CC BY
10Список литературы
[1] Биргер, П. И здесь он главный / П. Биргер // Эксперт Северо-Запад. - № 41(246). - 31 октября 2005.
[2] Блинкова, О. Корпоративный электронный бизнес / О. Блинкова // PCWeek. - № 16(286). - 2001.
[3] Вахитов, Я. В2В-площадки / Я. Вахитов // Директор-инфо - № 27. - 2002.
[4] Гулько, Д. В2В: промышленность движется к Ні-Tech/Д. Гулько // PCWeek. -Ха 10(280). -2001.
[5] Денисов, Д. Бум, которого не было / Д. Денисов // Бизнес-журнал. -№11.-7 июня 2005.
[6] Калин, С. Торговые площадки / С. Калин // eCommerce World. - № 08. - 2000.
[7] Кутуков, В. В2В: Принципы построения и работы / В. Кутуков // Корпоративный менеджмент. — № 176. - 2003.
[8] Кутуков, В. Российский рынок В2В: состояние и тенденции [Электронный ресурс] / В. Кутуков // IB Partners, LLC. - 2002 - Режим доступа
http://www.business2business.ru/content/whitepapers/wp_b2b_russia_.2002.pdf, свободный.
[9] Кутуков, В. Системы В2В. Стратегии развития / В. Кутуков // Инфобизнес - 30.08.2002.
[10] Соболевский, Т. Банкротства он-лайн бирж? / Т. Соболевский // Инфобизнес - 04.12.2002.
[11] Шириков, А. Расстаньтесь с ненужным / А. Шириков // Эксперт Северо-Запад. - № 41(246). -31 октября 2005.
[12] Шириков, А. Базар on line / А. Шириков // Эксперт Северо-Запад. - № 41 (246). - 31 октября 2005.
ORGANISATIONAL BASICS AND USAGE PROBLEMS OF ELECTRONIC FORMS OF INTER-CORPORATE INTERACTION
M. Rybinsky
The article observes main principles, models, threats and potential advantages of electronic forms of relation of between organizations.
УДК 626.4
А. А. Сазонов, к. т. н., доцент.
Ю. Н. Уртминцев, д. т. н., профессор.
Д. Е. Гусев, аспирант, ВГАВТ.
К ПРОБЛЕМЕ РАЗРАБОТКИ ГРАФИКА СУДОПРОПУСКА ДЛЯ ШЛЮЗОВАННЫХ СИСТЕМ
Эта статья о методах разработки графика движения судов по шлюзованным системам: классических и современных.
В настоящее время, в условиях бурно изменяющихся экономических факторов перед транспортными предприятиями все чаще встает задача реорганизации деятельности. Целью такой реорганизации может быть внедрение новой информационной системы, что может резко повысить эффективность и управляемость бизнес-процессов.
Проблема разработки методов рационализации судопропуска через шлюзованные системы была поставлена учеными-эксплуатационниками в 50-е годы прошлого века. К этому времени были введены в строй основные искусственные водные пути европейской части страны, поэтому проблема приобрела на только теоретическое, но и практическое значение.
Одной из первых научных работ в рассматриваемой области можно считать классический учебник А.А. Союзова [7], в котором автор обобщил методические разработки ученых ГИИВТа, а также использовал опыт составления графика движения на железно-
дорожном транспорте. В учебнике достаточно подробно рассмотрены технологические процессы судопропуска через одиночные однониточные и двухниточные шлюзы, показаны методы определения длительности односторонних и двухсторонних шлюзований при различных типах графика (одиночном, парном и серийном; параллельном и непараллельном), дано понятие пропускной способности шлюзованного участка водного пути,
А.А. Союзов ввел в обращение на водном транспорте понятие насыщенного и ненасыщенного графика. При насыщенном графике все шлюзы непрерывно заняты шлюзованием, коэффициент использования их по времени равен единице. При этом имеют место задержки (простои) судов и составов у отдельных шлюзов. При ненасыщенном графике возникают простои шлюзов, коэффициент использования их по времени меньше единицы, но флот идет практически без задержек. В первом случае достигается максимальная пропускная способность шлюзов, но снижается провозная способность флота, во втором случае - наоборот.
Автор рассматривает также работу системы шлюзов, соединенных участками пути. Он предлагает эвристический метод (основанный на разумном опыте) составления рационального графика судопропуска, однако отмечает, что этот способ может быть использован лишь при небольшом количестве шлюзов (до 3-4). При большем их числе им рекомендуется механический макет, предложенный В.И. Головниковым, суть которого заключается в моделировании различных вариантов судопропуска на механической модели (деревянном планшете, изображающем шлюзованную систему, по которому исследователь может перемещать фанерные или металлические линейки, на которых изображены элементы ниток графика).
Следует отметить, что и сегодня такой способ имеет право на существование при соответствующей его доработке в ввде графической имитационной модели, реализованной на компьютере. Такая модель в первом приближен™ создана на кафедре управления транспортом ВГАВТ и представляет собой графическую экранную форму в виде координатной сетки, изображающей по вертикали участки судоходного канала, а по горизонтали - суточное поле, разделенное на определенные временные промежутки (10, 15 или 30 мин.). По этой сетке исследователь с помощью «мыши» может легко перемещать заранее заготовленные нитки графика, добиваясь наиболее рационального их сочетания, сводящего к минимуму простои судов в межшлюзовых бьефах и/или обеспечивающего максимальное использование пропускной способности шлюзов.
В 60-е и 70-е годы основной проблемой на речном транспорте считалось повышение провозной способности флота как за счет экстенсивных, так и за счет интенсивных факторов, а также повышение пропускной способности портов. Вопросы повышения пропускной способности пути в этот период отошли на второй план как в практическом, так и в теоретическом аспектах.
В этот период среди опубликованных работ в рассматриваемой области наибольшее внимание уделялось вопросам ускорения шлюзования и совершенствования методов нормирования времени судопропуска. Здесь следует назвать работы И.П. Фадеева, С.М. Пьяных [6] и других ученых-эксплуатационников. Предметом их рассмотрения, как правило, была работа отдельного шлюза.
Ко второй половине восьмидесятых годов объемы речных перевозок выросли настолько, что пропускная способность искусственных водных путей оказалась на пределе своих возможностей. Потребовались меры по ее повышению, в том числе организационного характера. Решение этой проблемы заняло заметное место в эксплуатационной науке. Здесь следует назвать работы Н.Л. Куликовой [3], В.И. Кожухаря,
В.Н. Белых, [1] Б.С. Украинского. Ими были предложены достаточно интересные методы оптимизации графика судопропуска через каскады шлюзов, основанные на математическом аппарате теории исследования операций и машинного моделирования. Предложенные модели предназначались прежде всего для целей оперативного плани-
рования и регулирования судопропуска, К сожалению, данные работы не получили логического завершения в связи с начавшейся в 90-е годы структурной перестройкой отечественной экономики и известными трудностями финансирования эксплуатационной науки. Также следует заметить, что значение проблемы в этот период снизилось в связи с резким спадом объемов речных перевозок.
В последние годы в связи с возросшими перевозками экспортных грузов по внутренним водным путям европейской части России в направлении морских портов Балтийского и Азово-Черноморского бассейнов лимитирующими звеньями речной транспортной системы стали Волго-Балтийский и Волго-Донской каналы. Высокая загруженность шлюзованных систем приводит к значительным потерям времени судов и составов в ожидании шлюзования. В этих условиях проблема поиска путей повышения пропускной способности шлюзованных систем с особой остротой встала на повестку дня.
Решение названной проблемы носит комплексный характер, предусматривающий использование мер технического, экономического и организационного характера. При этом в условиях существенной ограниченности ресурсов на проведение модернизации технических сооружений канала, важную роль должны играть организационные мероприятия, которые, как известно, не требуют сколь-нибудь значительных инвестиций.
Одним из путей организационного характера является разработка графика (устойчивого расписания) судопропуска. Для решения этой трудной в методическом отношении задачи эксплуатационной наукой до сих пор не созданы адекватные аналитические методы, позволяющие находить оптимальный вариант судопропуска. Сложность объясняется тем, что задача содержит большое число параметров (число шлюзов в системе, время хода на каждом межшлюзовом участке, наличие однопутных участков, ограниченное число рейдов или причалов для стоянки судов в межшлюзовых бьефах и т. д.), которые находятся в сложном динамическом взаимодействии. Поэтому все известные для разработки расписаний математические методы (теория расписаний, метод динамического программирования, сетевые методы) для данной системы не работают.
Вследствие названных причин для решения поставленной задачи может быть использован метод имитационного моделирования. Этот метод позволяет описывать производственно-транспортные системы практически любой степени сложности и получать в результате моделирования процесса функционирования системы основные итоговые характеристики ее деятельности (пропускную способность системы, среднее время ожидания судами начала обслуживания, среднее время судопропуска и т. д.). В настоящее время, в условиях наличия быстродействующих компьютеров, процесс моделирования может быть произведен многократно для различных значений исходных параметров. Можно варьировать числом ниток графика, интервалами между нитками, нормами ходового времени, нормами времени шлюзования на каждом шлюзе, очередностью судопропуска вверх и вниз на каждом шлюзе и т. д. В результате имитационных экспериментов может быть найден наиболее рациональный вариант судопропуска.
При этом следует оговориться, что теоретически число возможных вариантов графика судопропуска не поддается исчислению (бесконечное число вариантов), а значит промоделировать все варианты практически невозможно. Поэтому речь может идти не об оптимальном (наилучшем из всех вариантов), а о субоптимальном, т. е. наилучшем из рассматриваемых исследователем вариантов.
Авторами настоящей статьи разработана имитационная модель, моделирующая работу судопропускной системы Волжского склона Волго-Донского канала (системы шлюзов № 1-9). В основе модели лежит моделирующий алгоритм, представляющий собой комплекс последовательных алгебраических и логических операций, отражающих в динамике процесс движения и шлюзования судов. При этом учтено взаимное влияние элементов транспортной системы (судов, шлюзов) в процессе их совместной работы. С помощью данной модели были «проиграны» различные варианты графиков
судопропуска (различные варианты прокладки ниток графика) и получены оценочные показатели для каждого варианта.
По результатам моделирования может быть предложено три варианта графика для практического использования.
Первый вариант содержит 24 нитки вверх и 24 нитки вниз, проложенные поочередно через равные интервалы времени (через 1 час в каждом направлении). Вариант обеспечивает ритмичность движения судов, максимальную пропускную способность канала (48 судов крупнотоннажных в сутки), однако вызывает необходимость стоянки судов в промежуточных бьефах в ожидании шлюзования длительностью от 5 до 35 мин. Среднее время ожидания шлюзования составляет - 18 мин, среднее время судопропуска через шлюзованную систему - 9,3 ч. Для реализации этого варианта должны быть оборудованы места для стоянки судов (на одно судно) в межшлюзовых бьефах. В качестве таких мест могут быть использованы стенки подходных каналов шлюзов.
Данный вариант судопропуска предполагает почти 100 % загрузку всех шлюзов. С целью создания резервов времени для проведения профилактических работ и компенсации непредвиденных отклонений в работе судопропускной системы (технические неполадки и организационные сбои в работе шлюзов или судов, стихийные воздействия) одну-две нитки в каждом направлении целесообразно сделать резервными.
Второй вариант ориентирован на максимальное сокращение стоянок судов в межшлюзовых бьефах, что позволяет снизить потребность в оборудовании мест для стоянки судов. Это достигается за счет сокращения числа ниток графика в каждом направлении до 16. При этом интервалы времени между нитками возрастают до 1 ч 30 мин., среднее время судопропуска уменьшается до 7,6 ч, среднее время ожидания шлюзования - до 5 мин, пропускная способность системы падает до 32 судов в сутки. Организация стоянки судов при движении от Волги к Дону потребуется практически только у четвертого шлюза, а при движении от Дона к Волге - шестого.
Третий вариант (интервал между нитками графика - 1 ч 20 мин.) соответствует промежуточному положению между двумя предыдущими. При этом пропускная способность системы составляет 38 судов в сутки, а среднее общее время судопропуска и среднее время ожидания шлюзования остаются примерно на уровне второго варианта.
Проведенные исполнителями расчеты позволяют сделать некоторые выводы общего характера.
1. На выбор рационального графика судопропуска оказывают влияние выбранные исследователем (руководителем, менеджером, диспетчером движения) приоритеты (критерии).
2. Если в качестве основного критерия принято достижение максимальной пропускной способности шлюзованной системы, то целесообразно применение насыщенного равномерного графика, интервал между нитками которого в каждом направлении равен удвоенному значению времени шлюзования в самом «медленном» шлюзе. При этом будут иметь место простои судов в межшлюзовых бьефах, вследствие чего должны быть оборудованы специальные места для их стоянки (на одно судно), либо предусмотрена возможность стоянки судов у причальных палов подходных каналов шлюзов.
3. Если в качестве основного критерия принято достижение минимальных затрат времени на судопропуск, то целесообразно применение ненасыщенного графика с увеличенными интервалами между нитками в каждом направлении. При этом будут иметь место простои шлюзов, но сократятся стоянки судов в межшлюзовых бьефах. Пропускная способность шлюзованной системы в этом случае будет использоваться не полностью.
4. Возможно применение промежуточного варианта, заключающегося в поиске разумного компромисса между двумя предыдущими вариантами (между простоями судов и простоями шлюзов). В качестве критерия может быть принята комплексная логистическая оценка полезности, учитывающая экономические интересы и судоход-
ных компаний, и путевого хозяйства, и государства.
5. Целесообразно разработать несколько плановых графиков (2-3) на разные периоды навигации в зависимости от плотности и структуры судопотоков.
В настоящее время ведется работа по доведению программного комплекса до состояния, обеспечивающего максимальное удобство пользователя. В этом комплексе предполагается создание автоматизированного рабочего места (АРМ), обеспечивающего:
- удобство ввода или изменения исходных параметров системы (число ниток графика, интервалы между нитками, нормы ходового времени по участкам, нормы времени шлюзования и т. д.);
- наличие компактных и наглядных выходных форм, отражающих результаты работы шлюзованной системы для каждого варианта графика;
- вывод на печать или экран монитора основных показателей, служащих для оценки каждого варианта судопропуска;
- представление графика судопропуска в удобной для практического применения форме;
- возможность использования программного комплекса в оперативной работе по планированию судопропуска.
Это позволяет в дальнейшем использовать данный программный продукт специалистами по регулированию движения флота в судопропускных системах для самостоятельного поиска и оценки рациональных вариантов графика в режиме диалога «специалист-компьютер».
Список литературы
[1] Белых В.Н., Кожухарь В.И. Об одном из возможных вариантов оптимизации судопропуска на шлюзованных системах // Труды ГИИВТа, вып. 219. - Н. Новгород: ГИИВТ, 1989. - С. 3-15.
[2] Емельянов Д.А, Имитационное моделирование экономических процессов. ~ М.: Финансы и статистика, 2004. - 368 с.
[3] Куликова Н,Л. Совершенствование системы управления судопропуском на Волго-Донском судоходном канале имени В.И. Ленина в условиях автоматизации: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ГИИВТ, 1989.
[4] Лифшиц. А.П., Мальц Э.А. Статистическое моделирование систем массового обслуживания. - М.: Сов. радио, 1978.-247 с.
[5] Проблема управления движением флота на внутренних водных путях Российской федерации / д.т.н., проф. Попова С. А., д.т.н., проф. Кокаева О.Г., д.т.н., проф. Ли Си Кен, к.т.н., доц. Трифано-ва В.Н., ст. научн. сотр. Преображенской М.В., научн. сотр. Шаталовой Н.В. - С.-Петербург, 2002.
[6] Пьяных С.М. Ускорение пропуска судов через шлюзы // Производственно-техн. сб-к ТУ МРФ. - № 4. - М.: Транспорт, 1965. - С. 15-17.
[7] Союзов А.А. Организация работы речного флота - М.: Транспорт, 1957. - 516 с.
[8] Экономическая кибернетика на водном транспорте: Учебник / Б. А. Атлас, А.С. Бутов и др. -М.: Транспорт, 1978. -280 с.
TO A PROBLEM OF THE DEVELOPMENT OF THE SCHEDULE OF VESSELS PASSING FOR LOCKED SYSTEMS
A. A. Sazonov, J. N. Urtmintsev, D, E. Gusev
This article is about methods of the development of the vessels schedule for locked systems: classical and modern.
