ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Лямзін Андрій Олександрович

УДК 656.2.(043.3)

Ефективність транспортної системи промислового району в припортовому логістичному ланцюгу

поставки зернових

05.22.01 – транспортні системи

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Харків – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Приазовському державному технічному університеті Міністерства освіти і науки Украиїни

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Губенко Володимир Костянтинович,

Приазовський державний технічний університет, завідувач кафедри „Технології міжнародних перевезень і логістика”, м. Маріуполь

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Нечаєв Григорій Іванович,

Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, декан факультету логістики, м. Луганськ

кандидат технічних наук,

Енглезі Ірина Павлівна,

Донецький інститут автомобільного транспорту,

ректор, м.Донецьк.

Захист відбудеться 27 червня 2008 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.089.03. у Харківській національній академії міського господарства за адресою: 61002, м. Харків, вул. Революції, 12.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківської національної академії міського господарства за адресою: 61002, м. Харків, вул.Революції, 12

Автореферат розісланий _23_ травня 2008р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Линник І.Е.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Транспортні системи, їх засоби й технології забезпечують ефективність матеріальних потоків. Особливого значення транспорт набуває в системі зернового комплексу країни. Організацію транспортних технологій експорту та імпорту зернових культур, притаманні такі особливості як: концентрація вантажопотоків при накопиченні зернових культур на складських терміналах (прямий вантажопотік); розосередження і розпорошення за часом зворотніх (реверсивних) транспортних потоків від місць зберігання до терміналів портів, призначених для партіонного відвантаження зернових культур споживачам.

Розробка логістичного розподільчого центру (ЛРЦ) в промислово-транспортних вузлах підпорядковується цим особливостям. Про це свідчить досвід підприємства ТОВ „СРЗ” Маріупольського промислового району, коли в умовах завантаженості міських автотранспортних комунікацій і залізниці, необхідно знайти можливості для транспортного забезпечення експорту або імпорту зернових потоків. Вирішення такої проблеми ускладнюється маловивченою динамікою процесів формування вантажопотоків зернових і олійних культур (ЗіОК), відсутністю механізмів прогнозу що до рішень в управлінні рухом зерна, при тому маючі на увазі, що існуючі теоретичні методи не дають прямої відповіді для вирішення вищезазначеної проблеми.

Актуальність теми дослідження обґрунтовується необхідністю розробки методів і моделей для управління потоками ЗіОК через ЛРЦ з метою досягнення оптимальних показників організації цього виду перевезень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконувалася згідно з Постановою кабінету міністрів України №1684 від 9 жовтня 2000р. «Про затвердження Концепції реформування транспортного сектору економіки» і згідно з «Концепцією розвитку транспортно-дорожнього комплексу України на середньостроковий період до 2020 року» Міністерства транспорту України. Дисертаційна робота ґрунтується на результатах виконаних автором договірних науково-дослідних робіт: «Аналіз можливого обсягу переробки ЗіОК через ТОВ «СРЗ» м. Маріуполя» 2005р.; «Обґрунтовування транспортного розвитку нових територій порту з перспективою нарощування вантажопотоків (на прикладі Бердянського морського торгового порту)» договір 27/06 від 26.01.06 р. (Державна реєстрація № 0106U003730; Інв. № 0307U003331).

Мета та завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є забезпечення ефективності транспортної системи промислового району в припортовому логістичному ланцюзі поставки зерна (ПЛЛЗ) шляхом впровадження розроблених методів і алгоритмів скоординованої взаємодії ланцюгів мережі по показникам переробної здібності і пропускної спроможності ЛРЦ.

2

Для досягнення поставленої мети в роботі визначені та вирішені наступні завдання:

· аналіз роботи транспортних систем промислового району, виявлення резервів пропускної спроможності та закономірностей функціонування транспортної системи в умовах багатономенклатурних потоків;

· моделювання транспортної системи припортового промислового вузла як взаємопов'язаної сукупності засобів, функцій і управляючих дій з інтегральним критерієм транспортної системи, здатної до використання резерву транспортних можливостей;

· розробка методу і алгоритму сталого розвитку функцій ланок припортового логістичного ланцюга постачання ЗіОК по показникам моніторингу цього процесу;

· розробка інноваційної моделі функціонування транспортної системи ЛРЦ в системі підприємств ЗіОК;

· уточнення методу синхронізації роботи ЛРЦ шляхом введення функцій управління сталою і координованою взаємодією транспортних систем припортової зони.

Об'єкт дослідження. Процес функціонування припортового логістичного ланцюга, що обслуговує потоки ЗіОК.

