CC BY
23
системы. Но все они могут рассматриваться как частные случаи выражения (3).
Можно показать, что среднее число заявок в очереди и в системе будет определяться выражениями:
- у*
а = £ (п - 8)РП=-
ПГ1(Гтах -У)2
-Р«;
(4)
ЙУ = X пРп = а+8-£(8-ПЬ^-Р« . (5)
п=8+1 п=« ^П^Г
п=1
Среднее время ожидания заявки в очереди и среднее время прибытия заявки в СМО имеет вид:
т = а=р«
у
Р
Х ХПг.(Ггаах-V)2 Ц«8ПГ((1-Ф)2 1=1 1=1 1 Г я
8-£(8-п)Рп
п=«
8-£(8-п)Рп
- п а 8 1
тЕ=—=—■+—■+— ^ ^ ^ А*
=Т +1
ож ^
(6)
(7)
Предлагаемые модели управляемой СМО были использованы для идентификации процессов обработки контейнерных грузов, а также для оптимального распределения ресурсов на специализированных терминалах морских портов.
11=8+1
1=1
п=«
СОСТОЯНИЕ И ЗАДАЧИ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ПОЛЬШИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
Я. Трояновский, к.т.н. (Институт транспорта инженерии морской академии, Польша, г. Щецин)
Потенциальные возможности внутреннего водного транспорта (ВВТ) Польши весьма значительны. С запада к Одре подходят два канала: Од-ра-Хавеля, являющийся сообщением Щецин -Берлин и Одра - Шпрее, соединяющий Силезию с Берлином.
Эти судоходные по регистру Единой Европы каналы соединяют Одру с системой внутренних водных путей Франции, Люксембурга, Бельгии, Голландии и Германии. С севера Одра выходит на Балтийское море.
В восточном направлении Одра через Варту и Быдгощский канал соединяется с системой водных путей бассейна Вислы. Через Вислу и Буг польская сеть водных путей сообщается с водными путями России, Украины и Беларуси. В северном направлении через Вислинский залив есть выход на порт Калининград и водные системы Литвы и Беларуси. Таким образом, Польша имеет достаточно развитую сеть канально-речных и озерных путей как в направлении север-юг, так и восток-запад. Потенциальные географические и технические возможности, приведенные выше, создают перспективную основу включения Польши в европейскую систему внутренних водных путей Восток-Запад.
Изложенные условия определяют серию задач, стоящих перед ВВТ страны.
В первую очередь необходим комплекс мероприятий по совершенствованию судоходства в нижнем течении Одры, особенно на участке канала от Хавели до Портового Комплекса Щецин -Свиноустье. Это создаст условия для роста доставки товаров в международном сообщении таких массовых грузов, как каменный уголь, дробленые
и строительные материалы, цемент, удобрения, но прежде всего - сверхгабаритных грузов и контейнерных перевозок.
Соединение портового комплекса Щецин -Свиноустье с системой внутренних водных путей Западной Европы, а особенно сообщение с Берлином, позволит увеличить количество грузов, перевозимых морским путем и по внутренним водным путям.
Модернизация нижнего отрезка Одры создаст предпосылки по:
- проведению международных взаимных операций по пользованию водными путями;
- приведению параметров водного пути к международным требованиям;
- совершенствованию навигационных условий;
- повышению эффективности транспортного процесса путем увеличения протяженности водных путей, используемых как для перевозок внутри страны, так и в международных перевозках;
- улучшению условий деятельности верфей и речных портов.
Решение указанных задач в заданных условиях возможно лишь на пути использования современных и перспективных технических, гидротехнических, экономико-математических и правовых средств.
К таким средствам в части совершенствования судоходства относятся новейшие технологии получения и обработки информации, автоматизация процессов принятия решений по управлению су-допропуском на внутренних водных путях. При этом следует уделить особое внимание уже широко развивающимся и внедряемым в практику та-
ким элементам и структурам, как «Речные информационные службы» (РИС) и «Системы управления движением судов» (СУДС), или «Автоматизированные системы управления движением судов» (АСУДС) [1,3].
Согласно установившейся в последние годы терминологии, указанные системы могут рассматриваться либо как варианты реализации в целом, либо как подсистемы класса «Корпоративные речные информационные системы» (КРИС). Сегодня перед внутренними водными путями Польши остро стоит проблема повышения эффективности управления судоходством на основе создания единого методологического подхода по разработке информационного и математического обеспечения систем автоматизированного управления судами в районе Нижней Одры.
Решение проблемы состоит из ряда связанных одной целью задач, которые последовательно решаются как в теоретическом, так и практическом плане [2]:
• анализ современных системных основ создания и информационного обеспечения КРИС на базе отечественного и мирового опыта построения СУДС и АСУДС на внутренних водных путях;
• разработка концепции построения АСУДС
в районе водных путей и судоходства Нижней Одры как в организационном, так и в технологическом аспектах;
• структурные решения, математическое и алгоритмическое обеспечение, а также методики решения многопараметрических стохастических задач, оптимизирующих структуру важнейшей подсистемы мониторинга и управления - автоматизированной идентификационной системы;
• аналитические построения для определения оптимального радиуса действия береговой базовой станции АИС с учетом влияния на судовые транспортеры помех в информационных каналах, взаимного перемещения судов относительно базовых станций и заграждающего рельефа;
• методы моделирования и построения наблюдателей для информационного обеспечения бортовых систем управления режимами движения судов, в том числе оценки параметров моделей судовых динамических систем;
• разработка комплекса решений по математическому сопровождению программно-целевого управления река-море политранспортным узлом (ПТУ).
