2.3. Выбор технологии загрузки-разгрузки судов

Данная задача является актуальной в ситуации, когда необходимо организовать нескольких судов одновременно. Суть задачи состоит в отыскании такого набора вариантов, а в их рамках технологических схем перегрузки грузов, при котором грузоперевалочный процесс по всей рассматриваемой совокупности судов может быть осуществлён наиболее эффективно.

При осуществлении ПОС наибольший интерес представляют два варианта грузоперевалки: судно - склад и судно – вагон (плавсредство). В обоих случаях задача состоит в отыскании такого набо­ра технологических схем перегрузки каждой партии грузов, при котором будут соблюдаться все ограничения на перегрузочный процесс, как по судам и грузам (внешние ограничения), так и по ПРП (внутренние ограничения).

При перегрузке грузов по указанным вариантам одним из основных параметров задачи становится складская емкость (грузовместимость или грузоподъемность вагонов, плавсредств). В этой связи исследуемую задачу удобнее рассматривать в постановке, когда целью ее решения является поиск оптимального (в смысле минимума эксплуатационных расходов порта) распределения складской емкости (площади) между прибывшими на судах грузами. Вагоны при этом можно рассматривать в качестве «складов на колесах»,а плавсредства - как «склады на плаву».

Выбор минимума расходов порта в качестве критерия опти­мальности обсуждаемой задачи диктуется тем обстоятельством, что затраты порта на погрузочно-разгрузочные операции прак­тически не зависят при прочих одинаковых условиях от очередности обработки судов; их уровень обусловливается вариантами ра­бот и технологическими схемами перегрузки грузов. Поэтому при упорядоченной очередности обработки судов вариация плана их обработки может быть достигнута лишь за счет вариации технологических схем, отличающихся себестоимостью перевалки грузов. При таких по­сылках задача распределения складской емкости между суда­ми может быть сведена к задаче математического программи­рования путем следующих рассуждений.

Предположим, что планируется выгрузка судов с грузами наименований. При этом грузы могут быть размещены в складах, а для их перегрузки может быть использована технологических схем. Пусть на момент планирования для каждого судна , каждого груза , каждого склада и каждой технологической схемы заданы следующие величины:

композиция грузов прибывших на судне (задает­ся грузовым планом судна);

композиция грузов , которые могут быть размещены в складе (определяется заранее с учетом совместимости и вре­мени поступления грузов, а также планом их распределения внутри склада по этажам, секциям и т. д.);

перечень технологических схем , по которым груз наименования может выгружаться из судна в склад ;

количество груза наименования , которое необходимо вы­грузить из судна ;

количество груза наименования , которое может быть размещено в складе ;

количество груза наименования , которое может быть вы­гружено из судна в склад по технологической схеме ;

затраты на перегрузку единицы (например, одной тонны) груза наименования из судна в склад по тех­нологической схеме .

Требуется составить план размещения в складах прибывших на судах грузов такой, при котором:

грузы всех судов будут выгружены;

емкость складов будет использована в пределах ее наличия;

по каждой технологической схеме будет перегружено коли­чество груза, не превышающее величин ;

суммарные затраты порта на перегрузку всех грузов будут минимальными.

Введем переменные величины , которым будет соответствовать количество груза наименования , планируемое к перегруз­ке с судна в склад по технологической схеме . Естест­венно, что эти переменные, во-первых, должны быть неотрица­тельными, что вытекает из их физического смысла, и, во-вторых, не должны превышать величин . Тогда при перечисленных требованиях к плану размещения грузов на складах задача сво­дится к следующей математической модели:

, , , , ;	(2.6)
, , ;	(2.7)
, , ;	(2.8)

найти

.

(2.9)

Модель (2.6) – (2.9) является линейной и сама по себе обеспечивает лишь опти­мизационную часть решения задачи. Для получения полного решения задачи помимо этой модели необходимо располагать алгоритмом подготовки ис­ходных данных (величин , , , , множества судов , складов , технологических схем и соответствующих им под­множеств , , , а также алгоритмом представления ре­зультатов решения задачи в требуемой форме (например, в виде гру­зовых планов складов, вагонов, плавсредств) с расшифровкой величин в привяз­ке к судам, складам, грузам и технологическим схемам.

В случае варианта склад (вагон, плавсредство) - судно задача выбора технологии загрузки-разгрузки судов упрощается благодаря тому, что при составлении грузовых планов судов величины партий гру­зов, их позиции - начальные (на складах, в ва­гонах, плавсредствах) и конечные (на судах) однозначно фиксируются. Тем самым фикси­руются и технологические схемы перегрузки грузов, если и не­однозначно, то с весьма малой вариацией, что практически сво­дит к нулю «оптимальную» составляющую задачи. Однако эта со­ставляющая не теряется. Она переходит в другие задачи - о грузовом плане судна и о распределении технологических линий между судами.

В заключение отметим, что в результате решения задачи о выборе технологии загрузки-разгрузки судов удается найти не толь­ко наиболее выгодный с экономической точки зрения план пере­валки грузов, обеспечивающий минимум эксплуатационных рас­ходов порта по обработке судов, но и определить конкретно технологические схемы, а тем самым и производительность пе­регрузки грузов, которую необходимо знать для решения по­следующих задач распределения и использования ПРП.