Оптимальное планирование работы флота судоходной компании

Содержание:

Введение.

1. Характеристика направлений перевозок и флота.

2. Подготовка исходных данных и составление математической модели задачи

   1. Построение возможных вариантов схем движения судов.

   2. Расчет нормативов работы судов на схемах движения.

   3. Составление математической модели задачи.

3. Нахождение оптимального плана работы флота и оптимальных схем движения судов на ПЭВМ с помощью симплекс-метода.

4. Расчет основных плановых показателей работы флота.

Список литературы.

2

Введение

За последние годы одним из основных направлений совершенствования управления экономикой, хозяйственного механизма является применение математических методов и деятельности.

При планировании экономической деятельности необходимо опираться на большое количество данных, и выбранное решение должно по возможности вычислительной техники в экономике, т.е. во всех областях целенаправленной человеческой гарантировать от ошибок и быть достаточно эффективным для мирового круга условий. Необходимо повышать эффективность управления народным хозяйством, т.к. новые задачи экономического развития нельзя решить, используя старые механизмы.

При решении практических операционных задач находят эффективное применение различных оптимизационных моделей и методов оптимизации, основанные на использовании математического программирования.

При использовании электронно-вычислительной техники возрастает эффективность операционных методов анализа и решения задач оптимизации в сфере организационного управления.

В условиях рыночной экономики существует множество судоходных компаний, которые конкурируют между собой и борются за максимальные прибыли в условиях жесткой конкуренции. В связи с этим проблема оптимизации планирования работы флота является одной из главных проблем, решаемых судоходными компаниями. Таким образом, данная работа и методы, используемые при решении задачи по оптимизации работы флота, могут быть применены на практике и являются актуальными.

3

1.Характеристика направлений перевозок и флота.

Перевозки груза осуществляются на нескольких направлениях. В перечень портов захода входят такие порты: Николаев, Мадрас, Басра. Ниже приводится краткая характеристика данных портов.

Николаев (Украина).

Широта - 46°56' с.ш.

Долгота - 31°57' в.д.

Николаев расположен на левом берегу реки Южный Буг в 19 милях к северу от ее устья. Навигация в порту круглогодичная, однако в суровые и средней суровости зимы проводка судов осуществляется с помощью ледоколов в составе каравана практически по всему подходному к порту Бугско-Днепровско-Лиманскому каналу, который начинается у острова Березань и тянется на 44 мили до порта Николаев. Допускается одиночное плавание во льдах судов, имеющих соответствующий ледовый класс. Порт специализируется на переработке навалочных и тарно-штучных грузов.

Грузооборот порта в 1997 году составил 1,9 млн.т, из них 1,1 млн.т навалочных грузов (минеральные и химические удобрения – 0,9млн.т, строительные материалы – 0,2млн.т) и 0,8 млн.т тарно-штучных грузов, большая часть из которых – металлы. Грузы заграничного плавания в 1997 году составляли 99,5% грузооборота порта. Причальный фронт Николаевского порта состоит из 9 грузовых причалов, общей протяженностью 1866п.м с глубинами от 9 до 10,5 м. В порту также имеется 2 пассажирских причала длиной 121п.м. Наличие складов: крытых – 27,3тыс. м², открытых - 132,7 тыс.м². В порту имеется элеватор. Перегрузочное оборудование: портальные краны грузоподъемностью 5 – 40 т; плавучие краны грузоподъемностью 5 и 100 т; пневмоперегружатель для зерна «Хартман»; передвижные краны; автомобильные и электропогрузчики различной грузоподъемности; контейнерные погрузчики; прочее перегрузочное оборудование. Порт располагает самоходными и несамоходными грузовыми судами, буксирами мощностью до 2000 кВт, сборщиками льяльных вод, нефтемусоросборщиками, водолеями, лоцманскими и портовыми катерами, другими различными плавсредствами. Суда, пребывающие в порт, получают агентское обслуживание. В порту можно пополнить запасы жидкого топлива с плавбункерщиков, пресной воды и продовольствия, произвести ремонт корпуса и механизмов, а также докование судов.

Басра (Ирак).

Широта - 30°31' с.ш.

Долгота - 47°51' в.д.

Территория порта Басра простирается от внешнего буя и до 27^го км выше города Басра. Общее протяжение порта вдоль реки – 140 км. Река Шат-эль-Араб на всем своем протяжении сохраняет большую ширину и имеет глубокий фарватер. Исскуственный канал позволяет заходить в порт судам с осадкой до 9.8 м при полной воде сизигийного прилива. Паровое лоцманское судно находится за пределами бара. Оно доставляет местных лоцманов к судам, ожидающим проводки. Бар четко обозначен буями, ночью освещен. Контрольные суда на баре при помощи сигналов передают сведения о высоте прилива днем и ночью. В Абадане (65 км) и в Басре (115 км) местных лоцманов сменяют портовые надзиратели, которые ставят суда у причалов или на рейд в реке, смотря по необходимости. Судно любой длины без всякой опасности может становиться на рейде в реке или у причала.

4

Общая длина причальной линии равна1370 м, глубина у причалов 7.9 м. К причалам подходят железнодорожные линии. У причалов могут стоять одновременно 8 судов. Кроме того, имеется причал для лихтеров длиной 260 м. Главные причалы обслуживаются 22 передвижными электрическими кранами грузоподъемностью от 1.5 и до 8 тонн. Есть плавучий паровой 25-тонный кран с радиусом захвата в 18 м, а также двуногий 60-тонный кран. Эти причалы имеют прямую связь с иракскими железными дорогами, позволяющими доставлять груз во все концы Ирака и в северный Иран. Обширные навесы и склады для хранения транзитных грузов могут вместить до 200 000 тонн груза. Судоремонтные мастерские порта могут произвести небольшой ремонт. Имеются три слипа, наиболее крупный из них грузоподъемностью в 700 тонн. В порту два буксира, спасательная станция и водолазное снаряжение. Здесь можно получить нефтяное топливо, снаряжение и воду.

