CC BY
13
8. Сборник задач по математике для втузов. Специальные курсы. / [Вуколов Э.А., Ефимов А.В., Земсков В.Н. и др.] ; под ред. А.В. Ефимова - М. : Наука, 1984. - 585 с.
9. Эконометрика: учебн. [для студ. высш. уч. завед.] / [Елисеева И.И., Курышева С.В., Костеева Т.В. и др.] ; под ред. И.И. Елисеевой. - М. : Финансы и статистика, 2003. - 344 с.
УДК 656.078
Паачник А.М., д. фiз. - мат. н., профессор (АМСУ) АндрющенкоВ.О., к.т.н., доцент (ДНУЗТ) Кравчук С.С., ст. викл. (АМСУ)
Ш1ТАЦШНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ ВАНТАЖНОГО МИТНОГО КОМПЛЕКСУ
При виконанш технолопчних операцш на вантажних станщях виникае взаемозв'язок з шшими системами (митницею та шшими контролюючими органами), який суттево впливае на час обслуговування. В робот запропоновано iмiтацiйну модель вантажного митного комплексу, в якш враховано виконання операцш з зовшшньоторговельним вантажопотоком, який прибувае (вщправляеться) заизничним та автомобшьним мапстральним транспортом.
Вступ. Одним з важливих завдань по модершзацп транспортно!' системи Укра'ни е комплексний розвиток транспортно!', митно!, складсько! та термшально!' шфраструктури, а також створення ефективно! системи управлшня взаемодiею цих компонентiв для забезпечення !х скоординовано!' роботи i отримання синергетичного ефекту.
Для скорочення непродуктивних просто'в транспортних засобiв, шдвищення якостi транспортного обслуговування та ефективносп роботи контролюючих органiв при обслуговуванш експортно-iмпортних i транзитних вантажопотокiв шфраструктура залiзниць доповнюеться створенням на вантажних станц1ях мереж1 вантажних митних комплекшв (ВМК) [1-8].
Вантажна станцш, що обслуговуе ВМК - це система масового обслуговування, з прюритетами, що складаеться з окремих пiдсистем з очкуванням, де утворюеться складна мережа причинно-наслщкових технологiчних взаемозв'язкiв з одним або дектькома паралельними каналами.
Складнють системи вантажно!' станцii полягае в тому, що при виконаннi операцш,.пов'язаних з прийомом, навантаженням, зберiганням, вивантаженням та видачею вантажiв виникае значна кшьюсть технологiчних операцiй та !'х очiкування: технiчнi, комерцiйнi, iнформацiйне супроводження, а при виконанш мiжнародних перевезень виникае взаемозв'язок з шшими системами - митницею та iншими органами державного контролю, час перебування в яких суттево впливае на час обслуговування вщправки.
Вiдмiнними особливостями станцш, що обслуговують ВМК, е: •виконання операцiй з зовнiшньоторговельним вантажопотоком, який прибувае (вiдправляеться) залiзничним та автомобшьним магiстральним транспортом, що потребуе видшення вiдокремлених площ та техшчних засобiв для !'х оперативного обслуговування;
•суворо регламентоване розташування вагонiв з експортно^мпортними вантажами в зонах митного контролю, \, вiдповiдно, вагонiв iз вантажами що перемщуються в межах Украши, поза дiею таких зон. Як правило, така спецiалiзацiя вщбуваеться або за колiйним розвитком бтя вантажних фронтiв, або за частиною складсько!' площi бiля вантажного фронту;
•забезпечення встановлених Держмитслужбою умов до структури зон митного контролю на станцп, наприклад наявнють пункту поглибленого огляду, складу тимчасового зберiгання, митного лщензшного складу та iн.;
•^м перевантаження з одного виду транспорту на шший на таких станщях передбачено надання додаткових логiстичних послуг.
Постановка задачь Для дослiдження функцюнування зазначено!' системи пропонуеться розробити iмiтацiйну модель, яка б дозволила проаналiзувати стан системи у визначений промiжок часу.
В iмiтацiйнiй моделi процес обслуговування заявки являе собою послщовнють виконання певно!' сукупностi операцiй у вщповщносл до обрано!' схеми. Кожна операщя характеризуеться тривалiстю виконання, яка визначаеться випадково в залежност вщ вагово!' характеристики заявки та встановленим законом розподшу.
На вхщ системи поступае неоднорiдний потiк заявок }. Атрибутами заявки 2г е:
1. Вид вiдправлення V (дрiбне, повагонне, групове чи контейнерне вщправлення залiзницею, або партiя вантажу яка перевозиться автомобiльним транспортом) - це вагова характеристика заявки, яка впливае на тривалють виконання вантажних операцш, проведення митного огляду, при необхiдностi, площу, яку вона займае на склада
2. Вантажний фронт / на який надходить заявка. Вантажний фронт для кожно! заявки визначаеться випадково за рiвномiрним законом розподiлу та може приймати значення з допустимо! множини:
Ь F = {/к}, (1)
де к = 1...К, К - кшьюсть вантажних фронтiв станцп.
