МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Одеський національний морський університет

Боделан Ігор Володимирович

УДК 658.012.122:656.07

МЕТОДИЧНІ ОСНОВИ УПРАВЛІННЯ ТРАНСПОРТУВАННЯМ І СКЛАДУВАННЯМ ВАНТАЖІВ

У ЛОГІСТИЧНИХ СИСТЕМАХ

(на прикладі Українського Причорномор’я)

Спеціальність 05.22.01 – “Транспортні системи”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Одеса – 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському національному морському університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: | доктор економічних наук, професор Постан Михайло Якович, Одеський національний морський університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри “Менеджмент і маркетинг”

Офіційні опоненти: |

доктор технічних наук, професор Панарін Петро Якович, Одеський національний морський університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри “Морські перевезення”

кандидат технічних наук Леснік Олександр Семенович, директор науково-дослідного проектно-конструк-торського інституту морського флоту України Міністерства транспорту України

Провідна установа: |

Національний транспортний університет Міністерства освіти і науки України м. Київ, кафедра “Транспортні системи і маркетинг”

Захист дисертації відбудеться 15.10.2003 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.060.01 в Одеському національному морському університеті за адресою: 65029, м. Одеса, вул. Мечнікова, 34.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці ОНМУ за адресою: 65029, м. Одеса, вул. Мечнікова, 34.

Автореферат розісланий 24.04.2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 41.060.01

кандидат технічних наук, доцент О.Г. Шибаєв

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Транспортна політика України ґрунтується на принципах загальної транспортної політики країн Європейського Союзу й інтеграції її транспортно-дорожнього комплексу (ТДК) у загальний європейський транспортний простір. Важливу роль у цьому процесі інтеграції відіграють міжнародні транспортні коридори (МТК), частина яких проходить через територію й акваторію України. Суттєве значення для ефективної роботи МТК має організація їхнього стабільного завантаження, заснована на застосуванні концепцій логістики та iнтермодалізму. Досвід захiдно-європейських країн показує доцільність створення мережі логiстичних центрів і високу ефективність їхньої діяльності. Зокрема, багато закордонних логiстичних центрів успішно функціонують на базі великих морських портів. Перенесення цього прогресивного досвіду на підприємства, що обслуговують ТДК України, буде сприяти його відродженню і розвитку, зростанню транзитних і експортно-імпортних перевезень.

Застосування логістики на транспорті відноситься до порівняно молодих напрямків транспортної науки і породжує багато невирішених наукових проблем, пов'язаних із проектуванням транспортних логiстичних систем (ТЛС), оптимізацією їхніх техніко-експлуатаційних параметрів і оптимальним управлінням їх діяльністю. Потребує подальшого розвитку за допомогою тієї чи іншої формалізованої мови прикладного системного аналізу (теорії динамічних систем, теорії автоматів, теорії масового обслуговування та ін.) класифікація різних типів ТЛС. Рішення перерахованих проблем дозволить удосконалити необхідний теоретичний фундамент для наступної розробки інженерних методик, що можуть бути використані при проектуванні реальних ТЛС та управлiннi їх роботою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота відповідає загальному напрямку і змісту держбюджетної теми “Методологія прогнозування та оптимального планування розвитку підприємств водного транспорту України в ринкових умовах” (№ держреєстрацii 0100U003867), що виконувалася за участю автора Одеським національним морським університетом протягом 2000-2002 рр.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності управління транспортуванням, перевантаженням і складуванням вантажів у ТЛС, що функціонують на базі портів.

Досягнення зазначеної мети вимагає рішення наступного комплексу задач:

§ оцінити існуючий виробничо-технічний потенціал основних чорноморських портів України з погляду перспектив використання принципів логістики та інтермодалiзму;

§ проаналізувати досвід західноєвропейських країн в області використання логiстичноi концепції в промисловості й на транспорті;

§ виконати критичний аналіз існуючих математичних моделей, що застосовуються для оптимізації розподілу вантажопотоків та транспортних засобів (ТЗ) в змішаних перевезеннях;

§ розробити і дослідити математичні моделі оптимального планування роботи мультимодальних систем доставки вантажів за різними критеріями оптимальності, як у детермінованих умовах, так і в умовах невизначеності;

§ виконати кількісний та якісний аналіз роботи ТЛС, в яких ТЗ рухаються з різним ступенем регулярності;

§ розробити методи розрахунку потрібної складської місткості в портах з урахуванням нерівномірності взаємодіючих транспортних потоків;

§ сформульовати науково-методичні вимоги до проектування регіональних ТЛС і управління їхньою діяльністю.

Об'єктом дослідження є вантажопотоки і потоки ТЗ в логістичних системах, які функціонують на базі портів.

