среды. Внешней средой для системы контейнерного терминала служат входные потоки заявок на обслуживание (перемещение контейнеров) и соответствующие транспортные средства. Стохастичность входного потока существенным образом влияет на эффективность функционирования терминала, которая может выражаться — в зависимости от целей управления и иерархического уровня в структуре подсистем — в технологических и/или экономических показателях. Внутренней средой для системы контейнерного терминала являются парк перегрузочной техники, персонал, принятые на терминале системы управления и информационного обеспечения.

Показателем эффективности работы терминала является пропускная способность, определяемая как количество обработанных ТЕ1/ в (транспортная условная единица, эквивалентная 20 футовому контейнеру) в определенный временной период. Для увеличения пропускной способности

KT необходима оптимизация внутренних цр^церсов, управление которыми эффективно при использовали^ автоматизированных систем управления

АСУ).

Автоматизация управления в ее щЬ^Ьящем виде не решает такие задачи, ставшие предметом диссертационного исследования, как взаимодействие входного потока заявок с ситуационным управлением, эмпиризм в действиях операторов перегрузочной техники и отсутствие соответствующих оптимизирующих процедур. Далее, отсутствует научно обоснованная стратегия оптимизации структуры парка перегрузочной техники, не разработана методология идентификации надежности и методы обеспечения резерва надежности.

В разработку различных аспектов проблемы создания отраслевых автоматизированных систем управления внесли вклад отечественные ученые: Булов A.A., Бутов A.C., Варжапетян А.Г., Вихров Н.М., Гаскаров Д.В., Климов E.H., Копанев A.A., Марлей В.Е., Нырков А.П., Сахаров В.В., Францев Р.Э. и другие ученые. Результаты этих исследований важны для обеспечения широкого развития АСУ как производственных, так и транспортных комплексов.

Объектом исследования является контейнерный терминал как объект управления и автоматизированная система управления им.

Предметом исследования являются методы и информационные технологии, применяемые в АСУ контейнерными терминалами.

Цель диссертационного исследования заключается в разработке оптимизационных математических моделей, алгоритмов и программного обеспечения АСУ KT.

Основные задачи, решение которых обеспечивает достижение поставленной цели:

1. Системный анализ контейнерного терминала.

2. Обоснование системного критерия качества погрузочно-разгрузочной услуги.

3. Разработка методов оптимизации структуры и резерва парка перегрузочной техники.

4. Разработка информационных технологий оптимального управления технической готовностью систем КТ в контуре АСУ.

5. Разработка мультиагентной имитационной модели функционирования

КТ.

6. Оптимизация параметров системы КТ на базе статического эксперимента на имитационной модели.

Методы исследования. Методической основой исследования являются теория исследования операций, системный анализ, математическое и имитационное моделирование, аппарат сетей Петри.

Научная новизна работы:

1. Сформулированы технико-экономические критерии оптимального управления структурой и надежностью функционирования КТ.

2. Проведено моделирование отдельных аспектов функционирования КТ на основе сетей Петри.

3. Разработана математическая модель оптимизации парка перегрузочной техники.

4. Разработана математическая модель оптимального управления надежностью функционирования КТ.

5. Разработана методика оптимизации параметров КТ на основе статистического эксперимента и имитационной модели.

6. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение оптимизационных и имитационной задач.

Практическая ценность. Результаты диссертационного исследования позволяют решать задачи ситуационного управления технологическим процессом, оптимизации парка перегрузочной техники и страхового запаса перегрузочной техники. Имитационная модель технологического процесса позволяет осуществлять настройку его параметров и оценивать альтернативные решения.

Результаты диссертационного исследования реализованы на контейнерном терминале ООО «Русмарин-Форвардинг» и внедрены в учебный процесс СПбГУВК.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Определение критериев качества функционирования КТ, как экономических финансовых показателей» зависящих от технико-технологических.

2. Моделирование КТ сетями Петри (как логико-структурная основа алгоритма имитационного моделирования).

3. Математическая модель оптимизации структуры парка перегрузочной техники.

4. Математическая модель и алгоритм оптимизации ситуационного управления основным технологическим процессом.

5. Математическая модель оптимизации управления надежностью КТ.

6. Методика построения имитационной модели КТ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

- II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей (г. Санкт-Петербург 13-15 ноября 2007 г.);

- межвузовском научно-методическом семинаре аспирантов (г. Санкт-Петербург 7 декабря 2007 г.);

- V международной научно-практической конференции (г. Санкт-Петербург 28-30 апреля 2008 г.);

- XI Санкт-Петербургской Международной конференции «Региональная Информатика-2008 (РИ-2008)» (г. Санкт-Петербург, 22-24 октября 2008 г.);

- III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей (г. Санкт-Петербург 18-20 ноября 2008 г.);

- VII международной научно-практической конференции (г. Санкт-Петербург 28-30 апреля 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных статей, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников из 161 наименований, из них 7 на иностранных языках, приложения. Основной объем работы составляет 136 страниц.

