ГЛАВА 9. МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНЫХ ПЕРЕВОЗОК
9.1. Модель в AnyLogic
9.1.1. Постановка задачи
Система авиаперевозок включает два аэропорта. Перевозки выполняются из первого аэропорта во второй и обратно. Время полета между аэропортами распределено по нормальному закону.
Грузы в каждый аэропорт поступают партиями в контейнерах. Количество контейнеров в партии распределено по равномерному закону. Интервалы времени между поступлениями партий грузов распределены по экспоненциальному закону.
Для авиаперевозок используют два типа самолетов А и Б и грузоподъемностями q1 и q2 шт. контейнеров соответственно (q1 < q2). В аэропорту нет фиксированного расписания. Каждый самолет отправляется в полет сразу после его полной загрузки. Время погрузки и время выгрузки одного контейнера распределены по экспоненциальному закону. В первую очередь используются самолеты типа А, а при их отсутствии — типа Б.
9.1.2. Исходные данные
|
|
|
Таблица 9.1 |
||
|
|
|
|
|
|
Характеристики |
Аэропорты |
||||
1 |
|
2 |
|
||
|
|
|
|
||
Количество самолётов типа А, шт. |
2 |
|
0 |
|
|
Грузоподъёмность самолёта типа А, шт. |
50 |
|
50 |
|
|
Количество самолётов типа Б, шт. |
1 |
|
0 |
|
|
Грузоподъёмность самолёта типа Б, шт. |
100 |
|
100 |
|
|
Минимальное количество контейнеров в партии, шт. |
1 |
|
1 |
|
|
Максимальное количество контейнеров в партии, |
15 |
|
22 |
|
|
шт. |
|
|
|
|
|
Средний интервал поступления партий грузов, час |
0,5 |
|
0,4 |
|
|
Количество одновременно |
погружаемых контейне- |
2 |
|
2 |
|
ров в самолёт типа А, шт. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Количество одновременно |
погружаемых контейне- |
2 |
|
2 |
|
ров в самолёт типа Б, шт. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Количество одновременно выгружаемых контейне- |
3 |
|
2 |
|
|
ров из самолёта типа А, шт. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Количество одновременно выгружаемых контейне- |
3 |
|
2 |
|
|
ров из самолёта типа Б, шт. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
329
|
Окончание табл. 9.1 |
||
|
|
|
|
Характеристики |
|
Аэропорты |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
||
Среднее время погрузки контейнера в самолёт типа |
|
0,1 |
0,2 |
А, час |
|
||
|
|
|
|
Среднее время погрузки контейнера в самолёт типа |
|
0,1 |
0,1 |
Б, час |
|
||
|
|
|
|
Среднее время выгрузки контейнера из самолёта |
|
0,2 |
0,2 |
типа А, час |
|
||
|
|
|
|
Среднее я время выгрузки контейнера из самолёта |
|
0,2 |
0,2 |
типа Б, час |
|
||
|
|
|
|
Среднее время полета самолёта типа А из аэропор- |
|
3,4 |
3,6 |
та 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1, час |
|
||
|
|
|
|
Стандартное отклонение времени полёта самолёта |
|
|
|
типа А из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 |
|
0,5 |
0,6 |
в аэропорт 1, час |
|
|
|
Среднее время полета самолёта типа Б из аэропор- |
|
3,2 |
4,1 |
та 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1, час |
|
||
|
|
|
|
Стандартное отклонение времени полёта самолёта |
|
|
|
типа Б из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 |
|
0,5 |
0,8 |
в аэропорт 1, час |
|
|
|
9.1.3. Задание на исследование
Построить имитационную модель функционирования системы воздушных перевозок с целью определения следующих её показателей:
коэффициенты доставки грузов самолётами типов А и Б в аэропорты 1 и 2;
коэффициент доставки грузов системой перевозок в целом; коэффициенты использования самолётов типов А и Б в аэро-
портах 1 и 2; коэффициент использования самолётов системой перевозок в
целом; коэффициенты использования средств погрузки, выгрузки в
аэропортах 1 и 2 и самолётов при выполнении ими полётов. Исследовать влияние на показатели функционирования систе-
мы воздушных перевозок её характеристик, выявить среди них существенные и несущественные.
Сделать выводы о построении эффективной системы воздушных перевозок и возможных направлениях совершенствования после введения в эксплуатацию.