Предметом дослідження є закономірності утворювання запасів вантажів в логістичних системах з урахуванням роботи транспорту, а також методи управління рівнями цих запасів..

Методи дослідження. Теоретичною і методологічною основою дослідження є прикладний системний аналіз, теорія логістики, теорія організації і управлiння роботою окремих видів транспорту та транспортних систем і мереж, теорія управлiння проектами. Використовувалися також, Закони України й урядові документи, що стосуються діяльності транспортних підприємств, матеріали різних міжнародних конференцій і семінарів.

У ході дослідження застосовані окремі розділи дослідження операцій – лінійне і стохастичне програмування, теорія масового обслуговування і теорія управлiння запасами.

Наукова новизна результатів дослідження полягає в наступному:

§ уперше зроблений комплексний аналіз тенденцій розвитку існуючих логiстичних систем і їхнього застосування до розподілу вантажопотоків (на прикладі країн Західної Європи);

§ уперше розроблена логiстична концепція управління діяльністю порту;

§ запропоновано нову логiстичну інтерпретацію двохетапної транспортної задачі лінійного програмування з неоднорідним вантажем і зроблене її узагальнення на стохастичний випадок; на основі цього побудована нова, більш точна математична модель логiстичного розподільного центру (ЛРЦ);

§ уперше досліджено аналітичними засобами за допомогою теорії марковських процесів зі знесенням вплив ступеня регулярності руху транспорту на рівень запасу вантажу в різних ТЛС;

§ знайдено узагальнення класичної залежності місткості складу в перевантажувальному пунктi вiд його вантажообiгу на випадок непуассонiвських потоків навантаженого та порожнього транспорту;

§ уперше розроблена динамічна модель стохастичної оптимізації розподілу вантажопотоків між ЛРЦ та пунктами призначення, яка ураховує завоз вантажів на ЛРЦ маршрутними потягами;

§ подальший розвиток одержали науково-методичні принципи побудови концепції регіональної ТЛС (на прикладі Українського Причорномор'я) на основі принципів логістики та iнтермодалiзму.

Практичне значення отриманих результатів. Результати дослідження мають безпосереднє значення для розробки проектів створення ТЛС, оптимального управлiння їх діяльністю. Вони використовуються в практичній діяльності морського торговельного порту Южний.

Окремі результати дослідження використовуються при читанні лекцій і проведенні практичних занять по дисциплінах “Логістика” та “Iнтермодальнi перевезення”, що викладаються в Одеському національному морському університеті.

Особистий внесок здобувача. Всі основні наукові результати отримані автором самостійно. У статті [2], написаній в співавторстві з М.Я. Постаном, автору належить постановка задачі, аналіз результатів моделювання залежності рівня запасів вантажів на складі від ступеня регулярності руху транспортних одиниць. У спільнiй з М.Я. Постаном, Г.С. Махуренком й О.М. Степановим доповіді на міжнародній конференції [6], автором запропоноване використання для моделювання логiстичного центру двохетапну транспортну задачу за критерієм мінімуму часу перевезення, а також розвиток концепції регіональних ТЛС.

Апробація результатів дослідження. Основні теоретичні, методологічні і практичні результати, отримані в дисертації, доповідалися й одержали позитивну оцінку на науково-технічних конференціях ОНМУ (Одеса, 22-25 травня 2001 р., 23-26 квітня 2002 р.), на міжнародній науково-практичній конференції “Маркетинг: теорія і практика” (Київ, 24-26 травня 2001 р.), на міжнародній науково-практичній конференції “Логистика и транспорт: возможности и перспективы” (Таллінн,17-18 січня 2002 р.), на V міжнародному симпозіумі по судноплавству, суднобудуванню, судноремонту і розвитку портів (Одеса, 15-18 жовтня, 2002 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 наукових праць, у тому числі 5 у фахових наукових виданнях, загальним обсягом 2,9 д.а., з яких особисто автору належить 2,4 д.а.

Структура й обсяг роботи. Дисертація складається зi вcтупу, трьох розділів, висновків, списку використаної літератури і додатків. Основний текст викладений на 137 сторінках. Робота містить 10 таблиць на 8 повних аркушах, 16 рисунків на 9 повних аркушах, два додатки на 11 сторінках, список використаної літератури з 100 найменувань на 9 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертації, сформульованi мета і задачі дослідження, визначені об'єкт, предмет і методичні основи дослідження, показані наукова новина і практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі “Аналіз перспектив застосування логiстичних принципів для розвитку транспортної системи України” виконаний системний аналіз сучасного стану вітчизняного транспортного комплексу в перехідний період. В даний час Україна переживає складний процес переходу на ринкові відносини.

