CC BY
74
2007
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Менеджмент, экономика, финансы
№ 118
УДК 656.71.003
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАГРУЗКИ ОРГАНА ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ АЭРОПОРТОМ
А.Т. СИДОРОВ, Ю.Ю. БОЛОТОВ Статья представлена доктором экономических наук, профессором Репиной О.В.
С использованием теории вероятностей решена задача оценки уровня загрузки органа оперативного управления аэропортом при заданной интенсивности наземного обслуживания самолетов.
1. Постановка задачи
В системе управления предприятием в общем случае можно выделить пять контуров управления: 1- управление технологическими процессами; 2- диспетчирование; 3- распределение ресурсов между подразделениями; 4-определение текущих целей и задач для подразделений; 5- установление долгосрочных целей и стратегий предприятия. В данной работе объектом исследования является 2-й контур, образующий систему (орган) оперативного управления производством аэропорта. Главные компоненты системы - руководители и диспетчеры производственно - диспетчерской службы (ПДС), диспетчеры других подразделений и организаций, находящихся в оперативном подчинении ПДС. Основное назначение диспетчерского персонала -оперативное руководство и координация всех групп, отделов, служб в целях эффективного выполнения суточного плана полетов. Указанный персонал, реализуя свое назначение, практически непрерывно находится в проблемной ситуации, требующей оперативного принятия решений. Возникает задача оценить остроту этой ситуации, уровень загрузки персонала заявками на принятие решения.
2. Оперативное управление в системе оперативно-производственного планирования
Оперативное управление является составной частью оперативно - производственного планирования, которое включает также календарное планирование. Главная задача оперативнопроизводственного планирования - обеспечение скоординированной во времени и пространстве деятельности исполнителей авиатранспортной работы в соответствии с расписанием, планами, договорами, требованиями по качеству при эффективном использовании задействованных ресурсов.
В ходе оперативно - производственного планирования решаются следующие задачи календарного планирования:
детализация показателей подразделений путем составления планов на оперативный период;
доведение этих планов до исполнителей и организация их выполнения; оперативного управления:
контроль оперативных планов;
предупреждение и устранение возможных сбоев и нарушений регулярности полетов.
К плановым элементам календарного планирования относятся: расписание движения самолетов на оперативный период; типовые технологические графики обслуживания ВС; суточный план полетов (вылетов и прилетов) ВС; сменно - суточные задания сменам и др.
Оперативные планы служат базой («идеальными заданиями») оперативного управления производством. Задачи оперативного управления выполняют диспетчеры ПДС совместно с находящимися в их оперативном подчинении диспетчерами других служб предприятия.
В процессе обслуживания ВС взаимодействие диспетчеров происходит по матричной схеме, при этом:
диспетчеры служб управляют конкретными исполнителями работ (по вертикали); диспетчеры по организации обслуживания на перроне (ДООП) ПДС координируют работу исполнителей на месте стоянок ВС (по горизонтали);
диспетчеры контроля обслуживания рейсов ПДС координируют действия всех вышеуказанных диспетчеров.
3. Производственный процесс
С производственно - технологической точки зрения аэропорт - предприятие, основным назначением которого является обеспечение взлета и посадки ВС; приемка и отправка пассажиров, багажа, грузов, почты; обслуживание полетов ВС. Наземное обслуживание перевозок аэропорт производит собственными силами и привлечёнными на договорной основе агентами.
Основные функции аэропорта реализуются в его производственной (операционной) системе. Производственная система аэропорта - это совокупность персонала и материальных средств, организационно и технически взаимодействующих в целях оказания услуг, предусмотренных назначением аэропорта. Данная система условно состоит из 3 подсистем: технологической (перерабатывающей), обеспечивающей и управляющей.
В технологической подсистеме осуществляются основные производственные процессы, главным образом связанные с выполнением технологических графиков обслуживания вылетающих и прилетающих самолетов в соответствии с расписанием.
В процессе взаимодействия средства производственных служб образуют технологические поточные линии. Обеспечивающая подсистема выполняет вспомогательные и обслуживающие функции (электро -, тепло - и водоснабжение, материально-техническое снабжение, ремонт и др.).
В управляющей подсистеме принимаются стратегические, тактические и оперативные решения. Стратегические решения имеют целью развитие производственной системы, тактические - ее интенсивное использование, оперативные - устойчивое, бесперебойное функционирование аэропорта.