Выводы по главе 4

1. Формализация процедур идентификации технического состояния парка перегрузочной техники может осуществляться путем динамического контроля близости траектории состояния к элементам эталонной решетки в области возможных состояний и сравнения функций отклика с эталонными.

2. Меру близости целесообразно ввести как средневзвешенную сумму мер близости пар близости по точкам эталонной решетки, используя для отдельной пары в качестве метрики интеграл от квадрата разности функций.

3. Надежность парка перегрузочной техники определяется как вероятность пребывания эксплуатируемых ричстакеров в работоспособном состоянии в течение заданной длительности.

4. Исходными данными для оценки вероятностей служат многолетние данные о наработке ричстакеров и данные статистического эксперимента на имитационной модели.

5. Математическая модель оптимального резервирования перегрузочной техники контейнерного терминала формулируется как задача минимизации приведенной суммы показателей эксплуатационных и капитальных расходов, причем управляемыми переменными служат количество эксплуатируемых и количество резервируемых ричстакеров.

Заключение

1. Анализ отечественной и зарубежной практики построения АСУ показывает, что недостаточно внимания уделялось вопросам оптимизации управляющих решений.

2. Модели и методы управления существенно зависят от типов перегрузочной техники на терминале. Этими типами определяются размеры штабеля, его топография, схемы производства перегрузочных операций.

3. Информационные технологии автоматизированного управления терминалами разрабатывались в основном для парка перегружателей типов ЯТв, ЯМв. За рамками исследования остаются управляющие технологии для парка ричстакеров.

4. Имитационная модель технологического процесса является первым этапом в разработке информационных технологий автоматизированного управления контейнерным терминалом.

5. Имитационную модель целесообразно строить как событийно-ориентированную, с дискретным временем, с включением в модель параметров, отражающих состояние штабеля, состояние парка перегружателей, очередь заявок, нормативную длительность их исполнения.

6. Оптимизация управления должна использовать общесистемный критерий, учитывающий внешнюю и внутрисистемную составляющие оценки.

7. Агрегация составляющих критерия из параметров формализованной структуры парка перегружателей приводит в общем случае к не выпуклой целевой функции, требующей эмпирических алгоритмов поиска экстремума.

8. Логическая структура функционирования терминала и логическая структура имитационной модели эффективно описывается сетями Петри.

9. Показатель пропускной способности контейнерного терминала должен предполагать оптимальное по общесистемному критерию управление и функционирование может быть количественно определен в ходе статистического эксперимента на имитационной модели как среднее значения показателя оптимизации парка перегрузочной техники.

10. Оптимизация структуры парка перегрузочной техники сводится к задаче математического программирования, характеризуемой как целочисленная, линейная по целевой функции и части ограничений и квадратической по другой части ограничений.

11. Ситуационное управление перемещением контейнеров может оптимизироваться в рамках формализованного описания производственной ситуации, окружения перемещаемого контейнера. Ситуационное управление формализуется как оценка последовательности производственных ситуаций фиксированной (модульное управление) или рекуррентно-неограниченной длины. Переходы между ситуациями должны обеспечивать минимум перемещений в штабеле.

12. Обеспечение технической надежности парка перегружателей, как одно из направлений повышения общесистемной эффективности должно опираться на статистический анализ, учет и сопоставление показателей технологической рентабельности и экономической эффективности.

13. Формализация процедур идентификации технического состояния парка перегрузочной техники может осуществляться путем динамического контроля близости траектории состояния к элементам эталонной решетки в области возможных состояний и сравнения функций отклика с эталонными.

14. Надежность парка перегрузочной техники определяется как вероятность пребывания эксплуатируемых ричстакеров в работоспособном состоянии в течение заданной длительности.

15. Математическая модель оптимального резервирования перегрузочной техники контейнерного терминала формулируется как задача минимизации приведенной суммы показателей эксплуатационных и капитальных расходов, причем управляемыми переменными служат количество эксплуатируемых и количество резервируемых ричстакеров.

1. Абрамов, В.А. Допуски и номиналы систем управления/В.А. Абрамов, В.В. Здор, A.A. Супоня. М.: Наука, 1976. - 160 с.