Триваюча економічна криза в Україні негативно відбилась на її транспортній галузі. В умовах щорічного зниження перевезень (у порівнянні з 1990 р. вони зменшилися в 3-3,5 рази) різко погіршився фінансовий стан галузі, збільшився знос основних фондів і, як наслідок, зросли потреби в реконструкції і ремонті рухомого складу, шляхового господарства, обладнання. Погіршення технічного й економічного стану ТДК спричиняє також малоефективна політика технічних інновацій і технологічної модернізації. Далеко не вичерпані потенційні можливості ТДК щодо транзиту й експорту транспортних послуг.

У роботі детально аналізуються основні причини, якi привели ТДК України до нинішнього важкого стану.

Робиться висновок про те, що відродження ТДК України тісно зв'язано iз його включенням у систему МТК.

Найбільш перспективним в Україні центром, навколо якого може формуватися комунікаційний вузол із преференційним режимом на перетинанні осей Захід-Схід та Пiвнiч-Пiвдень, безсумнівно, є Велика Одеса (Одеса, Іллічiвськ, Південний). Ці перспективи зв'язані зі створенням швидкісних транспортних комунікацій між Одесою, Києвом, Кримом, Придунав’єм і закордонними портами (Стамбул, Варна, Констанца).

Важливу роль у побудові транс'європейського каркаса за участю України мусить зіграти, зокрема, дунайський коридор Рейн-Майн-Дунай, що утворить з Волго-Донським і Волго-Балтійським шляхами Велике судноплавне кільце Європи.

Включенню ТДК України в систему МТК передує надзвичайно великий обсяг робіт, що пов’язанi iз проектуванням, будівництвом і реконструкцією шляхового господарства, пунктів перевалки вантажів, пунктів пропуску транспорту через кордон, по відновленню рухомого складу, модернізації технологій перевезень та перевантаження вантажів, упровадженню телематики та ін. Необхідна також розробка нормативно-правової бази для МТК на основі уніфікації (гармонізації) iз міжнародними угодами і конвенціями в області транспорту, а також сумісності вимог стандартизації технічних засобів транспорту, інформатики, бухгалтерського і статистичного обліку. Усі ці реформи повинні проводитися у межах переходу до ринкових принципів функціонування ТДК, демонополізації, приватизації і розвитку нормального конкурентного середовища.

У рішенні перерахованих проблем, позв'язаних з реформуванням ТДК України, важливу роль повинні зіграти принципи логістики та iнтермодалiзму, що показали високу ефективність у управлiннi виробництвом і розподілом матеріальної продукцiї.

Далі в роботі аналізується сучасний закордонний досвід застосування концепції логістики на транспорті.

Фахівці в галузі логістики вважають, що до 80% усіх логiстичних функцій тим чи іншим чином пов’язані iз процесом транспортування. При цьому мається на увазі, що мова йде не тільки про скорочення транспортних витрат, а про сукупність витрат із заготівлі, збуту, перевезення, складування і перевалці.

Досвід упровадження логiстичноi концепції в практику управлiння дозволяє сформулювати наступний загальний принцип: чим далі ми просуваємося по шляху використання резервів зниження транспортних витрат, що розкриваються вiдносно швидко, тим неминучишим є такий системний метод аналізу.

Аналіз тенденцій розвитку і функціонування європейської транспортної системи свідчить про впровадження нових прогресивних вантажно-розвантажувальних і транспортних технологій, що ґрунтуються на досвіді функціонування мережі логiстичних центрів у рамках системи “Європлатформс”. Логiстичні центри дозволяють формувати стійкі вантажопотоки по основних напрямках перевезень, накопичуючи партії вантажів у глибині країни і з'єднуючись регулярними маршрутами з великими транспортними вузлами.

Як показує закордонна практика, найбільш ефективно логiстичні центри функціонують на базі морських портів. Класичним прикладом може служити порт Роттердам, де для поліпшення залізничного обслуговування порту і залучення в порт вантажів уведене регулярне сполучення об'єднаних потягів, що зв'язує Роттердам з Австрією, Швейцарією і півднем Німеччини.

Сучасний етап розвитку портового бізнесу характеризується прагненням портів і стивiдорних компаній максимально використовувати переваги, що дають логiстична концепція в сполученні iз принципами iнтермодалiзму. Роль портів у системі iнтермодальних перевезень дуже значна і продовжує дедалі зростати.

У результаті узагальнення закордонного досвіду використання принципів логістики на транспорті в дисертації розроблена логiстична концепція управлiння діяльністю порту, що використовує методологію системного підходу.

Укрупнена структурна схема мiкрологiстичної системи “Порт” представлена на рис. 1.