3. Прюритет обслуговування р. Заявку можна обслуговувати в порядку И надходження (без прюритету) та з прюритетом - абсолютним або вiдносним. При абсолютному прюритет i надходженнi заявки, яка мае бтьш високий клас прiоритету, зупиняеться обслуговування попередньо! заявки та починаеться обслуговування ново!. Заявка з бшьш високим класом вщносного прiоритету починае обслуговуватися одразу тсля закiнчення обслуговування заявки, яка знаходиться в системi. До заявок, як користуються абсолютним прiоритетом належать т вiдправлення, з якими виконуються вантажт операцп за «прямим варiантом». Вщносним прiоритетом користуються заявки, якi обслуговуються вагонами кран СНД.
4. Параметри зберкання заявки на складi si. Характеризують
тривалiсть зберiгання та площу складу, яку займае заявка. Склад визначаеться транспортно - технолопчною схемою обробки заявки та вантажним фронтом. Тривалiсть зберiгання визначаеться випадково за обраним законом розподiлу.
5. Транспортно-технолопчна схема обробки заявки g визначаеться множиною параметрiв:
•вiдправлення чи прибуття заявки;
•вид магiстрального транспорту (автомобшьний або залiзничний);
•вид перевезення (внутршньодержавне або мiжнародне). Заявки, що надходять магiстральним автомобiльним транспортом можуть виконувати лише мiжнародне перевезення;
•спошб митного огляду:
•заявка не потребуе митного огляду (внутршньодержавне перевезення);
•повний митний огляд заявки (оглядаеться вся партя вантажу);
•вибiрковий митний огляд (оглядаеться частина партп вантажу);
•без митного огляду ^жнародне перевезення, але вантаж оглядатися не буде);
Технолопчна схема переробки вантажу (за «прямим вар1антом», або через склад).
Транспортно-технолопчна схема обробки для кожно!' заявки також визначаеться випадковим чином за рiвномiрним законом i може приймати значення iз припустимо!' множини:
)е G = &} (2)
де: ] = 1... J, J - кiлькiсть схем обробки, як застосовуються на станцп.
Кожна схема являе собою паралельно-послщовний потоковий граф операцiй (йр, ROp), де Ор - множина операцш (вузлiв графа), а ROp - бiнарне
вiдношення на множит операцш (дуги графа). Множина вузлiв i дуг графа визначають послiдовнiсть виконання операцiй. У кожного вузла може бути одна або кшька вхщних дуг i одна або кшька вихiдних дуг:
0Ра = ({°Р1 }, 1 = 1 : (°Р/ , 0Ра ) 6 Я-ор ; {°Рт }, т = 1 Ма : (оРа , 0Рт ) 6 КОР ) (3)
Кшька вихщних дуг вiдповiдають паралельнiй обробщ заявки рiзними операцiями, наприклад вивантаження вантажу та проведення митного огляду ще!' партii. Наявнiсть вхiдних дуг означае, що подальше виконання операцп неможливо без завершення всiх попередшх операцiй.
Кожна операцiя вРа здшснюеться iз застосуванням певних виконавцiв та ресуршв Wa е W (одним або декшькома одночасно):
^а, ^ , , = 1, 0а , (4)
де 0а - кшьюсть виконaвцiв а -!' операцп.
Наприклад, для операцп митного огляду вантажу обов'язковим е наявшсть таких виконавщв та ресуршв, як шспектор митницi, комплексна мехaнiзовaнa бригада, прийомоздавач вантажного фронту, та вшьний вантажний фронт.
Передбачаеться паралельна робота виконавщв одного виду, що вщповщае багатоканальнш системi масового обслуговування. Так, на ВМК можуть одночасно виконуватись вантажш оперaцii з рiзними транспортними засобами окремими комплексними мехашзованими бригадами, або митне оформлення рiзних вiдпрaвлень, можуть здшснювати рiзнi iнспектори.
Для кожного виду виконавщв ведеться черга заявок. Заявки надходять у чергу в хронолопчному порядку та займають мюце в черзi вiдповiдно до прюритету. Для виконання чергово!' заявки видшяеться один виконавець
або комплект виконавщв (один канал обслуговування в термшологп СМО). В момент, коли для обслуговування заявки видшеш вс необхiднi для здiйснення чергово! операцп виконавцi (ресурси), починаеться виконання операцп.
Довжина черги до виконавщв кожного виду може бути:
• без обмежень (наприклад, документи, як надаються для оформлення);
• з обмеженням за максимально можливою кшьюстю (кшьюсть вагонiв чи автомобiлiв на вантажному фронтi, мiсткiсть складу та ш.). При заповненнi черги забороняеться постановка в чергу та блокуеться завершення попередньо! операцп;
• нульова довжина черги. Блокуеться попередня операщя (наприклад, зайнятий вантажний фронт).
