1. Содержательное описание задачи

Необходимо распределить грузопотоки между причалами и (складами таким образом, чтобы обеспечить минимум комплексных расходов по порту и клиентам (флоту на стоянке) на освоение всею грузооборот за период Т, что в целом должно обеспечить желаемую загрузку порта и прибыль.

В качестве переменной принимается искомое значение количества і-го грузопотока, перерабатываемого на j-ом причале в корреспонденции с у-ым складом.

Условия задачи:

В порту имеется n причалов и с складов для освоения т грузопотоков за определенный период Т.

Известны:

- перечень грузопотоков і =1,2, 3... m и их характеристика;

-величина Q_i, род груза, направление плавания, коэффициент транзитности К_трi, средний срок хранения груза на складе t_хрi, тип и загрузка судна Q_ci , затраты по содержанию судна на стоянке R_ci;

-показатели технологии перегрузки и храпения;

- габариты, оборудование каждого j -го причала , j - 1,2,3... n, по типу и числу кранов N_j, бюджету времени причалов Т_j, час;

- тип, полезная площадь F_у каждого у-го у= 1,2,3.. .с склада

По технико-ограничительным признакам допускается использование определенных причалов n_i <= n для освоения і-го грузопотока и взаимодействие при этом с каждым j-ым причалом определенных с_ij <=с складов.

Каждой возможной траектории прохождения і-го грузопотока через определенный j-ый причал и у-ый склад соответствуют показатели удельного расхода бюджета времени причала t_ijу, полезной площади склада f_{ijy см}, удельные комплексные расходы S_ijy.

Требуется распределить грузопотоки между причалами и складами таким образом, чтобы обеспечить минимум комплексных расходов по порту и клиентам (флоту на стоянке) на освоение всего грузооборота за период Т, что в целом должно обеспечить желаемую загрузку порта и прибыль.

Математическая модель задачи имеет вид:

Целевая функция определяет минимизацию комплексных расходов по порту и флоту(1):

	(1)
	(2)
	(3)
	(4)
	(5)

Ограничения учитывают :

-удовлетворение спроса клиентуры по перевалке каждого грузопотока в объеме Q_i (2)

-использование причалов в пределах имеющегося времени Т_j (3)

-использование складов в пределах их площади F_у(4)

-неотрицательность переменных для всех причалов, складов, грузов.(5)

Модель линейная, для решения используем метод линейного программирования.

2. Определение показателей использования ресурсов порта

Исходные данные для решения задачи

Характеристики грузопотоков, режима их прохождения и показателей технологии их перевалки.

Показатель	Порядковый номер грузопотока
	1	2	3
Объем грузопотока за год, тыс.т	465	774	310
Количество груза на одном судне, тыс.т	4	17	10
Производительность одного крана или ТЛ при обработке судна, т/ч	19	32	29
Затраты на содержание судна на стоянке, тыс.долл./судо-сут	3,2	13,6	8
Время выполнения вспомогательных операций с судном у причала, ч	4	9	8,1
Коэффициент транзитности	0,4	0,5	0,6
Расходы по перегрузочной машине, выполняющей внутрипортовую транзитную операцию или разница затрат по содержанию этой машины в работе и в простое, долл./машино-ч	14	12,3	8,8
Скорость внутрипортового перемещения грузов, км/ч	12	12	8
Вес «подъема» вышеназванной складской машины, т	8	8	4
Время хранения груза на складе, сут	22,4	19,2	12,8

Характеристика причалов.

Показатель	Порядковый номер причала
	1	2	3
Количество кранов на причале	6	6	3
Расходы по крану или разница затрат по содержанию причального крана в работе и в простое, долл./крано-ч	33,8	38,8	42,5

Характеристика складов.

Показатель	Порядковый номер склада
	1	2	3
Полезная площадь, тыс.м2	15,2	8,9	5,3
Эксплуатационная нагрузка на пол склада, т/м2	2,3	4,1	3,2

Характеристика связей причалов и складов.

Порядковый номер причала	Порядковый номер склада
	1	2	3
1	120	190	310
2	190	70	120
3	270	120	50

Показатели организации перевалки груза.

Коэффициент, учитывающий перерывы в производстве грузовых и вспомогательных работ	1,3
Коэффициент, учитывающий занятость причала во времени	0,65
Коэффициент использования полезной площади склада	0,75
Коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки склада во времени	1,2
Расчетный период, сут	365

Расчет показателей эффективности использования ресурсов порта.

Показатели траекторий прохождения каждого i-го грузопотока через порт: обработка на j-ом причале с дальнейшем хранением рассчитываются по формулам:

• удельный расход бюджета времени причалов, причало-часов на тонну:

(6)

При этом допускается, что параметры судна и его затужи таковы, что среднее количество технологических линий, занятых на его погрузке — выгрузке, равно количеству кранов на причале, т.е здесь Q_ci/(N_j*P_i) — время грузовой обработки судна i-го грузопотока на j-ом причале;

• удельный расход полезной площади складов, квадратных метров на тонну в год:

(7)

• удельные комплексные расходы, долл./т

8)

Ниже представим расчеты этих показателей для 1-го грузопотока, при его обработке на первом причале с дальнейшим хранением на первом складе:

Расчеты по остальным грузопотокам, причалам и складам, приведем в таблице №1.

Таблица №1. Сводная таблица показателей эффективности грузопотоков.

Грузопоток	Показатель	Значение показателей
		1-й причал			2-й причал			3-й причал
		Склады			Склады			Склады
		1	2	3	1	2	3		1	2	3
1	s	2,97	2,98	3,00	3,22	3,24	3,23		4,62	4,60	4,58
	t	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02		0,037	0,037	0,037
	f	0,026	0,014	0,018	0,026	0,014	0,018		0,026	0,014	0,018
2	s	4,02	4,03	4,05	4,19	4,17	4,18		7,27	7,25	7,24
	t	0,011	0,011	0,011	0,011	0,011	0,011		0,022	0,022	0,022
	f	0,018	0,01	0,013	0,018	0,01	0,013		0,018	0,01	0,013
3	s	3,11	3,12	3,15	3,29	3,27	3,28		5,36	5,32	5,31
	t	0,013	0,013	0,013	0,013	0,013	0,013		0,025	0,025	0,025
	f	0,01	0,005	0,007	0,01	0,005	0,007		0,01	0,005	0,007