2. Адлер, Ю. П. Что нам ждать от Бережливого производства?/Ю.П. Адлер//Рациональное управление предприятием. 2007. - № 4. - С. 70 — 73.

3. Александров, А.Е. Расчёт и оптимизация транспортных систем с использованием моделей (теоретические основы и методология): Автореф. дис. . д-ра техн. наук /А.Е. Александров; УрГУПС. Екатеринбург, 2008. - 51 с.

4. Алёшин, A.B. Ориентация на потребителя ключевой фактор успешной деятельности предприятия/А.В. Алёшин// Стандарты и качество.2006.-№5.-С. 38-41.

5. Андрианов, В.Е. Моделирование и программное обеспечение процессов управления портовыми перегрузочными машинами/ В.Е. Андрианов: Дис. . канд. техн. наук: СПб ГУВК. СПб., 2005. - 160 с.

6. Бабурин, Н.В. Математическое и программное обеспечение автоматизированного управления контейнерными терминалами порта/Н.В. Бабурин: Дис. канд. техн. наук, СПБГУВК. СПб., 2001. - 187 с.

7. Баранов, А. Догнать и перегнать по-японски/А. Баранов//Техномир.2007.-№4.-С. 72-76.

8. Баркалов, С.А. Оптимизационные модели распределения инвестиций на предприятии по видам деятельности/С.А. Баркалов, О.Н. Бакунец, И.В. Гуреева, В.Н. Колпачев, И. Б. Руссман. М.: ИПУ РАН, 2002. - 68 с.

9. Башкин, В.А. Эквивалентность ресурсов в сетях Петри/В.А. Башкин, И.А. Ломазова. М.: Научный мир, 2008. - 208 с.

10. Блюмин, С.Л. Дискретное моделирование систем автоматизации и управления: монография/С.Л. Блюмин, A.M. Корнеев. Липецк: ЛЭГИ, 2005. -124 с.

11. Большая экономическая энциклопедия. М.: Эксмо, 2007. — 816 с.

12. Братченко, Н.Ю. Применение сетей Петри для анализа процессов управления уровнем обслуживания систем управления услугами связи/ Н.Ю. Братченко, C.B. Яковлев//Успехи современного естествознания. — 2007. № 5. — С. 96.

13. Брюм, А.И. Технологическое проектирование морских портов/А.И. Брюм М.: Изд-во «Транспорт», 1971. - 328 с.

14. Бурков, В.Н. Модели и методы управления организационными системами/В.Н. Бурков, В.А. Ириков . М.: Наука, 1994. - 270 с.

15. Бурлаков, М.В. Ситуационное управление в системах массового обслуживания/М.В. Бурлаков: Отв. ред. Коваленко И.Н.; АН УССР. Ин-т кибернетики им. В.М. Глушкова. Киев: Наук. Думка, 1991. - 160 с.

16. Бусленко, Н.П. Лекции по теории сложных систем/ Н.П. Бусленко, В.В. Калашников, И.Н. Коваленко М.: Изд-во «Советское радио», 1973. — 440 с.

17. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем/Н.П. Бусленко. М.: Физматлит, 1978. - 399 с.

18. Бутов, A.C. Транспортные системы: моделирование и управление/А.С. Бутов, Д.В. Гаскаров, А.Н. Егоров, Н.В. Крупенина/Под общей редакцией проф. Бутова A.C. СПб.: Судостроение, 2001. - 552 с.

19. Вентцель, Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология: учеб. пособие для вузов/Е.С. Вентцель. 4-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2006. - 206 с.

20. Вил ван дер Ааласт. Управление потоками работ: модели методы и системы/Вил ван дер Ааласт, Кейс ван Хей/Пер. с англ. В.А. Башкина, И.А. Ломазовой. Под ред. И.А. Ломазовой. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 316 с.

21. Винокуров, В.А. Качество управления как фактор укрепления рыночных позиций предприятия/В .А. Винокуров, A.B. Винокуров//Стандарты и качество. 2005. - № 12. - С. 68 - 73.

22. Вихров, Н.М. модели технологических процессов на транспорте/Н.М. Вихров, А.П. Нырков/Под ред. Д.В. Гаскарова. СПб.: Судостроение, 2002. — 422 с.

23. Воронов, A.A. Моделирование конкурентоспособности продукции /A.A. Воронов// Стандарты и качество. 2004. - № 11. - С. 44 - 47.

24. Галабурда, В.Г. Методы оценки качества транспортного обслуживания / В.Г. Галабурда // Бюллетень транспортной информации. — 2003.-№ 6.-С. 8- 14.