Проектування і створення мiкрологiстичних систем повинне ґрунтуватися на методологічних принципах, що використовують системний підхід. Схема формування методології логiстичного підходу до управлiння діяльністю порту приведена на рис. 2.

Слід зазначити, що ефективність внутріпортової логiстичної системи в значній мірі залежить від ефективності регіональних ТЛС, за допомогою яких може створюватися вантажна база порту. Сам порт при цьому представляється найважливішою частиною такої регіональної логiстичної системи.

Другий розділ “Моделювання й оптимізація параметрів транспортних логiстичних систем” присвячений моделюванню й оптимізації процесів, що протікають у ТЛС, а також аналізу результатів моделювання.

Впровадження в практичну діяльність транспортних підприємств нових форм управлiння матеріальними потоками на основі системних принципів вимагає відповідного уточнення й узагальнення моделей оптимального планування їхньої діяльності. Зокрема, великий інтерес викликає подальший розвиток

теорії багато індексних транспортних задач (ТЗ) лінійного та нелінійного програмування і їхня логiстична інтерпретація.

Нами запропонована наступна модель оптимального розподілу вантажопотоків при доставці багатономенклатурного вантажу iз ЛРЦ у пункти призначення з їхньою проміжною перевалкою.

Нехай розглядається ЛРЦ, у якому знаходиться видів вантажу в кількостях . Ці вантажі потрібно доставити в пунктів призначення, причому відомі потреби , кожного пункту у вантажі кожного виду. Весь вантаж транспортується через пунктів перевалки з пропускними спроможностями, рівними ( рис. 3). Модель оптимізації вантажопотоків може бути записана в наступному вигляді:

мінімізувати сумарні витрати на перевезення вантажів із ЛРЦ у пункти призначення

(1)

при обмеженнях

, , (2)

, , (3)

, (4)

, (5)

- кількість вантажу -го виду, що перевозиться в -й пункт перевалки;

- кількість вантажу -го виду, що перевозиться з -го перевалочного пункту в -й пункт призначення;

- вартість перевезення вантажу -го виду в -й пункт перевалки в кількості ;

- вартість перевезення вантажу -го виду з -го пункту перевалки в -й пункт призначення в кількості ;

.

Рис. 3. Схема ТЛС за участю розподiльчого центру

Аналіз обмежень (2)-(4) дозволяє установити необхідність виконання наступних умов, яким повиннi задовольняти вихідні величини

, .

Як подальший розвиток запропонованої моделі (1)-(5) розглянуті дві нові постановки задачі. Перша з них стосується проблеми оптимізації розподілу вантажопотоків за критерієм мінімуму часу перевезення. У цій постановці потрібно знайти такий план перевезень, який би мінімізував час, протягом якого вантаж буде вивезений із ЛРЦ у пункти призначення, тобто величину

, (6)

де

, ;

- продуктивність транспортних засобів, що перевозять вантаж -го виду з ЛРЦ у -й пункт перевалки та iз -го пункту перевалки в -й пункт призначення, відповідно;

- час на виконання допоміжних операцій, не зв'язаних з перевалкою і перевантаженням (непродуктивні простої рухомого складу, митні формальності та ін.), при транспортуванні -го виду вантажу з ЛРЦ у -й пункт перевалки та iз -го пункту перевалки у -й пункт призначення, відповідно; , якщо ; .

Проведені чисельні розрахунки по моделям (1)-(5) та (2)-(6) показали можливість і використання в практиці спільного планування діяльності ЛРЦ і портів.

Друге узагальнення моделі (1)-(5) зв'язано з урахуванням можливості випадкового коливання попиту в пунктах призначення, тобто з тим, що величини повинні розглядатися як випадкові з відомими законами розподілу. У цьому випадку ми приходимо до варіанта стохастичної транспортної задачі із проміжними пунктами перевалки, що зводиться до деякої задачі нелінійного програмування з опуклою цільовою функцією і лінійними обмеженнями.

У даному розділі приведене також теоретичне дослідження маловивченої проблеми, зв'язаної з залежністю рівня запасу вантажу в ТЛС від ступеня регулярності роботи рухомого складу. Детально ця проблема досліджена нами для ряду найбільш простих у структурному відношенні систем. Схема однієї з них зображена на рис. 4.