Оперативная часть данной подсистемы - объект настоящего исследования. Аэропорты, особенно крупные, являются предприятиями, использующими технологии массового производства с соответствующей поточной организацией производства.
При наземном обслуживании самолет находится как бы на неподвижном «сборочном стенде» - месте стоянки и подвергается воздействиям согласно технологического графика. Отдельные исполнители, бригады, мобильные средства и др. виды технологических ресурсов перемещаются с одной стоянки на другую. Интервал между самолето-вылетами в соответствии с суточным планом полетов («такт» потока) определяется:
г = -, (1)
п
где г - такт, ч/ед;
п - количество самолето - вылетов в рассматриваемый ч, ед/ч.
Количество задействованных мест стоянок, соответствующее величине г:
N = -, (2)
г
где N - количество мест стоянок, ед;
Т- среднее время обслуживания самолета на стоянке, ч.
Количество задействованных «подвижных рабочих мест» (бригад, мобильных ресурсов и др.)
I.
определенного вида: А = —, (3)
. г
где А1 - количество подвижных рабочих мест 1 - го типа, ед;
11 - среднее время обслуживания самолета 1- м ресурсом с учетом времени перемещения к стоянке, ч.
Величины п, г, N А1 переменные, предусмотренные расписанием.
Поток «спроектирован» как регулярный и задача оперативного управления максимально обеспечит эту регулярность.
4. Загрузка органа оперативного управления
В идеально организованном производстве управляющий не вмешивается в ход работ, поскольку отклонения от плана отсутствуют (соблюдаются сроки начала и окончания работ). Практически же происходят события, требующие от управляющего принятия решений. Временные отклонения являются следствием многих причин, которые, в частности, отражаются в классификаторе причин задержек рейсов. Образуется поток случайных событий, «окрашенных» причинами, создающими разнообразие состояний работ и их комплексов. Нежелательное разнообразие должно устраняться исполнителями работ, оперативными руководителями, специалистами служб. Для описания интересующих явлений используем терминологию и аппарат теории массового обслуживания [1,2].
Орган оперативного управления рассматривается как одноканальная с очередью и ожиданием обслуживания в этой очереди заявок система массового обслуживания (СМО). Интенсивность потока заявок 1 - среднее число заявок, поступающих в единицу времени. Параметр 1 включает события, порождаемые в сферах деятельности диспетчеров всех уровней оперативного управления и связанные с величинами в формулах 1,2,3:
1 к
1 = = N2 (д, + р2,), (4)
1 ,=1
где п- количество самолето-вылетов в ч, ед/ч;
к- среднее количество работ технологического графика подготовки самолета к вылету на перроне, ед;
р1. - вероятность несоблюдения срока начала ]-й работы; р2, - вероятность несоблюдения срока окончания ]-й работы.
Производительность канала обслуживания (органа управления) ¡1 - среднее число заявок, которое может обслужить канал в единицу времени.
Среднее время обслуживания каналом одной заявки 10 :
То =-1 (5)
1
Примем, что потоки заявок, поступающие и обслуженные, - простейшие (пуассоновские) с однородными событиями:
РІ (г) =
Ш\
РШ (г) =
ш!
(6)
где рШ ( г) - вероятность появления в системе т заявок в промежутке времени ' ;
рШ ( г)-вероятность обслуживания в канале органа управления т заявок в промежутке времени '
Для рассматриваемой СМО определим следующие величины:
среднее время ожидания заявки в очереди Т1а : Т1х =-
где р = — (полагаем р < 1);
1
среднее время пребывания заявки в СМО Тс: Тс =
Р
1(1 -р)
(7)
1(1 -рУ
среднее число заявок, стоящих в очереди р : р = —Т.а =
1-Р
(8)
(9)
Деятельность органа оперативного управления следует считать удовлетворительной, если р < 1, что позволяет установить нормативный уровень величин р—,1.