25. Глауберман, А.О. Как преуспеть в сфере услуг с помощью бережливых технологий/А.О. Глауберман//Методы менеджмента качества. — 2006. -№ 8.-С. 8- 15.

26. Гнеденко, Б.В. Введение в теорию массового обслуживания/Б.В. Гнеденко, И.Н. Коваленко. Изд. 4-е, испр. М.: Издательство ЛКИ, 2007. - 400 с.

27. Гнеденко, Б.В. Математические методы в теории надёжности/Б .В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А.Д. Соловьёв. М.: Наука, 1965. - 524 с.

28. Горбатый, М.М. Теория и практика оптимизации производственных мощностей морских портов/М.М. Горбатый. М.: Транспорт, 1981. — 168 с.

29. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Основные термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1989. Дата введения 01.01.1991 г.

30. ГОСТ Р 51006-96. Услуги транспортные. Термины и определения. http://sklad-zakonov. narod.ru/gost/Gr52297-04.htm.

31. Голиков, В.К. Сети Петри в ситуационном управлении и имитационном моделировании дискретных технологических систем/ В.К.

32. Голиков, К.Н. Матусов, В.В. Сысоев/ Под общ. ред. В.В. Сысоева. — М.: ИПРЖР, 2002. 227 с.

33. Детмер, У. Теория ограничений Голдратта: Системный подход к1 непрерывному совершенствованию/У. Детмер; Пер. с англ. 2-е изд. — М.: Альпина Бизнес Букс, 2008. - 444 с.

34. Джордж, С. Всеобщее управление качеством: стратегия и технологии, применяемые сегодня в самых успешных компаниях. (TQM)/C. Джордж, А. Ваймерскирх. СПб., «Виктория плюс», 2002. - 256 с.

35. Дмитриев, А.К. Распознавание отказов в системах электроавтоматики/А.К. Дмитриев. Л.: Энергоатомиздат, 1983. — 104 с.

36. Доманин, А.Б. Информационная технология управления предприятием с использованием нормативной модели/А.Б. Доманин//Технология машиностроения. 2004. - № 1. - С. 73 - 79.

37. Егоров, А.И. Основы теории управления/А.И. Егоров. — М.: Физматлит, 2007. 504 с.

38. Егоров, А.Н. Оптимизация оперативного управления транспортным конвейером в АСУ ТП «Канал»: Дис. . канд. техн. наук/ А.Н. Егоров; ЛИВТ. -Л., 1989.-267 с.

39. Ефимов, В.Г. Анализ сетей ТО и ремонта парка строительных машин методами имитационного моделирования/В .Г. Ефимов//Строительные и дорожные машины. 2007. - № 12. - С. 22 - 25.

40. Загидулин, P.P. Имитационные модели для формирования расписаний в гибких производственных системах/Р.Р. Загидулин //Технология машиностроения. 2004. - № 3. - С. 52 - 55.

41. Заде, Лотфи А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений/Лотфи А. Заде/Пер. с англ. Н.П. Ринго. Под ред. H.H. Моисеева и С.А. Орловского. М.: «Мир», 1976. -165 с.

42. Зверев, Г.Н. Теоретическая информатика и её основания/Г.Н. Зверев. В 2-х томах. Т.1. — М.: Физматлит, 2007. 592 с.

43. Золотарёв, В.П. Экономика морского порта/В .И. Золотврёв, Н.Т. Примачев, В.И. Чекаловец. М.: Транспорт, 1986. - 240 с.

44. Зуб, И.В. Системный анализ содержания термина «Погрузочно-разгрузочная услуга транспортного терминала»/И.В. Зуб//Материалы межвузовского научно-методического семинара аспирантов/Под ред. Проф. Л.Н. Буяновой. СПб.: СПГУВК, 2007. - С. 19 - 24.

45. Зуб, И.В. Информационные технологии повышения эффективности управления контейнерным терминал ом/И.В. ЗубЮксплуатация морского транспорта № 3 (57), 2009. С. 6 - 9.

46. Ивахненко, A.M. Моделирование технической оснащённости транспортного терминала с целью повышения его пропускной способности: Автореф. дис. .канд. техн. наук/ A.M. Ивахненко; МГАДИ. -М., 2003. -24 с.

47. Иващенко, A.A. Механизмы финансирования инновационного развития фирмы/А.А. Иващенко, Д.В. Колобов, Д.А. Новиков. М.: ИПУ РАН, 2005.-66 с.

48. Кельтон, В. Имитационное моделирование/В. Кельтон, А. Лоу. 3-е изд. СПб.: Питер; Киев: издательская группа BHV, 2004. - 847 с.