Рис. 4. Структурна схема ТЛС із нерівномірним вивозенням вантажу

Ця система являє собою перевантажувальний комплекс, на склад якого рівномірно з інтенсивністю завозиться однорідний вантаж. Зі складу вантаж вивозиться єдиним ТЗ вантажопідйомності , причому вважається випадковою величиною з функцією розподілу (зокрема, може бути постійною). Після прибуття ТЗ на фронт навантаження вантаж у нього починає негайно завантажуватися зі складу з інтенсивністю , якщо склад не порожній, і з інтенсивністю в протилежному випадку. Після закінчення цього процесу навантажений ТЗ залишає перевантажувальний комплекс і повертається до нього порожншм через випадковий час , що має розподіл Ерлангу -го порядку, тобто

. (7)

У формулі (7) вважається, що , де - заданий середній час рейсу ТЗ (тобто проміжку часу з моменту відходу порожнього ТЗ з перевалочного пункту до моменту приходу до нього навантаженого ТЗ). Тому . Значення параметра , що визначає ступінь регулярності руху ТЗ, може бути приблизно узятим таким

,

де - припустиме з заданою імовірністю відхилення фактичноi реалізації випадкової величини від ; - ціла частина .

Описана ТЛС аналізувалася за допомогою методів теорії масового обслуговування та теорії запасів. Основний випадковий процес, що підлягає вивченню, має вигляд:

, (8)

де - число ТЗ, що знаходяться під вивантаженням у момент часу ( , якщо ТЗ вiдсутен на фронті навантаження, , якщо ТЗ знаходиться під навантаженням);

- кількість вантажу, що знаходиться на складі в момент часу ;

- кількість вантажу, вивантаженого з моменту початку вивантаження ТЗ до моменту часу , якщо .

Для стаціонарного розподілу процесу (8) виведена система диференціальних рівнянь і граничних умов. Для випадку показникового закону розподілу випадкової величини ця система цілком розв’язана й у результаті отримано наступний вираз для середнього рівня запасу вантажу на складі:

, (9)

де ; .

На рис. 5 приведений загальний характер залежності , розрахованого по формулі (8), у залежності від параметрів і .

Формула (9) справедлива тільки при виконанні наступної необхідної умови (умови існування сталого режиму роботи системи): .

Детально розглянут також випадок, коли вантажопідйомність є постійною величиною.

Аналогічні залежності отримані також і для іншої ТЛС, що є у певному сенсу двоїстою стосовно описаної вище. У таку систему вантаж завозиться за допомогою єдиного ТЗ і вивантажується на склад з інтенсивністю , звідки вивозиться рівномірно з інтенсивністю , якщо склад не порожній. Час рейсу ТЗ, як і раніше, вважається випадковою величиною, розподіленою за законом (7).

Отримані теоретичні результати мають не тільки самостійне значення, але і дозволяють ставити і вирішувати нові задачі по моделюванню й дослідженню закономірностей утворення запасів у більш складних ТЛС, що працюють в умовах невизначеності.

Рис. 5. Загальний характер залежності рівня запасу від регулярності роботи транспорту й інтенсивності завезення вантажу на склад

У третьому розділі “Проблема формування регіональної логiстичної мережі в Українському Причорномор'ї” наведені детально розроблені принципи формування регіональної транспортної мережі, засновані на використанні ЛРЦ та концепції iнтермодалізму.

Вихідним пунктом розробок служить теза про те, що однією з найважливіших умов якнайшвидшої інтеграції ТДК України в європейський транспортний простір є створення в Україні розвинутої транспортно-логiстичної інфраструктури. Це передбачає створення в Україні регіональної мережі ЛРЦ, що повинна забезпечити стабільне завантаження МТК. Висока ефективність діяльності будь-якої регіональної мережі ЛРЦ буде забезпечена тільки при виконанні наступних обов'язкових методологічних принципів:

§ формування мережі ЛРЦ повинне сприяти соціально-економічному і політичному розвитку регіону;

§ наявність економічної зацікавленості всіх учасників регіональної мережі в її створенні й ефективному функціонуванні;

§ раціональне використання всіх технічних ресурсів і виробничого потенціалу регіону з метою мінімізації сумарних витрат по управлiнню матеріальними й іншими потоками по всім логiстичним ланцюгам при досягненні синергетичного ефекту;

§ застосування системного підходу до формування мережі взаємодіючих ЛРЦ;

§ сполучення переваг, що представляє стандартизація і гармонізація всіх елементів мережі, з перевагами сучасних гнучких технологій;

§ гуманізація усіх функцій і технологічних рішень;

§ єдиний інформаційний простір для всіх учасників мережі і зовнішніх користувачів.

Найважливіша задача регіональної мережі ЛРЦ – оптимальний розподіл вантажопотоків, що циркулюють у мережі, між різними видами транспорту. Однією з головних функцій ЛРЦ, організованого на базі транспортного вузла, є забезпечення ефективної взаємодії суміжних видів транспорту. Тому логiстичний центр виконує функції мультимодального транспортного вузла (МТВ). Обов'язкова умова оптимального функціонування МТВ – наявність єдиного оператора, що відіграє роль посередницької логiстичної ланки між численними вантажовласниками і компаніями, що виконують у МТВ транспортні, складські, митні, страхові та ін. послуги.