Процес моделювання визначаеться наступним алгоритмом:
1. Почати вщлш часу t = 0, г1 = 0.
2. Згенерувати параметри заявки. Кожний параметр визначаеться випадковим чином вщповщно до обраного для нього закону розподшу.
3. Згенерувати випадковий штервал мiж заявками т та визначити момент надходження наступно! заявки г1+ 1 = гг + т.
4. За схемою обробки заявки визначити виконавщв першо! операцп та поставити заявку в чергу до виконавщв ще! операцп.
5. Перевiрити завершення кожно! операцп вшх транспортно-технологiчних схем обробки.
6. Якщо операцiя завершена, передати заявку в подальшу обробку (поставити в чергу до виконавщв наступних операцш).
7. Перевiрити можливiсть запуску кожно! з операцiй ( визначити чи вшьш виконавцi при наявностi заявки у черз^.
8. Перейти на наступний крок часу г = г +1.
9. Якщо час моделювання завершено - вихщ; шакше перейти на п.2.
Результаты дослщження. Результатом iмiтацiйного моделювання
роботи вантажного митного комплексу е статистична шформащя про:
- час роботи та простою виконавщв (ресуршв);
- наявнють та довжину черги до кожного виду виконавщв;
- час непродуктивного простою заявки в очшуванш виконання операцш;
- час на обслуговування заявки кожною з передбачених транспортно-технолопчною схемою операщею;
- завантаження системи зберкання та переробки ванташв.
Огриманнi данi дозволять дослщити систему та проаналiзувати основш
якiснi характеристики Н дiяльностi, знайти шляхи пiдвищення ефективностi роботи окремих виконавцiв, рацiоналiзувати логiстичнi процеси.
Таким чином, у po6oTi представлена модель багатоканально!' системи масового обслуговування, що мае наступнi особливостi:
• потж заявок не е однорiдним, рiзним заявкам може вiдповiдати рiзна послщовшсть операцiй. У той же час Ti самi виконавцi обслуговують заявки за рiзними транспортно-технологiчними схемами, що вимагае !'х спiльного розгляду i моделювання;
• операцп iз заявкою не е лшшною послiдовнiстю. Деяк Aii iз заявкою допускаеться виконувати паралельно;
• у деяких операцш системи немае единого виконавця, для виконання таких операцш необхщна синхронiзацiя декiлькох видiв виконавщв та ресурсiв;
• в системi е обмеження на довжину черги, однак це приводить не до вщмови в обслуговуванш, а до перерозподшу навантаження на чергу попередшх вузлiв схеми обслуговування.
Лiтература
1. Формування мережi розташування вантажних митних комплексiв [Текст]/ А.М. Пасiчник, С.С. Кравчук // Митна пол^ика Укра'ни в умовах штеграцп до св^ово!' спiльноти (Мат. мiжнародноi наук.-практ. конф.). - 2006.- С. 213
2. Методи управлшня матерiальними потоками в лопстичних системах транспортно-складського комплексу. [Текст]/ А.М. Паачник, С.С.Кравчук, // Матем. Та прогр. Забезп. 1нтел. Систем.(Тези допов. IV мiжн. Конф.)- 2006.
3. Аналiз сучасного стану та проблеми переробки експортно^мпортного вантажопотоку.[Текст]/А.М. Пасiчник, Г.1. Музикiна, С.С. Кравчук/ Проблеми та переспективи розвитку залiзничного транспорту.(67 Мiж нар. наук.-практ. конф.).-2007.-С. 146-147.
4. Вантажний митний комплекс як структурний елемент транспортно-лопстичного центру.[Текст]/ А.М. Пасiчник, С.С. Кравчук, 1.Ю. Леснiкова// Вiсник Академп митно!' служби Укра!'ни-2007.- №4 (36).-С. 75-79.
5. Удосконалення технолопчних операцiй та митних процедур в митнищ призначення.[Текст]/ А.М. Пасiчник, С.С. Кравчук // Вюник Академп митно'! служби Укра!'ни.-2009.-№ 1(41).-
6. Логiстичний аналiз та моделювання розподiлу вагонопотокiв вантажного митного комплексу.[Текст]/А.М. Пасiчник, Д.М. Козаченко, С.С. Кравчук // Вюник Академп митно!' служби Укра!ни.-2009.-№2(42).-С. 25-33.
7. Дослщження технологiчних операцiй та митних процедур в митнищ призначення.[Текст]/ С.С. Кравчук// Вюник Схщноукрашського нацiонального унiверситету iм. В.Даля.-2010.-№4 (146).- С. 82-87.
8. Аналiз технологи переробки вантажiв на вантажнш станци, що обслуговуе вантажний митний комплекс.[Текст]/ А.М. Пасiчник, С.С. Кравчук// Сучасш iнформацiйнi технологи на транспорт^ в промисловостi та освт.( Тези мiжнар. наук.-практ. конф.). -2010.-С. 17.