49. Кибитин, А.И. Регулирование деятельности экономических систем, находящихся в устойчивом состоянии/А.И. Кибитин, A.B. Смирнов. -Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2007. 125 с.

50. Киселев, H.B. Техническая диагностика методами нелинейного преобразования/Н.В. Киселев, В.А. Сечкин. JL: Энергия, 1980. - 112 с.

51. Клепиков, В. Оптимизация расходов на смешанные перевозки /В. Клепиков, С. Ступников. //Мир транспорта. 2006. - № 1. — С. 69 - 76.

52. Клепиков, В.И. Подчинённые сети Петри в задачах логического управления/В.И. Клепиков // Авиакосмическое приборостроение. — 2007. № 8. -С. 36-40.

53. Клепиков, В.П. Методология комплексного развития транспортных систем в проектах взаимодействия железнодорожного и морского транспорта: Автореф. дис. . д-ра техн. наук/В.П. Клепиков; МГУПС (МИИТ). - М., 2007. -48 с.

54. Климов, E.H. Идентификация и диагностика судовых технических средств/Е.Н. Климов, С.А. Попов, В.В. Сахаров. Л.: Судостроение, 1978. - 176 с.

55. Климов, E.H. Основы технической диагностики судовых энергетических установок/Е.Н. Климов. М.: Транспорт, 1980. - 208 с.

56. Клыков Ю.И. Ситуационное управление большими системами. М.: Энергия, 1974.- 136 с.

57. Козлов, И.Т. Пропускная способность транспортных систем/И.Т. Козлов. М.: Транспорт, 1985. - 214 с.

58. Конвей, Р.В. Теория расписаний/Р.В. Конвей, В.Л. Максвелл, Л.В. Миллер. М.: «Наука», 1975. - 359 с.

59. Котов, В.Е. Сети Петри /В.Е. Котов. -М.: Наука, 1984. 160 с.

60. Кохен, О. Методы разработки и внедрения логистических решений для улучшения управления производством/О. Кохэн//Умное производство. — 2007. № 2. - С. 90 - 95; 2008. - № 3. - С. 39 - 41.

61. Краснобаев, В.А. Применение сетей Петри для моделирования с целью обнаружения и поиска перемежающихся отказов в ЭВМ/В .А. Краснобаев, Л. А. Краснобаев//Автоматика и телемеханика. 1988. - № 9. - С. 111-118.

62. Краснов, И.А. Автоматизированное управление работоспособностью технических систем (На примере электрооборудования объектов водного транспорта): Автореф. дис. . д-ра тех. наук/И.А. Краснов, ЛИВТ. СПб., 1993. -45 с.

63. Крупенина, Н.В. Формализация описания процесса судопропуска в канале с помощью аппарата сетей Петри / Н.В. Крупенина//Вопросы автоматизации и применения ЭВМ в решении задач водного транспорта: Сб. научных трудов: ЛИВТ. Л., 1988. - С. 34-45.

64. Кузнецов, А. Контейнерный бизнес: естественный отбор и многообразие деятельности / А. Кузнецов, Н. Стенин // Терминал. 2004. - №3. -С. 39-41.

65. Кузнецов А.Л. Количество перемещений контейнеров как функция от высоты складирования/А.Л. Кузнецов, В.А. Погодин//Контейнерный бизнес. -2008. -№ 5.-С. 26-29.

66. Кузнецов А.Л. Методология технологического проектирования современных контейнерных терминалов/А.Л. Кузнецов. СПб.: Изд-во «Феникс», 2009.-132 с.

67. Кузнецов А.Л. Оптимизация высоты складирования/А. Л. Кузнецов, В.А. Погодин/ЛСонтейнерный бизнес. 2008. - № 3. - С. 66 - 70.

68. Кузнецов, JI.A. Управление качеством через технологию производства/Л.А. Кузнецов// Методы менеджмента качества. 2007. - № 2. -С. 20-23.

69. Лазарев, С.А. Применение имитационной модели производственного процесса в управлении дискретными производственными системами/С.А. Лазарев. http://www/qpssimmod"02/025.html.

70. Ланева, И.В. Использование динамической системы приоритетности для оптимизации оперативного планирования в речных портах/И.В. Ланева.//Повышение пропускной способности портовых и судоходных сооружений. Л.:ЛИВТ, 1987. -С. 11- 80.

71. Лескин, А.А. Сети Петри в моделировании и управлении/А.А. Лескин, П.А. Мальцев, A.M. Спиридонов. Л.: Наука, 1989. - 133 с.

72. Лисенков, А.Н. О многокритериальной оценке качества/А.Н. Лисенков// Методы менеджмента качества. 2007. - № 6. - С. 10-16.