Приведем пример с исходными данными:
Количество самолето-вылетов в ч, п - 12 ед/ч;
Среднее время обслуживания самолета на перроне, Т - 1,5 ч;
Среднее число работ технологического графика обслуживания самолета, к - 30 ед.;
Среднее число заявок, обслуживаемое органом оперативного управления в час, 1 - 25 ед/ч;
Таблица 1
Оценка вероятностей свершения событий начала и окончания работ технологического графика
обслуживания самолета на перроне
1
№ Работы Вероятность свершения события
Начало работы Окончание работы
своевременное несвоевременное своевременное несвоевременное
1 Прибытие тягача 0,95 0,05 0,99 0,01
2 Отъезд трапа 1 0 1 0
3 Закрытие пассажирских дверей 1 0 1 0
4 Доставка перевозочных документов на борт ВС 0,9 0,1 0,98 0,02
5 Посадка пассажиров 0,85 0,15 0,95 0,05
6 Явка летного экипажа 0,95 0,05 0,99 0,01
7 Явка кабинного экипажа 0,99 0,01 0,99 0,01
8 Загрузка бортпитания 0,75 0,25 0,85 0,15
9 Уборка ВС 0,93 0,07 0,98 0,02
10 Отгон погрузочных средств 1 0 1 0
11 Получение окончательных данных по центровке и загрузке 1 0 1 0
12 Загрузка багажа 0,9 0,1 0,95 0,05
Продолжение табл. 1
13 Загрузка почты и груза 1 0 1 0
14 Подгон средств механизации 1 0 1 0
15 Обработка санузлов 1 0 1 0
16 Использование ТЗ 0,9 0,1 0,85 0,15
17 Использование спецтранспорта 1 0 1 0
18 Подъезд трапа 0,99 0,01 1 1
19 Пограничный контроль 0,97 0,03 0,99 0,01
20 Техническое обслуживание ВС 1 0 0,99 0,01
21 Уборка колодок, отправление 1 0 1 0
22 Отключение наземного питания 0,95 0,05 1 0
23 Закрытие грузовых люков 1 0 1 0
24 Заправка ВС водой 0,95 0,05 1 0
25 Заправка топливом 1 0 1 0
26 Открытие грузовых люков 1 0 1 0
27 Подключение наземного питания 0,91 0,09 1 0
28 Организация обслуживания ВС на оперативной стоянке 1 0 1 0
29 Установка колодок 1 0 1 0
30 Постановка ВС на оперативную стоянку 0,88 0,12 0,94 0,06
31 Итого к Е р.., = 1,23 і=1 к Е Р21 = 0,55 ,=1
к Е (Р1і + Р2 1=1 )= 1,23 + 0,55 = 1,78
На основании исходных данных определяем значения расчетных величин (табл. 2).
Таблица 2
Расчетные величины, определяющие загрузку органа оперативного управления аэропортом
№ Величины Обозначения Размерность Значения
1. Такт потока вылетающих самолетов r час/ед 0,083
2. Количество занятых стоянок N ед 18
3. Интенсивность потока заявок 1 ед/час 21,4
4. Среднее время обслуживания каналом одной заявки T 10 час 0,04
5. Среднее время ожидания заявки в очереди Tî œ час 0,21
6. Среднее время пребывания заявки в СМО Tc час 0,28
7. Среднее число заявок, стоящих в очереди p ед 4,5
8. Среднее число заявок, которое должен обслужить орган управления в единицу времени, при котором очередь заявок не превышает единицы ед/час 34,6
Если 1 будет приближаться к —, очередь заявок на обслуживание будет стремиться к бесконечности и резко сокращаться пропускная способность аэропорта.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тарасов Л.В. Закономерности окружающего мира. - М. : Физматлит, 2004.
2. Вентцель Е.С. Теория вероятностей, изд. 2-ое. - М.: Физматлит, 1962.
LOADING RESEARCH OF THE BODY FOR OPERATIVE AIRPORT’S MANAGEMENT
Sidorov A.T., Bolotov Y.Y.
By means of using theory of probabilities the task of loading level estimation for operative airport’s management at fixed intensity of aircraft ground maintenance is solved.
Сведения об авторах
Сидоров Анатолий Тимофеевич, 1930 г.р., окончил Ленинградский военно-механический институт (1954), кандидат технических наук, профессор кафедры финансов МГТУ ГА, автор более 100 научных работ, область научных интересов - организация, планирование и управление авиапредприятиями.
Болотов Юрий Юрьевич, 1982 г.р., окончил МГТУ ГА (2004), аспирант кафедры безопасности полетов и жизнедеятельности МГТУ ГА, автор 3 научных работ, область научных интересов - организация авиатранспортного производства.