330
9.1.4. Формализованное описание модели
Представим систему воздушных перевозок в виде СМО
(рис. 9.1).
Система воздушных перевозок представляет собой многофазную многоканальную СМО сложной структуры с различными видами заявок. Модель, исходя из такой структуры, должна состоять из двух частей:
имитация функционирования аэропорта 1; имитация функционирования аэропорта 2.
Вкаждую из этих частей модели нужно включить следующие сегменты:
имитация функционирования аэропорта 1:
прибытие самолётов в аэропорт 1, ожидание погрузки; поступление и учёт грузов в аэропорту 1; погрузка грузов в аэропорту 1; полёт из аэропорта 1 в аэропорт 2; ожидание разгрузки в аэропорту 1; разгрузка самолётов в аэропорту 1;
имитация функционирования аэропорта 2: поступление и учёт грузов в аэропорту 2; ожидание разгрузки в аэропорту 2; разгрузка самолётов в аэропорту 2; ожидание погрузки в аэропорту 2; погрузка грузов в аэропорту 2; полёт из аэропорта 2 в аэропорт 1.
Вмодели с точки зрения интерпретации целесообразно рассматривать заявки трёх видов:
заявки как транспортные средства — самолёты; заявки как поступающие грузы в аэропорт 1; заявки как поступающие грузы в аэропорт 2.
Заявки как транспортные средства — самолёты должны иметь следующие параметры (поля):
типТрансп — код типа транспортного средства — самолёта; колГрузоМест — количество груза (контейнеров) в загру-
женном транспортном средстве — самолёте; врПолёта — время полёта самолёта из аэропорта отправления
в аэропорт назначения; разные — другие характеристики процесса перевозки грузов
воздушным транспортом.
331
Рис. 9.1. Система воздушных перевозок как СМО
В постановке задачи транспортные средства — самолёты определены двух типов А и Б. Для идентификации этих типов в поле типТрансп следует использовать коды 1 и 2 соответственно.
332
Для фиксации количества поступающих грузов в аэропорты 1 и 2 в соответствующих заявках следует использовать поля колГру-
зоМест1 и колГрузоМест2.
Для параметров — исходных данных и для показателей функционирования системы воздушных перевозок разработаны идентификаторы (п. 9.1.6 и п. 9.1.7 соответственно).
Показатели системы воздушных перевозок разделены на две группы:
показатели, рассчитываемые системой моделирования встроенными средствами;
показатели, рассчитываемые по формулам разработчика.
В первую группу включены следующие показатели:
коэфПогр1А, коэфПогр1Б, коэфПогр2А, ко-
эфПогр2Б — коэффициенты использования средств погрузки при
погрузке в самолёты типов А и Б в аэропортах 1 и 2 соответственно;
коэфРазгр1А, коэфРазгр1Б,коэфРазгр2А,коэфРаз-
гр2Б — коэффициенты использования средств разгрузки при раз-
грузке самолётов типов А и Б в аэропортах 1 и 2 соответственно;
коэфПолётА12, коэфПолётБ12, коэфПолётА21, ко-
эфПолётБ21 — коэффициенты нахождения самолётов типов А и Б в полётах из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1 соответственно.
Вторую группу составляют следующие показатели:
коэфДост21=достК21/всегоПостК2 — коэффициент до-
ставки грузов из аэропорта 2 в аэропорт 1, достК21 — количество доставленного груза из аэропорта 2 в аэропорт 1, всегоПостК2 — количество всего поступившего груза в аэропорт 2;
коэфДост12=достК12/всегоПостК1 — коэффициент достав-
ки грузов из аэропорта 1 в аэропорт 2, достК12 — количество доставленного груза из аэропорта 1 в аэропорт 2, всегоПостК1
— количество всего поступившего груза в аэропорт 1;
коэфДост=(достК12+достК21)/(всегоПостК1+всегоПостК2) —
коэффициент доставки грузов системой перевозок в целом;
коэфИспСам1А=коэфПогр1А+коэфРазгр1А+коэфПолётА12 —
коэффициент использования самолётов типа А в аэропорту 1;
коэфИспСам1Б=коэфПогр1Б+коэфРазгр1Б+коэфПолётБ12 —
коэффициент использования самолётов типа Б в аэропорту 1;
коэфИспСам2А, коэфИспСам2Б — коэффициенты исполь-
зования самолётов типа А и Б в аэропорту 2.
333