73. Ломазова, И.А. Вложенные сети Петри: моделирование и анализ распределённых систем с объективной структурой/И.А. Ломазова. — М.: Научный мир, 2004. 208 с.

74. Мадера, А.Г. Расчёт величины страхового запаса/А.Г. Мадера//Интегрированная логистика. 2006. - № 3. - С. 2 - 5.

75. Максименко, А.Н. Эксплуатация строительных и дорожных машин. -СПб.; БХВ-Петербург, 2006. 400 с.

76. Малышенко, Ю.В. Автоматизация диагностирования электронных устройств/Ю.В. Малышенко, В.П. Чипулис, С.Г. Шарников. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 216 с.

77. Макаров, В.Н. Сравнение четырёх пакетов имитационного моделирования/В.Н. Макаров. http//pluton.infoart.ru/it/press/cwm/3295/ sim.htm.

78. Матусов, К.Н. Имитационное моделирование дискретных технологических систем для ситуационного управления производством функциональных устройств. Электронный ресурс.: Дис. . канд. техн. наук: 05.13.06 Воронеж, 2003. 145 с. РГБ ОД, 61:4-5/591-4.

79. Международный стандарт 9004-1-94. Управление качеством и элементы системы качества, www.internet-law.ru/standarts/quality/9004-l-94.doc.

80. Мейзин, JI.K. К расчёту пропускной способности динамических сетей/JI.K. Мейзин // Автоматика и телемеханика. 1983. - № 8. С. 142 - 149.

81. Мину, М. Математическое программирование. Теория и алгоритмы/ М.Мину. М.: Наука, 1990. - 488 с.

82. Монахов, C.B. Событийно-ориентированная система имитационного моделирования для разработки дискретных, непрерывных и непрерывно-дискретных имитационных моделей: Автореф. дис. . канд. техн. наук/ C.B. Монахов; МАИ (ГТУ). М., 2006. - 24 с.

83. Мурадян, И.А. Метод анализа конфигураций организационных систем на сетях Петри/И.А. Мурадян, С.А. Юдицкий/ Управление большими системами. Выпуск 16. М.: ИЛУ РАН, 2007. - С. 163 - 170.

84. Мышкис, А.Д. Элементы теории математических моделей/А.Д. Мышкис. Изд. 3-е, исправленное. М.: КомКнига, 2007. - 192 с.

85. Натанзон, Л.Д. Математическая модель формирования комплектов оборудования для предприятий со сложным технологическим циклом/Л.Д. Натансон//Автоматика и телемеханика. 1995. № - 9. - С. 185 - 189.

86. Нив, Г. Организация как система: Принципы построения устойчивого бизнеса Эдвардса Деминга/Генри Нив; Пер. с англ. М.: Альпина Бизнес Букс, 2007. - 370 с.

87. Николаев, С.Н. Технический сервис как элемент комплекса мер по обеспчению высокого уровня эксплутационной надёжности грузоподъёмных и строительных машин/С.Н.Николаев/ЯГГО. 2004. - № 6. - С. 28 - 31.

88. Никифорова, Г.И. Взаимодействие железнодорожного и морского транспорта при передаче контейнерного потока на основе принципов логистики: Дис. . канд. техн. наук /Г.И. Никифорова, ПГУПС. СПб., 2005. -195 с.

89. Новак, В. Математические принципы нечёткой логики/В. Новак, И. Перфильева, И. Мочкорж/Пер. с англ.; Под ред. Аверкина А.Н. М.: Физматлит, 2006. - 352 с.

90. Нырков, А.П. Автоматизированное управление и оптимизация технологических процессов в транспортных узлах: Дис. . д-ра техн. наук/А.П. Нырков; СПбГУВК. СПб, 2003. - 304 с.

91. Олзоева, С.И. Методы повышения эффективности имитационного моделирования в задачах разработки АСУ: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. -СПб.: СПбГЭУ «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), 2006. 32 с.

92. Ольхович, Л.Б. Автоматизированная оптимизация бизнес-процессов/Л.Б. Ольхович//Вестник СПбГУ. Серия 10, выпуск 3, 2008. С. 127 -135.

93. Павловский, Ю.Н. Имитационное моделирование: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведенийЯО.Н. Павловский, Н.В. Белотелов, Ю.И. Бродский. М.: издательский центр «Академия», 2008. - 236 с.

94. Пархоменко, П.П. Основы технической диагностики: (Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратные средства/П.П. Пархоменко, Е.С. Согонян/Под ред П.П. Пархоменко. М.: Энергия, 1981. - 320 с.

95. Патрик, Э. Основы распознования образов/Э. Патрик. Пер. С англ./Под ред. Б.Р. Левина. М.: Советское радио, 1980. - 408 с.

96. Питерсон, Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем/Дж. Питерсон: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 264 с.

97. Подиновский, В.В. Количественная важность критериев/В.В. Подиновский//Автоматика и телемеханика. 2000. - № 5. - С. 110 - 123.

98. Поспелов, Г.С. Программно-целевое планирование и управление /Г.С. Поспелов, В.А. Ириков. М.: Советское радио, 1976. - 440 с.

99. Правила технической эксплуатации подъёмно-транспортного оборудования морских торговых портов. РД 31.1.02-04. СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2004. - 425 с.

100. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык СЛАМII/A. Прицкер: Пер. с анг. М.: Мир, 1987. - 646 с.

101. Прохоров, Ю.В. Теория вероятностей. Основные понятия. Предельные теоремы. Случайные процессы/Ю.В. Прохоров, Ю.В. Розанов. -М.: Изд-во «Наука», 1967. 495 с.

102. Пугачёв, B.C. Теория случайных процессов и её применение к задачам автоматического управления/В.С. Пугачёв. — М.: Физматлит, 1960. -883 с.

103. Распопов, Е.В. Управление предприятием с применением его системной модели/Е.В. Распопов, Г.И. Погорелов, К. А. Конев, Г.Г. Куликов//Методы менеджмента качества. 2006. - № 2. - С. 26 - 30.

104. Репин, C.B. Резервирование как метод повышения эффективности эксплуатации строительных машин/С.В. Репин//Строительные и дорожные машины. 2008. - № 2. - С.45 - 50.

105. Романенко, А. Глобальные тенденции в развитии контейнерных портов / А. Романенко //Терминал. 2004. -№3.-С. 6 — 11.

106. Руднев, В.В. к вопросу об описании конвейерных процессов сетями Петри/В .В. Руднев //Автоматика и телемеханика. 1985. - № 8. - С. 115 -121.

107. Румянцева, Е.Е. Новая экономическая энциклопедия/Е.Е. Румянцева. М. : ИНФРА - М, 2005. - 727 с.

108. Рыжиков, Ю.И. Теория очередей и управление запасами/Ю.И. Рыжиков. СПб.: Питер, 2001.-384 с.

109. Седаков, Л.П. Проблемы технического диагностирования/Л.П. Седаков, Ю.Н. Чекалов//Судостроение, 1986. № 1. - С. 23 - 24.

110. Силин, Б.В. Автоматическое прогнозирование состояния аппаратуры управления и наблюдения/Б.В. Силин, А.И. Заковряжин. — М.: Энергия, 1973.-242 с.

111. Синицына, A.C. Разработка методов параметризации контейнерных терминалов на основе принципов логистики: Дис. . канд. техн. наук/А.С. Синицына; МИИТ. М., 2001. - 280 с.

112. Сиротский, В.Ф. Эксплуатация портов (организация и управление)/В.Ф. Сиротский, В.Н. Трифанов: Учебник для вузов водн. трансп. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Транспорт, 1984. - 280 с.

113. Смирнова, И.А. Вопросы торговли услугами морского транспорта в свете деятельности Всемирной торговой организации (ВТО) /И.А. Смирнова // Бюллетень транспортной информации. 2003. - № 7. С. 2 - 7.

114. Спирин, И.В. Резервирование в управлении хозяйственными системами (на примере транспорта)/И.В. Спирин. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.- 199 с.

115. Стекольников, Ю.И. Живучесть систем/Ю.И. Стекольников. -СПб.: Политехника, 2002. 155 с.

116. Сырицын, Т.А. Эксплуатация и надёжность гидро и пневмоприводов/Т.А. Сырицын. М.: Машиностроение, 1990. - 248 с.

117. Таль, A.A. Иерархия и параллелизм в сетях Петри/А.А. Таль, С.А. Юдицкий //Автоматика и телемеханика, 1982.-№7.-С. 113-122; №9. С. 83 -88.

118. Танаев, B.C. Введение в теорию расписаний/В.С. Танаев, В.В. Шкурба. М.: Наука, 1975. - 256 с.

119. Таранцев, A.A. Инженерные методы теории массового обслуживания/А.А. Таранцев. Изд. 2-е, перераб. и доп. - СПб.: Наука, 2007. -175 с.

120. Taxa, Хэмди А. Введение в исследование операций/Хэмди A. Taxa: Пер. с англ. 7-е издание. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. - 912 с.

121. Тиверовский, В.И. Новые технические решения и технологии работы на складах, в логистических центрах и на контейнерных терминалах /В.И Тиверовский // Бюллетень транспортной информации. — 2007. № 2. — С. 32-36.

122. Ту, Дж. Принципы распознования образов/Дж. Ту, Р. Гонсалес. Пер. с англ./Под ред. Ю.И. Журавлева. М.: Мир, 1978. - 411 с.

123. Управление качеством, робастное проектирование, метод Тагути/Пер. с англ./Под ред. Талалая A.M. М.: ООО «Сейфи», 2002. - 384 с.

124. Фадеев, Д.В. Математическое и информационное обеспечение процесса автоматизированного управления перегрузочным процессом порта/Д.В. Фадеев: Дис. канд. техн. наук, СПбГУВК. СПб., 2003. - 148 с.

125. Филиппович, А.Ю. Интеграция систем ситуационного, имитационного и экспертного моделирования/А.Ю. Филиппович. М.: Изд-во «ООО Эликс+» 2003. - 300 с.

126. Френкель, A.A. Анализ временных рядов и прогнозирование/А.А. Френкель, Г.С. Кильдишев. -М.: Экономика, 1973. 190 с.

127. Фролов, A.C. Организация, планирование и технология перегрузочных работ в морских портах/А.С. Фролов, П.В. Кузьмин, A.B. Степанец: Учебник для высших учебных заведений ММФ. М.: Транспорт, 1979.-408 с.

128. Хикс, Ч.Р. Основные принципы планирования эксперимента/Ч.Р. Хикс. М.: Мир, 1967. - 406 с.

129. Химмельблау, Д. Прикладное нелинейное программирование/Д. Химмельблау. М.: Мир, 1975. - 534 с.

130. Хоботов, E.H. Использование оптимизационно-имитационного подхода для моделирования и проектирования производственных систем/Е.Н. Хоботов//Автоматика и телемеханика. 1999. - № 8. - С. 163 - 176; № 9. — С. 154-161.

131. Челенков, А.П. Управление качеством сервисных продуктов/А.П. Челенков. http//www.item.ru/publications/quality/section85/article913/

132. Чекмарев, А.Н. Оценка качества продукции на динамически развивающихся рынках/А.Н. Чекмарев, Р.В. Буткевич//Методы менеджмента качества. 2007. - № 12. - С. 31 - 37.

133. Шенк, X. Теория инженерного эксперимента/Х. Шенк. М.: Мир, 1972.-381 с.

134. Шибанов, Г.П. Распознавание в системах автоматического контроля/Г.П. Шибанов. М.: Машиностроение, 1973. - 424 с.

135. Экономический словарь/Под ред. А.Н. Азрилияна. — М.: Институт новой экономики, 2007. 1152 с.

136. Юдицкий, С.А. Конвейерные дискретные процессы и сети Петри/С.А. Юдицкий//Автоматикаи телемеханика, 1983.-№6.-С. 141-147.

137. Юдицкий, С.А. Операционно-целевое моделирование динамики развития организационных систем средствами сетей Петри/С.А. Юдицкий//Автоматика и телемеханика. 2008. - № 1. - С. 114 - 123.

138. Яглом, А.М.Вероятность и информация/А.М. Яглом, И.М. Яглом. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: «Наука», 1973. - 511 с.

139. Ямпольский, JI.C. Управление дискретными процессами в ГПС/Л.С. Ямпольский, 3. Банашак, К. Хасегава, Б. Крог, К. Такахаши, A.B. Борусан. -Киев: Тэхника; Вроцлав: Изд-во Вроцлав, политехи, ин-та; Токио: Токосё, 1992. -251 с.

140. Яхъяева, Г.Э. Нечёткие множества и нейронные сети: учебное пособие/Г.Э. Яхъяева. 2-е изд. испр. - М.: БИНОМ, 2008. - 316 с.

141. All systems go! //Gargo Systems Int., 1994, 21, № 5. p. 49 - 51.

142. Dieterich M. Schnellerer Umschlag, höhere Produktivität.// Hebezeuge und Formen. 2005, 45. № 11. - s. 628 - 629.

143. Hughes Alex. Automate the date?//Port Strategy, 2005, November. p. 32-35.

144. Placiene В., Ukauskas V., Maksimavicus R. Assessment and optimization of container terminal facilities. Transport Means 2005: Proceedings of the 9 International Conference, Kaunas, Oct. 20-21, 2005. Kaunas: Technologija, 2005.-P. 108- 111.

145. Robinson B. Design the vital factor//CargoSysems January/February 2003.-P. 20-25.

146. Yang B. Cutting your cloth//Port Strategy, Nov., 2005. P. 36 - 37.