CC BY
20Решетневскуе чтения. 2018
УДК629.7.08
ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
УЗЛОВОГО АЭРОПОРТА
Н. В. Козарь, А. В. Кацура, Д. Е. Строков, А. А. Кацура, А. А. Громова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: pnk-sibsau@mail.ru
Рассмотрена возможность оптимизации управления технологическими процессами узловых аэропортов с точки зрения системы массового обслуживания. Выполнено формирование рекомендаций оптимизации по управлению технологическими процессами.
Ключевые слова: аэропорты, оптимизация, технологические процессы.
THE OPTIMIZATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES CONTROL OF HUB AIRPORT N. V. Kozar, А. V. Katsura, D. E. Strokov, A. A. Katsura, A. A. Gromova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: pnk-sibsau@mail.ru
The authors consider the optimization of technological processes control of hub airport. The recommendations of the optimization of technological processes control are given.
Keywords: airports, optimization, technological processes
С позиции теории систем узловой аэропорт (хаб) ] представляет собой сложную динамическую стохас- ] тическую систему, в которую поступают существенно ] нестационарные потоки воздушных судов (ВС), пас- ] сажиров и др. Выраженные циклические колебания интенсивности поступающих потоков обусловлены волновым характером расписания узлового аэропорта, предполагающим организацию так называемых «волн» массовых прибытий - отправлений рейсов, : в пределах которых выделяют три временных интервала, первый из которых соответствует «волне» (комплексу) прибытия рейсов, второй - периоду трансфе- ] ра пассажиров и их багажа на стыковочные рейсы, третий - «волне» (комплексу) отправления рейсов.
В работе В. А. Романенко [1; 2] Оптимизация управления технологическими процессами узлового аэропорта как системы массового обслуживания с нестационарными потоками и частичной взаимопомощью каналов. Были представлены и подробно ра- ] зобраны задачи параметрической оптимизации СМО: ]
1) задача минимизации числа каналов;
2) задача минимизации времени пребывания в системе.
Сформулированы две упомянутые выше задачи оптимизации с различными критериями, решения которых можно рассматривать как некоторые предельные случаи решения многокритериальной задачи, когда значимость одного из критериев полностью превалирует над значимостью другого. Первая задача, ] в которой в роли критерия оптимальности выступает минимум численности аэропортовых средств обслуживания, соответствует ситуации, когда аэропортовое
предприятие своей приоритетной целью ставит обеспечение экономичности перевозок. Вторая задача, где критерием является минимальное время пребывания в аэропорту, соответствует ситуации, когда аэропортом в качестве более важной выбрана цель сокращения временных затрат на перевозку.
Сокращение числа каналов достигается ценой роста времени пребывания заявки в системе [3]. В результате решения задачи 1 результатом является существенная экономия потребляемого числа каналов. Аналогичный показатель для задачи 2 значительно выше почти в два раза. Таким образом, оптимизация численности обслуживающих каналов позволяет почти в два раза сократить время, в течении которого требуется задействовать максимальное число каналов.
Сокращение числа каналов достигается ценой роста времени пребывания заявки в системе. Сравнение результатов решения задач 1 и 2, говорит о том, что в первом случае наблюдаются семь временных интервалов, а во втором - только один интервал, в течение которых среднее виртуальное время пребывания заявки в системе превышает 11 мин. Суммарная продолжительность таких интервалов в задаче 1 составляет 54 мин, в задаче 1 - лишь 19 мин. Как и следовало ожидать, решение задачи 1 приводит к несколько большей загрузке каналов, по сравнению с задачей 2. В целом уровень загрузки может считаться удовлетворительным, а различия в загрузке для обеих задач несущественными [4; 5].
Полученные результаты позволяют сформулировать следующие рекомендации в адрес производственных подразделений аэропорта:
Эксплуатация и надежность авиационной техники
- в случае устойчиво повторяющихся колебаний интенсивности прилётов и вылетов представляется целесообразным выработать определённую программу управления численностью обслуживающих средств и персонала и их перераспределением как между различными операциями, так и между индивидуальным и групповым обслуживанием в пределах одной операции;
- управление перераспределением средств между индивидуальным и групповым обслуживанием позволит эффективно влиять как на потребную численность средств, так и на временные характеристики процесса технического и коммерческого обслуживания ВС в аэропорту;
- если приоритетной целью аэропорта является сокращение времени простоя ВС на техническом и коммерческом обслуживании, то представляется целесообразным максимально возможное число ВС обслуживать группами из двух средств. Выбор указанной цели требует от аэропорта повышения общей численности средств, что неизбежно влечёт снижение качества их использования между максимумами интенсивности комплексов. Ограничить увеличение численности средств можно, применив во время пиков интенсивности управление, предполагающее повышение доли индивидуально обслуживаемых ВС;
- если приоритетной целью аэропорта является сокращение мгновенной численности используемых средств и персонала с ограничением времени простоя ВС, то программа управления должна быть более сложной. Между комплексами для обслуживания ВС средства желательно выделять попарно. На начальном этапе комплекса, предполагающем рост интенсивности потока ВС, введению «в дело» каждого дополнительного средства должен предшествовать сравнительно короткий (5-15 мин.) период, когда для обслуживания вновь прибывших ВС средства выделяются не парами, а индивидуально. Для конечного этапа комплекса с наблюдающимся снижением интенсивности зафиксировать краткосрочные интервалы с высокой долей индивидуального обслуживания на практике вряд ли возможно, поэтому здесь целесообразно использовать только групповое обслуживание. Во время пиков интенсивности рационально применять управление, предполагающее повышение доли индивидуально обслуживаемых ВС.
Приведённые результаты не только подтверждают правомерность постановки сформулированных оптимизационных задач и работоспособность алгоритма их решения, но и позволяют сформировать практические рекомендации по повышению эффективности управления ресурсами для такой перспективной группы аэропортов, как узловые аэропорты с их нестационарными потоками рейсов и колеблющейся интенсивностью обслуживания.
Библиографические ссылки
1. Васильева И. А., Романенко В. А., Хвостова Т. В. Оптимизация параметров системы наземного обслу-
живания воздушных судов аэропорта на базе имитационной модели с нечётким регулятором // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2017. Т. 16, № 1. С. 7-19.
2. Потапов И. В., Романенко В. А. Проблемы совместной оптимизации параметров узлового аэропорта и веерной схемы перевозок / Регионалная научно-практическая конференция, посвящённая 50-летию первого полёта человека в космос (14-15 апреля 2011, г. Самара). Самара: Изд-во Самарского государственного аэрокосмического университета, 2011. 298 с.
3. Романенко В. А. Оптимизация управления технологическими процессами узлового аэропорта как системы массового обслуживания с нестационарными потоками и частичной взаимопомощью каналов. Управление большими системами / Сборник трудов. Вып. 36. М. : ИПУ РАН, 2012. 315 с.
4. Ярошевич Н. Ю., Вязовская В. В. Формирование узловых аэропортов в Российской Федерации: оценка перспектив / Транспорт Российской Федерации. 2011. № 4 (35). С. 59-62.
5. Приложение 14. Аэродромы. Т. 1. Проектирование и эксплуатация аэродромов. ИКАО, 2016. 100 с.
References
1. Vasil'eva I. A., Romanenko V. A., Khvostova T. V. [Optimization of parameters of system of land service of aircrafts of the airport on the basis of imitating model with the indistinct regulator]. Vestnik Samarskogo univer-siteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashi-nostroenie. 2017. No. 1. P. 7-19. (In Russ.)
2. Potapov I. V., Romanenko V. A. Problemy sovmestnoy optimizatsii parametrov uzlovogo aeroporta i veernoy skhemy perevozok. [Problems of joint optimization of parameters of the nodal airport and fan scheme of transportations.] Samara: Izdatel'stvo Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta, 2011. 298 p. (In Russ.)
3. Romanenko V. A. Optimizatsiya upravleniya tekhnologicheskimi protsessami uzlovogo aeroporta kak sistemy massovogo obsluzhivaniya s nestatsionarnymi potokami i chastichnoy vzaimopomoshch'yu kanalov. Upravlenie bol'shimi sistemami [Optimization of management of technological processes of the nodal airport as the systems of mass service with non-stationary streams and partial mutual aid of channels. Management of big systems]. Moscow: IPU RAN Publ. 2012. 315 p. (In Russ.)
4. Yaroshevich N. Yu., Vyazovskaya V. V. [Formation of the nodal airports in the Russian Federation: assessment of prospects]. Transport Rossiyskoy Federatsii. 2011. No. 4. P. 59-62. (In Russ.)
5. Annex 14, Aerodromes - Vol. I. Aerodrome Design and Operations. ICAO Publ., 2016. 100 p.
© Козарь Н. В., Кацура А. В., Строков Д. Е., Кацура А. А., Громова А. А., 2018