З огляду на зростання в останні роки виробничих потужностей терміналів у порту Одеса, з'являється реальна перспектива утворення на його базі ЛРЦ. Для цього необхідно організувати кілька регулярних маршрутних сполучень для транзитних вантажопотоків у напрямку Пiвнiч-Пiвдень і назад. Доцільність створення таких маршрутів диктується міркуваннями економії часу доставки вантажів сухопутним сполученням у порівнянні з морським, що цілком відповідає концепції логістики та iнтермодалiзму. Вже існуючі маршрутні сполучення Одеса-Москва і Гданьськ-Одеса підтверджують правильність і перспективність такого рішення.

У цьому зв'язку можна запропонувати організацію на базі Одеського порту операторської iнтермодальної компанії з власними й орендованими технічними засобами (контейнерами, залізничними специалiзованими платформами, трейлерами).

У дисертації детально вивчені питання, що стосуються організації маршрутних потягів між Одесою та іншими транспортними вузлами (або ЛРЦ) під контролем оператора iнтермодальної компанії. Важливим моментом тут є те, що статус операторської компанії, відповідно до діючих нормативних актiв, дозволяє одержати значні знижки (більш 25%) від діючих тарифів залізниці.

При організації декількох маршрутних сполучень, що забезпечують завезення вантажів у ЛРЦ, та плануванні його роботи є корисним наступний варіант стохастичної транспортної задачі. Нехай маємо незалежних маршрутних сполучень, на кожному з яких використовується один потяг, та пунктів призначення. Час рейсу потяга на -му маршруті () вважається випадковою величиною, яка має розподіл Ерланга , а вантажопідйомність -го потяга дорівнює . Вантаж з потягу -го маршруту вивантажується на склад із інтенсивністю . Нехай означає інтенсивність вивезення вантажу, що був завезений до ЛРЦ потягом -го маршруту, в -й пункт призначення, а означає кількість цього вантажу у ЛРЦ ( рис. 6).

Рис. 6. Схема розподілу вантажопотоків у стохастичній транспортній задачі

Задача стохастичної оптимізації розподілу вантажопотоків серед пунктів призначення формулюється наступним чином (для сталого режиму роботи транспортної системи):

мінімізувати сумарні витрати по транспортуванню вантажів із ЛРЦ в пункти призначення та їх зберіганню у ЛРЦ

(10)

при ймовірносних обмеженнях

(11)

де - витрати на перевезення 1 т вантажу, що був завезений у ЛРЦ потягом -го маршруту;

- вартість добового зберігання на складах ЛРЦ 1 т вантажу, що був завезений у ЛРЦ потягом -го маршруту;

- загальна місткість складів у ЛРЦ;

- задана пропускна спроможність -го пункту призначення;

- індикатор події ;

- довірча ймовірність ().

Параметрами управління в задачі (10), (11) є величини , причому вважається, що ці параметри задовольняють наступним умовам існування сталого режиму системи:

де .

ВИСНОВКИ

Основні теоретичні положення і рекомендації, що визначають наукову новизну і практичну цінність дисертації, зводяться до наступного:

1. У рішенні проблеми реформування ТДК України важливу роль повинні зіграти принципи логістики та iнтермодалiзму, що показали високу ефективнiсть в управлiнні виробництвом і розподілом матеріальної продукції. Аналіз закордонного досвiду застосування логістики на транспорті показує, зокрема, велику корисність організації логiстичних центрів як важливих проміжних ланок інтегрованого ланцюжка: виробник-транспортно-логiстичний центр - споживач.

Багато логiстичних центрiв успішно функціонують на базі великих морських портів. Створення мережі подібних центрів в Україні буде сприяти стабільному завантаженню МТК, що проходять через її територію, а також інших транспортних комунікацій.

2. При розгляді можливості організації на базі морського порту ЛРЦ в роботі було описано його основну і допоміжну діяльність у термінах логістики. Логiстична організація виробництва портових послуг дозволює знизити їхню собівартість в умовах конкуренції без залучення екстенсивних заходів, максимально реалізуючи внутрішні резерви. Застосування принципів логістики дозволює виявити важливі джерела оптимізації постачання, виробництва, технології й організації вантажно-розвантажувальних робіт на основі сполучення змін структури виробництва з необхідними змінами методів управлiння.

3. Показано, що при впровадженні логiстичних принципів у практику управлiння діяльністю транспортних підприємств і проектування транспортних систем виникають нові наукові проблеми, для вирішення яких необхідно використовувати методи математичного моделювання, теорію оптимізації і теорію прийняття рішень.

Зокрема, великі перспективи в цій області має теорія багатоiндексних транспортних задач лінійного, нелінійного та стохастичного програмування. Цей підхід був нами продемонстрований на прикладі моделі оптимального розподілу вантажопотоків із ЛРЦ у пункти споживання через проміжні пункти перевалки. Його можна застосувати для дослідження й інших, більш складних ТЛС, що включають наприклад, кілька проміжних пунктів перевалки, зустрічні вантажопотоки та ін.

4. Маловивченою проблемою в теорії транспортних систем є дослідження впливу ступеня регулярності руху транспортних одиниць на закономірності скупчення вантажів на складах. Нами показано, що якщо інтервали між прибуттями ТЗ в перевалочний пункт підкоряються закону розподілу Ерлангу, то ця проблема може бути ефективно вирішена за допомогою апарата теорії марковських процесів зі знесенням. Даний підхід може бути застосований для дослідження зазначеної проблематики при аналізі широкого спектру ТЛС, що працюють в умовах невизначеності.

5. В дисертації вирішено ряд нових наукових задач, які удосконалюють методичну базу для розрахунку основних параметрів ЛРЦ в умовах нерегулярності руху ТЗ, а також сприяють підвищенню ефективності управління потоками вантажів та ТЗ, циркулюючих між ЛРЦ та пунктами призначення вантажів.

6. Аналіз тенденцій розвитку портів Українського Причорномор'я показав, що в цьому регіоні наявні усі необхідні виробничі і технічні передумови для реалізації концепції регіональної транспортної логiстичної мережі, у якій головна роль приділяється Великій Одесі. Зокрема, створені в останні роки в Одеському порту резерви пропускної спроможності терміналів і портової інфраструктури дозволяють створювати на його базі великий регіональний ЛРЦ. Для забезпечення стабільної вантажної бази такого центру можна запропонувати організацію одного чи декількох маршрутних потягів, що з'єднують Одеський порт і деякі транспортні вузли в країнах Західної Європи, а також СНД. Для управлiння роботою цих маршрутних сплучень у порту необхідно створити операторську компанію, що забезпечуватиме контроль за сухопутною складовою iнтермодальних перевезень.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА

ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

У фахових наукових виданнях:

1. Боделан И.В. К проблеме моделирования портового логистического дистрибутивного центра // Вісник ОДМУ. – 2001. - № 6. – С. 184-191.

2. Боделан И.В., Постан М.Я. Анализ влияния неравномерности работи транспорта на уровень запасов в логистических системах // Вісник ОДМУ. – 2002. - № 8. – С. 163-175.

3. Боделан И.В. Модели оптимального распределения грузопотоков в транспортних логистических системах // Методи та засоби управління розвитком транспортних систем. Зб. наук. праць. Вип. 3. Одеса: Одеський національний морський університет, 2002. – С. 223-233.

4. Боделан И.В. О логистической концепции управления деяльностю порта // Методи та засоби управління розвитком транспортних систем. Зб. наук. праць. Вип. 4. Одеса: Одеський національний морський університет, 2002. – С. 186-194.

5. Боделан И.В. Об одном методе анализа влияния регулярности движения транспорта на уровень запаса в логистической системе// Методи та засоби управління розвитком транспортних систем. Зб. наук. праць. Вип. 5. – Одеса:Одеський національний морський університет, 2003. – С. 253-260.

У інших виданнях:

6. Махуренко Г.С., Постан М.Я., Боделан И.В., Степанов О.Н. Логистические аспекти организации транспортного коридора “Балтийское море - Черное море”//Зб. доповідей міжнародної конф. “Логистика и транспорт: возможности и перспективи”, Таллінн, 2002. – С. 48-60.

АНОТАЦІЯ

Боделан І.В. Методичні основи управління транспортуванням i складуванням вантажів у логістичних системах (на прикладі Українського Причорномор'я ). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.01 - “Транспортні системи”. – Одеський національний морський університет, Одеса, 2003.

Дисертація присвячена удосконаленню наукових засад управління транспортуванням, перевантаженням та складуванням вантажів у транспортних логістичних системах у детермінованих умовах та в умовах невизначеності на підставі методів прикладного системного аналізу. У ході дослідження було розроблено ряд моделей оптимізації розподілу вантажопотоків із логістичного розподільного центру в пункти призначення через проміжні пункти перевантаження (порти):

а) детерміновані моделі по двом різним критеріям оптимізації: на мінімум вартості перевезень та на мінімум часу перевезень;

б) стохастична модель, яка враховує випадкові коливання попиту в пунктах призначення.