Предмет дослідження. Ефективність функціонування транспортних систем припортової зони, координація їх взаємодії з ЛРЦ.

Методи дослідження. Аналіз і синтез об'єктів і процесів у межах теорії транспортних процесів і систем, методи теоретико-ймовірнісні методи математичної статистки, оптимізації на основі теорії графів, статистичні методи аналізу даних.

Наукова новизна отриманих результатів.–

вперше запропонован метод синтезу процесу взаємодії залізничного, автомобільного транспорту та портової інфраструктури з використанням матричної моделі та вагових коефіцієнтів значущості чинників вантажопотоку, що дозволило отримати комплексну оцінку завантаженості припортових ланок системи;–

уточнена, за критерієм реверсивності, потокова модель ЛРЦ, що зумовило стале його функціонування в умовах динаміки ринку ЗіОК;–

отримав подальший розвиток метод моніторингу функціонування об'єктів, заснований на зміні існуючої лінгвістичної оцінки ефективності функціонування ЛРЦ ЗіОК на інтегральну - кількісну оцінку;–

запропонован алгоритм визначення рівня взаємодії ланок в ПЛЛЗ.

Практичні значення отриманих результатів. Запропоновані методи виявлення резервів і оцінки пропускної спроможності транспортної системи промислового вузла були підставою для вибору характеристик обладнання та придбання устаткувань для ЛРЦ ЗіОК, яке створювалось на

3

базі існуючого промислового підприємства ТОВ «СРЗ» (м. Маріуполь). А запропоновані методи сталого розвитку та методи моніторингу використані для планування роботи всіх ланок ПЛЛЗ.

Окремі результати досліджень і розробок використані у ВАТ «Маріупольський промисловий залізничний транспорт».

Особистий внесок претендента. Особисто автором, на підставі отриманих результатів у науково-дослідній роботі: «Аналіз можливого обсягу переробки ЗіОК через ТОВ «СРЗ» м. Маріуполя», проведена та опублікована наукова стаття, що розглядає проблему вирішення завдань моніторингу ефективності роботи складних систем 5. У роботах, опублікованих у співавторстві, особистий внесок полягає в наступному: був проведений аналіз та дана якісна оцінка чинників, що впливають на функціонування ланок транспортної системи в умовах промислових підприємств з подальшою розробкою, топологічного портрета життєвого циклу транспортного засобу 2; запропонований метод синтезу процесу взаємодії ланок складної системи з використанням матричної моделі та вагових коефіцієнтів чинників вантажопотоку 4; розроблений фактографічний портрет логістичного ланцюга поставки вантажу з використанням результатів лінгвістичної інтерпретації функцій приналежності 7, запропонований модельно-передбачаючий метод, що відображає наявність зв'язків між об'єктами, які обслуговують складну систем, та конкретизує природу зв'язку – якість вантажопотоку 8.

Апробація результатів роботи. Основні положення та результати дисертаційної роботи були викладені на конференціях: 5-6 Міжнародна науково-практична конференція – „Ринок послуг комплексних транспортних систем і прикладні проблеми логістики” (Київ.: Автоекспо, 2003/2004р.); LXVI Міжнародна науково-практична конференція – «Проблеми та перспективи розвитку залізничного транспорту» (Дніпропетровськ, 2006р.); щорічні регіональні науково-технічні конференції ПДТУ (Маріуполь, 2006-2007 р.р.)

Публікації. За темою дисертації опубліковано 5 статей у фахових наукових виданнях (у тому числі одна без співавтора). Опубліковано 4 тези доповідей на міжнародних науково-технічних конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаної літератури і 3 додатків. Основна частина роботи складає 163 сторінки, 22 рисунків, 9 таблиць.

4

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дослідження, надається загальна характеристика роботи, сформульовані мета та завдання дослідження, визначені наукова новизна та практичне значення отриманих результатів досліджень.

У першому розділі проведен комплексний аналіз теорії та практики управління ефективною діяльністю транспортної системи промислового району в умовах ринку ЗіОК. У розділі сформульовані завдання дослідження та визначені шляхи їх вирішення. Аналіз динаміки вантажопотоків ЗіОК і результатів оцінки ступеня їх сталості (фактична оцінка сталості ринку ЗіОК ф вимірюється коефіціентом аппроксимації, котрий розраховується, як відношення середньоквадратичного відхилення к середнєму рівню) на експортно-імпортному сегменті ринку, з урахуванням сезонності (табл. 1), зумовив можливість створення ЛРЦ на базі існуючого підприємства ТОВ «СРЗ» (м. Маріуполь).

Таблиця 1

Сезони | Період час | Рівняння регресії | Оцінка (ф)сталості вантажо

потоків

Літній | тижні | у = 25.7x4-578.96 x3+5158.9 x2-22663x+125434 | 0.12

Осінній | у = -175.3x4+5481.7x3-55777x2+176846x+23103 | 0.001

Зимовий | у = -101.9x4+3899.6x3- 46872x2+196096x+42894 | 0.28

Весняний | у = -134.4x4+3589.9x3-30270x2+76335x+77537 | 0.003

Річний | 2004-2005 | у = -381.9x4+11666x3-120004x2+456869x+3249 | 0.404

Сумарний | 1991-2004 | у = 0.21x2-3.027x+20.445 | 0.23

Результати оцінки ступеня стійкості вантажопотоків ЗіОК

Встановлено, що основною проблемою, яка перешкоджає сталої діяльності ЛРЦ, є недостатній рівень організації та управління взаємодією транспортних систем промислового району в умовах ПЛЛЗ; відсутність методів використання резервів пропускної спроможності залізничних доріг та автокомунікацій.

Вирішення проблеми управління ефективністю транспортної системи ускладнюється відсутністю єдиної методики визначення ефективності, як для транспортної системи в цілому, так і для складових її видів транспорту а також відсутністю методики моніторингу процесу управління.

При аналізі робіт взаємодії транспортних систем, які спрямовані на підвищення їх ефективності, вивчалися роботи таких вчених як: А.О. Правдін , В.Я. Негрей , В.А. Подкопаєв , В.В. Звонков. Аналіз їх робіт показав, що транспортна система виконуючи подвійну функцію –

5

каналу для пропуску вантажопотоків і бункера для поглинання сплесків пропускної спроможності, при відсутності координованої дії призводить до функціонального перевантаження.

Проте, моделі в проаналізованих роботах не враховують таких особливостей вантажопотоків ЗіОК, як реверсивність (під терміном реверсивності розуміється поліспрямованість векторів руху вантажних потоків на обмеженому часовому відрізку); можливість їх фазового переходу – здатність до якісної трансформації властивостей матеріального потокового процесу в межах однієї форми потоку (переробка потоків ЗіОК в ЛРЦ, а саме доведення зернових до певного якісного рівня – зменшення вологості зерна й т.і.).

Ґрунтуючись на результатах аналізу виконаних досліджень, вирішення проблеми пропонується здійснити з використанням системного підходу, який реалізується на засадах логістики з координацією роботи всіх ланок логістичного ланцюга. З цією метою, в моделі, запропонованої в цьому дослідженні, був врахований принцип монотонності цільової функції, розроблений Ю.Б. Гермейером. Запропонована модель дозволяє на основі сталого та ефективного компромісу визначити той внесок, який повинен здійснити кожний учасник для досягнення емерджентної властивості ЛРЦ.

Емерджентність досягається з використанням методу «загальної рівноваги», засновниками якого є Л. Вальрас, А. Маршал, А. Вальда, Дж. Нейман.

На підставі проведеного в першому розділі дисертаційної роботи аналізу сформульована робоча гіпотеза. Суть гіпотези полягає в тому, щоб завдяки методам і алгоритмам скоординованої взаємодії ланцюгів мережі зернових потоків, забезпечити транспортною системою промислового району функцію ефективної і сталої переробної здібності і пропускної спроможності ЛРЦ.

У другому розділі виконано моделювання функцій ланок припортового логістичного ланцюга, які обслуговують ринок ЗіОК, надається оцінка їх характеристик за критерієм сталої взаємодії.

У моделях враховано, що діяльність ланок ПЛЛЗ визначається багатономенклатурністю потоків та їх реверсивністю. Координатором, що забезпечує їх сталу взаємодію, є ЛРЦ. Основна умова роботи ЛРЦ – наявність розвинутої транспортної інфраструктури. З урахуванням цих чинників найприйнятнішими місцями розташування ЛРЦ є великі промислові вузли, в яких є морські торгові порти, і робота ЛРЦ визначається показником ефективності (WЛРЦ).

Чинники, що визначають діяльність ПЛЛЗ зведені до семи базових груп: стан транспортних систем, які обслуговують функціонування ЛРЦ (К1h/(п/в)і); сфера потужностей, призначених для роботи на ринку ЗіОК (К2х/(п/в)і); сфера виробництва ЗіОК (K3Y/(п/в)і); сфера переробки потоків ЗіОК (K4Z/(п/в)і); сфера збуту ЗіОК (K5q/(п/в)і); сфера споживацького ринку (K6r/(п/в)і); сфера управління ЗіОК (K7S/(п/в)і); де h/, х/, Y/, Z/, q/, r/,S/ – чинники, що входять до базових груп; i –

6

порядковий номер чинника, індекс п/в - їх класифікація, відповідно: (п) постійні та (в) варіюючи. Оперуючи ними, складен фактографічний портрет функціонування ЛРЦ в умовах ПЛЛЗ (рис. 1). Для визначення оптимальних варіантів маршрутизації вантажопотоків на ринку ЗіОК введені якісні показники оцінки ланок ПЛЛЗ, у вигляді вершин графа Ейлера.

Рис. 1. Фактографічний портрет ПЛЛЗ (граф Ейлера):

Рівень сталої взаємодії ланок, що входять в ПЛЛЗ залежить від кожної з них. З цією метою розроблен алгоритм взаємодії ланок в ПЛЛЗ (рис. 2). Задача, яка вирішується за його допомогою, полягає в сумарній оцінці пропускної спроможності транспортної системи (а - транспортна система – ланка ПЛЛЗ, - вид транспорту) на певному часовому інтервалі tінт та визначенності резервів її нарощування.

Оператори (1 і 2) здійснюють перевірку виконання умови – досягнення максимальної переробної спроможності ЛРЦ (qлрцзіок). яка повинна відповідати сумарній пропускній спроможності транспортної системи . Порушення умови створює утворення черг транспортних засобів (ТЗ), які очікують обробку в ЛРЦ, і вимагає перегляд параметрів (при невиконанні умови для оператора 1), які характеризують діяльність транспортної системи за видами транспорту, а саме: швидкості руху (V), кількості транспортних заходів (ТЗ) (n) добовому вантажообігу, який обслуговується відповідним видом транспорту () і перегляду планового обсягу вантажопотоку ЗіОК Qплан зіок (при невиконанні умови для оператора 2)

У модулі З.Д., цього алгоритму, здійснюється оцінка діяльності залізничного виду транспорту (з.д.), залежно від рівня його взаємодії з припортовою залізничною станцією. Результати обчислень алгоритма зведені в таблиці 2. На підставі цього зроблен висновок: пропускна спроможність залізничної станції має достатній резерв для обробки вантажопотоків ЗіОК Q ЗіОК, які плануються на рівні 1 млн. тонн на рік.

Рис. 2. Алгоритм взаємодії ланок ПЛЛЗ

7

Таблиця 2

Характеристика взаємодії залізничної транспортної системи з припортовою станцією

Можливий обсяг перевезень | Пропускна спроможність станції %

Тонн на рік | Вагонів на добу | Використання

пропускної спроможності % | Резерв %

Загальний | що використовується

1500000 | 108 | 83 | 17 | 7

1847967 | 130 | 86 | 14 | 4

2195934 | 152 | 92 | 8 | -2

У модулі А алгоритму (рис. 2) визначається оцінка діяльності автомобільного виду транспорту, що залежить від характеристики транспортного потоку та величини пропускної спроможності автотранспортних комунікацій, прилеглих до ЛРЦ.

Для сезонного дослідження можливостей автотранспортних комунікацій, що прилягають до ЛРЦ ЗіОК, у будні (бд.) та вихідні (вх.) дні, використана методика Д.В. Капського та Д.В. Ржанського. Автотранспортні комунікації умовно розбиті на *j ділянок (j – порядковий номер ділянки на маршруті прямування ТЗ; j:=1,.,5), які розташовані від перехрестя до перехрестя. Результати дослідження наведені в таблиці 3.

Таблиця 3

Зведена таблиця сезонної завантаженності автотранспортної системи

Номер ділянки

*j | Пропускна здатнісь

j, од/год. | Середня сезона щільність руху автотранспортних засобів (лj/), од/год

зима | весна | літо | осінь

бд. | вх. | бд. | вх. | бд. | вх. | бд. | вх.

1 ділянка | 1000 | 1000 | 1070 | 1110 | 1170 | 1200 | 1290 | 1210 | 1270

2 ділянка | 1000 | 1010 | 1120 | 1210 | 1270 | 1300 | 1350 | 1320 | 1380

3 ділянка | 750 | 500 | 620 | 700 | 720 | 590 | 780 | 610 | 800

4 и 5 ділянка | 750 | 300 | 390 | 450 | 490 | 490 | 500 | 510 | 520

На підставі порівняльного аналізу пропускної спроможності транспортних комунікацій j і щільності руху автотранспорту j/ зроблен висновок: максимальна завантаженість автомобільного виду транспорту досягається навесні, влітку та восени, і є критичною (j(max)j/), тоді як в зимовий період транспортні комунікації мають достатні резерви для пропуску додаткових вантажопотоків. Ефективність автотранспортної системи знижується при сезонному зростанні вантажопотоків ЗіОК, які спрямовуються в ЛРЦ (табл. 3).

8

Необхідно зазначити той факт, що пропускна спроможність морських комунікацій Nм-т на даний час по данним завантаження Азовського басейну до 2020р. має достатньо резервів для нарощування вантажопотоків.

Методика розрахунку рівня взаємодії транспортних систем і ЛРЦ враховувала такі параметри: час виконання вантажно-розвантажувальних операцій з транспортної одиниці (автомобіль tп.равт = 15 хвилин і залізнична одиниця tп.рз.д. = 21 хвилина на 1вагон) та величину математичного сподівання її прибуття в ЛРЦ (автотранспортна одиниця Мx=12,9 хвилин і залізничний рухомий склад Мx = 28,032 хвилин). Отримані результати розрахунку дозволяють зробити висновок: 60 % добового надходження автотранспортних засобів і залізничного рухомого складу (потягів) знаходяться в стані утворення черг для їх подальшого обслуговування в ЛРЦ ЗіОК.

Керування сталою взаємодією ланок ПЛЛЗ, передбачено модулем алгоритму «ЛРЦ» (мал. 2.), де визначається механізм роботи ЛРЦ, що враховує особливості ринку ЗіОК. Для цього ЛРЦ ЗіОК модельован як система масового обслуговування, в якому вхідні потоки вимог, дисципліна черги, структура системи допускають керуючий вплив.

Взаємодії ланок ПЛЛЗ, модельовані з використанням вершин графа Ейлера, дозволила обгрунтувати вибір маршрутизації вантажопотоків за варіантом, що виключає участь у ланцюзі зернотрейдерів (ланки – А1, рис. 1). Цей варіант зменшує кількість ланок у графі, а отже, виключає деякі чинникі, що знижують сталість функцій ЛРЦ.

Таким чином, на підставі системного аналізу та розробленої моделі отриманий результат дозволяє збільшити вантажопереробку, при використовуванні резервів пропускної здатності транспортної системи.

У третьому розділі розроблена методика керування сталою взаємодією ланок припортового логістичного ланцюга в умовах ринку зернових і олійних культур, в якій запропонован алгоритм «Людини приймаючої рішення» (ЛПР).

Вирішення завдань керування припортовими ланками здійснюється на підставі оцінки їх складної діяльності, що визначає виникнення проблемної ситуації.

Розроблена модель проблемної ситуації враховує взаємодію ланок в транспортній системі, взаємозв'язок основних елементів процесу знаходження рішення. Мета моделі – вирішення проблеми забезпечення ефективності ланок ПЛЛЗ в умовах їх сталої взаємодії (рис. 3). Розроблена модель надана у вигляді системи її факторів:

<U,Л,Y/,H,Ш,W,с,И>, (1)

де U – множина припустимих стратегій ЛРЦ в умовах ринку ЗІОК, Л –групи чинників, що притаманні ринку ЗіОК (рис. 1: К1 К7); Y/ – результат функціонування ЛРЦ ЗіОК; Н,Ш – моделі, які забезпечують стійкість діяльності ланок ПЛЛЗ; W – критерій ефективності діяльності ланок

9

ПЛЛЗ; с – модель переваг, що є формалізованим зображенням ЛПР про «краще» та «гірше» серед елементів деякої множини; И – інформація про діяльність ланок ПЛЛЗ в умовах ринку.

Першим кроком розробленого алгоритма є аналіз причин, які створили проблему транспортного обслуговування вантажопотоків ЗіОК в створюваний ЛРЦ (розділ1), а також визначення концепції його діяльності в ринкових умовах. Згідно теорії про концепції раціональної поведінки ЛРЦ, прийнята концепція адаптивізації, як відповідна стратегії механізму його діяльності в умовах ринку ЗіОК. Концепція адаптивізації припускає можливість оперативного управління діяльністю ПЛЛЗ в цілому та окремих її ланок, що складаються на основі поточної інформації ринку И про зміну оцінки сталості вантажопотоків ф на ринку ЗіОК (табл. 1). Суть концепції полягає в зміні стратегій управління на основі не тільки апріорної, але і поточної прогнозної інформації щодо розвитку ринку ЗіОК, з метою досягнення або збереження певного стану ПЛЛЗ при комплексі умов проведення операцій, що змініються, в ЛРЦ. Комплекс характеризується «активністю» технологічних операцій (активна фаза роботи – період сільськогосподарських робіт і фаза очікування – накопичення вантажопотоків та їх перерозподіл) і можливістю транспортної системи (6), як структурного підрозділу ЛРЦ.

З кількості можливих стратегій U(t,ф) ЛРЦ в умовах ринку ЗіОК обирається та або інша його стратегія. У цьому випадку згідно з концепцією адаптивізації слід вибрати таку адаптивну стратегію u*(t) з множини U (t,ф), яка забезпечує ефективність на прогнозний час – Wi (u*(t),ф) більшу або таку як ефективність стратегії обраної попередньо – Wiтр(u (t),ф), u (t)U(t,ф),:

Рис.3. Алгоритм ЛПР забезпечення ефективності ланцюгів ПЛЛЗ в умовах їх сталої взаємодії

Wi(u*(t),ф) ? Wiтр(u (t),ф); u (t)U(t,ф), (2)

де t – час на який обирається стратегія ЛРЦ; ф – прогнозний час зміни стратегії ЛРЦ з ринкових умов ЗіОК.

При визначенні ефективної стратегії, ефективність аналізованої ланки ПЛЛЗ, змінюється залежно від сезону, і повинна відповідати умові (2), тобто бути більше або дорівнювати необхідній ефективності Wi тр. Концепція адаптивізації призводить до цілеспрямованої та гнучкої системи дій ланок ПЛЛЗ, в умовах ринку ЗіОК. Наявність компоненту Л= {К1.К7} (рис. 1,2), як самостійного елемента в моделі проблемної ситуації передбачає, що безліч

значень чинників, які характерні для ринку ЗіОК (рис. 2) при вирішенні завдань, буде визначений.

Наприклад, неузгодженість між діями ланок ПЛЛЗ, яка викликана реверсивностью і сезонностью ЗіОК характеризується рівнем неузгодженості - м. Визначення значень оцінки м є

10

самостійним завданням, вирішення якого відбувається за допомогою моделювання діяльності ЛРЦ на базі гравітаційної моделі.

Модель переваг с є формалізоване зображення ЛПР про «краще» та «гірше» серед елементів деякої множини. Визначивши перевагу одного з елементів, вирішуються важливі частинні завдання. А саме: визначення завантаженості ланок ПЛЛЗ здійснюється за допомогою побудови моделі H, яка надає комплексну оцінку їх стану та моделі Ш, що забезпечує синхронізацію діяльності ланок.

Взаємозв'язок вказаних компонентів зазначений в алгоритмі (рис.3.). Стрілками на схемі вказані відносини між елементами проблемної ситуації. Поєднуючись з інформацією ИАо щодо проблеми транспортної системи, що обслуговує діяльність ЛРЦ та концепції його функціонування, ЛПР послідовно формує в групи чинники Л , що спираються на И модель переваги. Наступним кроком ЛПР, спираючись на інформацію щодо найзавантаженішої ланки Ин, розробляє підхід для виходу з проблемної ситуації. Використовуючи інформацію щодо пропускної спроможність транспортної системи И та інформацію про фактичний обсяг оброблюваного потоку И (qлрцЗіОК) формує підхід «стійкості ланок системи», який базується на рівновазі діяльності ЛРЦ і транспортної системи {q}.. Використовуючи оператори відповідності (1 5), перевіряється коректність виконання умови {q}, а саме: відповідність пропускної здатності транспортних комунікацій і здатності переробки ЛРЦ q. За відсутностью виконання умови згідно оператору 1 розробляються моделі {Ш} і {N}, основна мета яких є поліпшення функціональності ЛРЦ і контроль за виконанням ухвалених рішень (моніторинг). Для перевірки виконання умови л>qлрцЗіОК щодо використання інформації в моделі ИШ і ИN, діє оператор відповідності 2. Не виконання умов потребує повернення до корекції елементів моделі {Ш}. Під час виконання умови л>qлрцЗІОК використовується оператор відповідності 3, який відповідає за перевірку інформації И(qлрцЗІОК) щодо можливості транспортної системи обслуговувати роботу ЛРЦ. Використання можливостей транспорту визначає оператор4. Вирішення завдання пропускної спроможності комунікацій транспортних систем, дозволяє підійти до використання оператора 5, який відповідає за перевірку економічної доцільності отриманого рішення, що полягає у визначенні терміну окупності інвестицій. Таким чином визначаєтьс економічно обґрунтований показник ефективності Wi ЛРЦ як ланки ПЛЛЗ, при якій буде виконується умова {q} – пропускна здатність транспортних комунікацій повинна бути у рівновазі з переробною спроможностью ЛРЦ.

11

В четвертому розділі моделються і наводяться рішення що до процесу управління сталою діяльністю ланок припортового логістичного ланцюга в умовах ринку зернових і олійних культур.

Управління стійкою діяльністю ланок ПЛЛЗ, які обслуговують ринок ЗіОК, полягає в системному підході і здійснено за допомогою логічного ланцюга, який базується на розробленому в третьєму розділі алгоритму (мал.3.).

Для вирішення поставленого завдання, згідно з алгоритмом, формуються основи діяльності ЛРЦ на ринку ЗіОК, які входять до складу структурно-функціональної схеми ЛРЦ ЗіОК з наданням алгоритму його діяльності та системою показників, які її характеризують. Оцінка функціональності ЛРЦ ЗіОК надана у вигляді економіко-математичної моделі:

, при Ск=const (3)

де Wлрц – показник ефективності ЛРЦ (чистий прибуток, отриманий центром під час обслуговування вантажопотоків ЗіОК); f – підрозділ ЛРЦ ЗіОК (1- виробничий; 2- зерносховище; 3- підрозділ збуту; 4-транспортний); n – кількість підрозділів на ЛРЦ (у ЛРЦ, який обслуговує роботу ринку ЗіОК n = 4); Пi– величина прибутку, отриманого f підрозділом ЛРЦ за обслуговування потоків ЗіОК, грн; Ск – ставка, який визначає відсоток зниження вартості ЗіОК за їх невідповідність певному рівню якості, %.; Ц – собівартість ЗіОК, грн/т.

Значення транспортного підрозділу в структурі ЛРЦ, зумовила необхідність підходу, до його діяльності, заснованого на використанні ймовірнісно-статистичного методу. Розглянуті елементи транспортної системи, що обслуговуючої діяльність ЛРЦ ЗіОК, як системи масового обслуговування.

Транспортна система, що входить в структуру ЛРЦ, послідовно переходить з одного стану в інший. Для визначення показників імовірності функціонування даної системи, застосовано статистичне випробування (метод Монте-Карло) послідовності її станів S1 S2 ... SN -1 SN.

Середнє значення будь-якої пов'язаної випадкової величини, що пов'язана з транспортною системою визначиться як:

, (4)

де (S i) – значення шуканої величини в стані Si .

Запропонований підхід є аналізом складних транспортно-технологічних процесів і дозволив отримати рекомендації щодо ефективного використання елементів транспортної системи в структурі ЛРЦ ЗіОК.

12

Показник економічної ефективності транспортної системи в структурі ЛРЦ ЗіОК, залежіть від надійності елементів, що входять до її складу, тому наведен функцією залежності від параметрів, які характеризують діяльність пункту технічного обслуговування та ремонту, як елемента транспортної системи:

, (5)

де Зтс – витрати в транспортній системі, що обслуговуює діяльність ЛРЦ ЗіОК; Сjk(mj) – залежність собівартості обробки Jого транспортного засобу на kом ремонтному модулі від загальної кількості транспортних засобів, що ремонтується; mj – загальна кількість рухомого складу, що необхідна для технічного обслуговування та ремонту; k – номер ремонтного модуля, що використовується на n відстані технологічного ланцюга для технічного обслуговування та ремонту jой транспортної одиниці; ж/jk – вартість ремонту устаткування kого ремонтного модуля для ремонту jого транспортного засобу; лk(m) – продуктивність kого ремонтного модуля, що виконує конкретні ремонтно-відновлювальні операції залежно від його спеціалізації, де m- кількість рухомого складу, що потребує в технічного обслуговування або ремонту; – оцінювальні показники, що характеризують фактичний стан j-ого транспортного засобу і визначений обсяг необхідних ремонтно-відновлювальних робіт.

Для отримання кількісної оцінки завантаженості ланок ПЛЛЗ в роботі використовується метод призначення вагових коефіцієнтів впливу. Вагові коефіцієнти набувають найбільше значення для тих критеріїв, відносний розкид яких в області частинних критеріїв найбільш значний і визначаються за формулою:

, (6)

де і – коефіціент відносного розбросу оцінок і-го крітерію.

По результатах розрахунків ваги критеріїв, збудовані діаграми (рис. 4), що надали комплексну оцінку завантаженості ланок ПЛЛЗ.

Отриманий результат визначив, що найнавантаженішим в ПЛЛЗ є ЛРЦ ЗіОК. Враховуючи отримані результати наступні дослідження та розробки спрямовувались на вирішення проблеми стійкості функцій ЛРЦ ЗіОК як ланки координатора, що відповідає за ефективність транспортних систем припортових зон.

Присутність на ринку ЗіОК великої кількості учасників і неузгодженого використання ними транспортних систем, зумовило необхідність їх координованої взаємодії що визначає вцілому сталість функцій ЛРЦ ЗіОК.

13

Рис. 4. Завантаженість ланок промислово-транспортної системи:

Перелік дій постачальників наведен за допомогою матрици PH розмірністю nx6, в якій i-й рядок PH [i,m] відповідає діям i-го постачальника:

, (7)

Поведінку i го постачальника, який використовує різні транспортні підходи (залізничний або автомобільний) до ЛРЦ ЗіОК можна представити у вигляді сітки Петрі, що представлена на рис. 5.

Для отримання кількісної оцінки сталості ЛРЦ ЗіОК, зроблено припущення, що під позицією, яка лімітує величину оброблюваного вантажопотоку ЗіОК в ЛРЦ, розуміється механізм – динамічні ваги.

Рис. 5. Сіть Петрі дії постачальника, який використовує залізничний (з.д.) й автомобільний (авт.) транспорт:

Таким чином, для визначення ймовірності того, що дана позиція не є вільною, скористаємося показником П:

, (8)

де v – параметр показового розподілу (середній час завантаження, вивантаження одного автомобіля); л*– параметр найпростішого потоку (середня кількість автомобілів, що надходять до пункту); n – кількість вантажно-розвантажувальних механізмів.

Посилення процесу синхронізації між учасниками ПЛЛЗ, досягається шляхом мінімізації впливу чинника реверсивності потоків ЗіОК тому запропоновано, що основною ознакою потокового процесу є зміна станів потоку - його реверсивність.

Результати аналізу процесів, що відбуваються в ланках ПЛЛЗ, дозволили припустити, що елементи потокової моделі, що розробляється, повинні знаходиться в стані рівноваги. Як аналогія з фізичними (термодинамічними) системами, врахован той факт, що ЛРЦ ЗіОК є складною системою, тому в якості функції корисності принята ентропія, яка характеризує розподіл імовірностей її стану. Ентропія досягаючи свого максимального значення, приписує рівні

14

ймовірності всім станам ЛРЦ ЗіОК. Отже, поток описан гравітаційною моделлю: (9)

де Gе,і – оцінка сталості функцій ЛРЦ ЗіОК, що характеризує здатність переробити такий обсяг вантажопотоків ЗіОК з регіону е (експортера) в регіон і (імпортер), при якому економічні витрати на його діяльність відповідатимуть планованим, тонн./грн.; Sе – обсяги виробництва ЗіОК в регіоні «е»- експортер, тонн; Рі – обсяги споживання ЗіОК в регіоні «і» - імпортер тонн; Се,і -- витрати на транспортування з регіону «е» в регіон «і», грн.; м – рівень неузгодженості в роботі ланок ПЛЛЗ, що обслуговує експорт і імпорт.

Сталость функцій ЛРЦ при координованій взаємодії з транспортної системи, забеспечується моніторингом процеса. Специфіка вирішення завдання моніторингу полягає в тому, що на достовірність отриманої інформації, впливає велика кількість чинників, таких, як: коливання вантажопотоків ЗіОК (сезонність); пропускна спроможність транспортних комунікацій прилеглих до ЛРЦ ЗіОК; реверсивність вантажопотоків і т.і. Процес моніторингу рекомендовано провести в два етапи.

Перший етап: дається узагальнена оцінка сталості функцій ЛРЦ ЗіОК, що досягається шляхом підсумовування складових параметрів, що описують стан технологічного та економічного процесу ЛРЦ.

На другому етапі: визначається залежність сталості функцій ЛРЦ ЗіОК від пропускної спроможності транспортних комунікацій. Для визначення ступеня впливу завантаженості транспортних автотранспортних комунікацій на ефективність роботи ЛРЦ ЗіОК розроблена стохастична оцінка ЛРЦ ЗіОК. При її моделюванні враховувалося, що між чинниками ефективності роботи ЛРЦ ЗіОК і завантаженістю транспортних комунікацій X і Vз.к. спостерігається кореляційна залежність.

Таким чином стохастична модель залежності ефективності роботи ЛРЦ від завантаженості транспортних комунікацій описано таким чином:

, (10)

де W лрцt – значення, що характеризує ефективність роботи ЛРЦ ЗіОК у момент t; * – значення, що характеризує наявність черги на транспортних коммунікаціях прилеглих до ЛРЦ ЗіОК у момент t; i = 0, 1, 2. – лагові коефіцієнти (вагові коефіцієнти, що відображають значущість (вага) чинника дії). У нашому випадку пропонуємо, що вага чинника завантаженості транспортних комунікацій наближається до одиниці (і>1), t – випадкова помилка рівняння (визначає область коливань показника ефективності).

5

Вираз обмежений достатньо великим горизонтом часу Т.

Результуюча модель управління сталої діяльністю ланок ПