Опыт проектирования контейнерных терминалов методами имитационного моделирования Журнал "Кoнтейнерный бизнес", 26 сентября 2011г.

Лучший способ избежать малейших недочетов при технологическом проектировании контейнерных терминалов – прибегнуть к помощи компьютерного моделирования и имитации объекта. Но это не единственная причина, по которой российские инжиниринговые компании начинают использовать технологию имитационного моделирования. Основная проблема и задача, решаемая при проектировании терминала – это достижение оптимального баланса между нуждами судовладельцев, которым необходимо максимально быстрое обслуживание своих судов, и эффективным использованием ресурсов терминала.

Новороссийский контейнерный терминал

И контейнеровозы и объекты контейнерного порта стоят очень дорого, поэтому желательно использовать их так интенсивно, как это возможно. «Воспроизведение с помощью имитационной модели различных сценариев выполнения операций дает возможность изучить варианты стратегии взаимодействия в системе грузопоток–флот–терминал, а также получить прогноз и оценку эксплуатационных характеристик проектируемого объекта при различных сочетаниях технологических и коммерческих параметров» – утверждает к.т.н., руководитель исследовательского направления инжиниринговой компании «Морское строительство и технологии» (Морстройтехнология) Александр Кузнецов. 

Утверждение Александра Кузнецова основано на собственном опыте. Имитационное моделирование уже несколько лет является частью предпроектных разработок ООО «Морстройтехнология». Первым «смоделированным» проектом стал контейнерный терминал с проектной мощностью 1,2 млн тонн в год на территории Новороссийского морского торгового порта. Масштабность инвестиций Заказчика в строительство требовала высочайшего качества технологического проектирования. Подготовив 15 вариантов предпроектных технологических разработок и изучив опыт зарубежных коллег, специалисты «Морстройтехнология» приняли решение разработать компьютерную модель терминала, которая позволила не только уточнить средние параметры терминала, но и обосновать представления о поведении этих параметров при случайных и неслучайных изменениях входных данных проекта. В процессе экспериментов с моделью было выявлено влияние эффекта «зарывания» контейнеров в штабеле при их многоярусном хранении, предложен алгоритм обоснова¬ния оптимальной высоты штабелирования для различных складских систем.

Актуальность применения имитационного моделирования портовых технологических комплексов обоснована тем, что аналитические расчеты, с помощью которых ведется технологическое проектирование, не могут описать контейнерный терминал со 100% соответствием: они учитывают лишь основные вероятностные распределения, а их результатом являются средние показатели. Между тем, терминал представляет собой сложную систему, чья жизнедеятельность определяется как достаточно чётким расписанием, так и случайными факторами (отказ оборудования, локальное нарушение расписания прибытия судов – опоздание в рамках временного окна, ухудшение погодных условий). Расчетные методы для распределения ресурсов между транспортными операциями и определения оптимального количества транспортных средств с учетом всех вышеупомянутых факторов попросту отсутствуют. В то время как имитационная модель описывает терминал, принимая во внимание весь набор специфических условий, необходимых для выполнения отдельных операций. Прогон модели годовой работы терминала занимает минуты. Пользователь модели выполняeт так называемые сценарии «что–если» в кратчайшие сроки осуществляет проверку нескольких вариантов функционирования терминала. При этом модель предоставляет не только конечный результат расчётов, но и позволяет наблюдать за функционированием терминала и динамикой изменения показателей его эффективности с течением времени.

論文のダウンロード(PDF)