Ряд приведенных задач уже сейчас успешно решается и внедрен в практику судопропуска, организации водной системы Польши, инфраструктуры речного флота: создается теоретическая база, разрабатываются технические и практические мероприятия развития Северо-Западного водного бассейна страны [2].
На рисунках 1 и 2 показана концепция построения АСУДС в районе водных путей и судоходства Нижней Одры как в организационном, так и в технологическом аспектах. Кроме того, в работе предложен результативный комплекс решений по математическому сопровождению программно-целевого управления река-море ПТУ [4]. Рассматривается возможность создания в рамках Региональной системы центра в Щецине, оснащенного соответствующей базой данных, которая обеспечит организацию системы надзора и управления движением судов и барж на участке Поморский Залив - Свиноустье - Щецин - Берлин, и создание
банка данных (рис. 3), относящихся к складированию грузов в морских и речных портах.
Список литературы
1. Трояновский Я. Концепция построения автоматизированных систем управления движением судов в районе водных путей и судоходства Нижней Одры. // Междунар. межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: Судостроение, 2006. - № 7. - С. 157-160.
2. Трояновский Я. Структура системы управления движением судов в районе Нижней Одры в организованной и технологическом аспектах. // Там же. - С. 160-163.
3. Арефьев И.Б., Трояновский Я. Проблемы речного транспорта Польши в условиях создания единой глубоководной транспортной системы Европы. // Морской флот. - 2007. -№ 3. - С.81-85.
4. Арефьев И.Б., Трояновский Я. Автоматизация судопро-пуска на внутренних водных путях. - СПб.: Система, 2007.
ОЦЕНКА ОБЩЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ
Фам Ки Куанг, Ю.Г. Вишневский, к.т.н. (Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций)
Эффективность работы сложной системы, в том числе и автоматизированной системы управления движением судов (АСУДС), оценивают с помощью показателей или критериев, которые являются числовыми характеристиками. Критерий электромагнитная защищенность информационных каналов (ЭМЗИК) представляет собой одну из таких числовых характеристик - Кэмз (см.: Вишневский Ю.Г., Сикарев А.А. Поля поражения сигналов и электромагнитная защищенность информационных каналов в АСУДС - СПб: Судостроение, 2006).
От ЭМЗИК, определяющей и электромагнитную эффективность АСУДС, в определенной степени зависит своевременность прохождения сообщения в системе, определяемая вероятностью Рсв, и достоверность приема сообщений.
Системный подход в оценке эффективности требует, чтобы сравнение систем проводилось не по отдельно взятым параметрам, а по совокупности параметров в целом.
При выборе показателей качества системы учитываются показатели, в наибольшей степени характеризующие качество системы.
Если выполняются требования независимости, однородности и нормированности, то единственным обобщенным показателем качества (ОПК), сохраняющим отношение предпочтения, является:
0=
р=3
Ха(-а,)« (8)
1=1
(1)
где 0<а<~ - показатель степени; aj - весовой коэффициент показателя качества ^ системы 8.
Оценка влияния ЭМЗИК на своевременность основывается на представлении радиолиний (линий радиосвязи и местоопределения) как систем с отказами, способных восстанавливаться. Формула для коэффициента надежности, то есть для вероятности своевременной передачи ,-го сообщения, может быть записана следующим образом:
Рсвл=Ра™рл<едопл)=[КэМз +Кпе-(1+")1] е-11допЛ, (2) где Кп - коэффициент простоя радиолинии; 1 -интенсивность отказов; ^ - интенсивность восста-
перепишем формулу в сле-
1 доп.,
новления; 1 - время безотказной работы системы и момент начала воздействия взаимных помех; 1доп - допустимое время прохождения информации в системе.
Так как Кп=1-Кэ1 дующем виде:
Рсв.,= [Кэмз +(1-Кэмз) . (3)
Вычисляя Кэмз с использованием поля поражения сигнала [1] и получая значения Кэмз= =0,4^1,0, можем определить у (см. табл.) и тогда, например, при ^=2, получаем величину 1 и Рсвоевр. В таблице представлены результаты расчетов при 1=1 и при различных 1доп. По результатам расчетов на рисунке 1 построены графики зависимостей
Рсв—1>(Кэмз).
Таблица
Кэмз Т=(1/ Кэмз)-1 Рсв
1доп —0 1доп — 1 1доп —2 1доп —3 1доп =4 1доп —5
0,4 1,5 3 0,404 0,020 0,01 5-10-5 2-10-6 110-7
0,5 1,0 2 0,509 0,069 0,009 0,001 2-10-4 2-10-5
0,6 0,67 1,34 0,614 0,162 0,043 0,011 0,003 8-10-4
0,7 0,43 0,86 0,717 0,304 0,129 0,055 0,023 0,010
0,8 0,25 0,5 0,816 0,495 0,300 0,182 0,110 0,067
0,9 0,11 0,22 0,911 0,729 0,584 0,468 0,374 0,300
1,0 0 0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
С точки зрения проектировщиков, эксплуатационников и экспертов АСУДС, немаловажно знать, каким образом может зависеть общая эффективность системы, определяемая ее структурой, своевременностью передачи и доставки сообщений в ней, а также ее электромагнитной защищенностью, от изменения числовых значений последней.
При этом ЭМЗИК локальных, региональных и дифференциальных подсистем, с которыми могут взаимодействовать АСУДС, является определяющей, так как именно эти подсистемы обеспечивают высокую точность местоопределения судов и повышают эффективность управления водным транспортом [1].
Полагая электромагнитную защищенность АСУДС в общем случае определять как: 1|1=Кэмз<1, а своевременность как: ]2=Рсв(1<1доп)<1, и, нако-