Усі перелічені моделі засновані на теорії багатоіндексних задач лінійного та нелінійного програмування транспортного типу.

На підставі теорії марковських процесів зі знесенням аналітичними методами досліджена проблема впливу регулярності руху транспортних одиниць на середній рівень запасу вантажів на складі в логістичних системах.

Одержала подальший розвиток концепція регіональних транспортних логістичних систем на підставі принципів логістики і інтермодалізму, застосування якої демонструється на прикладі морських портів Українського Причорномор’я.

Ключові слова: транспортна логістична система, інтермодалізм, оптимальний розподіл вантажопотоків, регулярність руху транспорту, рівень запасу, логістичний розподільчий центр.

АННОТАЦИЯ

Боделан И.В. Методические основы управления транспортировкой и складированием грузов в логистических системах (на примере Украинского Причерноморья). Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук по специальности 05.22.01 - “Транспортные системы”. – Одесский национальный морской университет, Одесса, 2003.

Диссертация посвящена совершенствованию научных основ управления транспортировкой и складированием грузов в транспортных логистических системах в детерминированных условиях и в условиях неопределенности на основе методов прикладного системного анализа.

В результате комплексного анализа современного состояния ТДК Украины сделан вывод о том, что его возрождение необходимо связать с интеграцией транспортной системы Украины в систему МТК с широким использованием принципов логистики и интермодализма. В работе разработана логистическая концепция управления дельностью порта, используя которую можно повысить эффективность и качество его работы.

В ходе исследования был разработан ряд моделей оптимального распределения грузопотоков из логистического распределительного центра в пункты назначения через промежуточные пункты перевалки (порты), а именно:

а) детерминированные модели по двум разным критериям оптимизации: на минимум общей стоимости перевозок и на минимум времени перевозок;

б) стохастическая модель, которая учитывает случайные колебания спроса в пунктах назначения.

Все перечисленные модели основаны на теории многоиндексных задач линейного и нелинейного программирования транспортного типа.

На основе теории марковских процессов со сносом аналитическими методами исследована проблема влияния степени регулярности движения транспортных единиц на средний уровень запаса грузов на складе в ряде наиболее простых в структурном отношении транспортных логистических систем. При этом степень регулярности отождествлялась с порядком распределения Эрланга, которому подчиняется время рейса транспортной единицы. Для нахождения стационарных распределений соответствующих случайных процессов выведена система дифференциальных уравнений и граничных условий, решение которой найдено в терминах преобразования Лапласа-Стилтьеса. Эти результаты были использованы также для формулировки варианта стохастической транспортной задачи, позволяющей оптимизировать распределение грузопотоков из ЛРЦ в пункты назначения.

Получила дальнейшее развитие концепция региональных транспортных логистических систем на основе принципов логистики и интермодализма, применение которой демонстрируется на примере портов Украинского Причерноморья. В частности, обосновывается целесообразность организации на базе порта Одесса логистического распределительного центра, а также маршрутных поездов, связывающих Одессу с другими крупными транспортными узлами ближнего и дальнего зарубежья.

Ключевые слова: транспортная логистическая система, интермодализм, оптимальное распределение грузопотоков, регулярность движения транспорта, уровень запаса, логистический распределительный центр.

SUMMARY

Bodelan I.V. Methodical foundations for control of transportation and warehousing in logistical systems (on the basis of Ukrainian Black Sea Coast). – Manuscript.

The dissertation is submitted for the scientific degree of the Candidate of technical sciences on a speciality 05.22.01 - “Transportation systems”. – Odessa National Maritime University, Odessa, 2003.

The thesis is devoted to improvement of scientific fundamentals for control of cargo transportation, handling, and warehausing in transportation logistical systems under deterministic conditions and under uncertainty on the basis of applied system analysis. In the course of investigation some mathematical models were developed for optimization of cargo flows distribution from logistical distributive center to points of destinations through the set of transshipment points:

a) deterministic models with two different objective functions: total transportation cost minimum and total transportation time minimum;

b) stochastic model taking into account random fluctuations of demand at points of destination.

All models mentioned above are based on the theory of multiindex transportation problem of linear and nonlinear programming.

With the help of theory of Markov drift processes the problem of irregularity of transport unit’s movement on inventory level’s influence in logistical systems is examined by analytically.

The conception of regional transportation logistical systems was developed on the basis of logistical principles and intermodal systems implementation. It has been demonstrated for Ukrainian Black Sea Coast region development.

Key words: logistical transportation systems, intermodal systems, optimal distribution of cargoflows, regularity of transport unit’s movement, inventory level, logistical distributive center.