В порт ввозятся ткани, продовольствие, спиртные напитки, табак, сахар, чай, машины, металлические изделия, стеклянные изделия, посуда, галантерейные товары, одежда, кожа, цемент, лес и другие товары.

Большую часть экспорта составляют финики, пшеница, ячмень, лакрица, ковры, шерсть, шкуры, лошади, сухие фрукты, камедь, наркотики, асфальт, сырая нефть и нефтепродукты.

Лоцманская проводка обязательна. По требованию можно получить таблицу сборов, взимаемых в порту, и оплату услуг.

Мадрас (Индия).

Широта - 13°05' с.ш.

Долгота - 80°17' в.д.

Мадрас является одним из важнейших транспортных узлов мира и третьим по грузообороту портом в стране. Порт расположен на Коромандельском берегу на юго-востоке Индии. Главная гавань окружена молом и волноломом, которые защищают территорию порта. Акватория порта создана искусственно. Погода в регионе благоприятна для мореплавания и перегрузочных работ, но возможна плохая погода с Октября по Ноябрь. Соответствующим образом намеченный и оснащенный буями канал, протяженностью 7 км, имеет минимальную глубину 18.6 м. Максимальная ширина входа на внешнюю акваторию порта составляет 244 м, ширина входа на внутреннюю акваторию составляет 121.9 м, а глубина 12 м. Лоцманская проводка является обязательной при всех передвижениях внутри акватории. На территории порта имеется 12 крытых складов общей площадью 65 686 м², 10 навесов для транзитных грузов общей площадью 47 841 м². Открытые склады занимают площадь 325 000 м². Все причалы оснащены оборудованием для доставки пресной воды. Также в порту имеется две водяные баржи для доставки воды на суда, стоящие на рейде. Контейнерный терминал включает в себя причал длиной 600 м и глубиной 12.8 м, оснащенный четырьмя портальными кранами грузоподъемностью 40 и 35.5 тонн, а также вильчатыми погрузчиками и грузовиками. Кроме того, имеется два причала для обработки танкеров дедвейтом до 140 000 тонн. В порту могут быть произведены любые ремонтные работы, не требующие сухого докования. В порту имеется два буксира и спасательная станция.

Структуру импорта составляют: уголь, сырая нефть, нефтепродукты, железо и сталь, машины, бумага, сера, цемент, лес, овощные масла, фосфорная кислота.

Из порта вывозятся: железная руда, гранитные блоки, черная патока, табак, кожа, ткани, сахар, каустическая сода, цемент.

5

Характеристика флота

Основные параметры и характеристики судов, используемых для перевозки груза, указаны в табл.1.1

Таблица 1.1 Основные характеристики флота

6

2. Подготовка исходных данных и составление математической модели задачи

2.1 Построение возможных вариантов схем движения судов

На основе заданных участков работы флота (груженных и балластных) строим возможные варианты замкнутых схем движения судов.

Под схемой движения j (j=1,n) понимается набор участков работы флота, последовательно проходимых судном.

Николаев 1 Мадрас 2 Николаев

1) (1;2)

Николаев 3 Басра 4 Николаев

2) (3;4)

Николаев 3 Басра 5 Мадрас 2 Николаев

3) (3;2)

Николаев 3 Басра 6 Николаев

4) (3)

2.2 Расчет нормативов работы судов на схемах движения

Для полученных схем движения рассчитываем следующие нормативы:

а) время рейса i-того судна на j-той схеме движения, в сутках:

__ __

t_ij = Σ t_il (i=1,m; j=1,n),

^lεj

где t_ij - время рейса i-того судна на j-той схеме движения, сут.,

t_il - норматив времени работы i-го типа на l-ом участке, сут., который включает валовое стояночное время в порту погрузки, валовое время перехода на участке и валовое стояночное время в порту выгрузки.

t₁₁ = t_х11 + t_ст11 + t_х12 + t_ст12 ,

где t_х - ходовое время, сут.;

t_ст – стояночное время, сут.

t₁₁ = 14 + 58 + 14+ 40 = 126 сут.

Результаты расчета для остальных типов судов и схем движения занесены в табл.2.1.

Таблица 2.1. Время рейса судов

7

б) инвалютный доход судна i-того типа на j-той схеме движения за один рейс, долл.:

__ __

F_ij = Σ f_l q_il (i=1,m; j=1,n),

^lεj

где f_l – тарифная ставка на l-ом участке, долл./т;

q_il – загрузка судна i-го типа на l-ом участке, т.

F₁₁ = f_1*q₁₁ + f_2*q₁₂ ;

F₁₁ = 12*30 + 10*28 = 640 долл.

Результаты расчета для остальных типов судов и схем движения занесены в табл.2.2.

Таблица 2.2. Время рейса судов

2.3 Составление математической модели задачи

Параметром управления в данной задаче выступает число рейсов судов i-того типа на j-той схеме движения, так как критерий оптимизации – максимизация доходов.

Математическая модель задачи в общем виде такова:

_{m n}

Z = Σ Σ F_ij x_ij – max, (1)

^{i=1 j=1}

_m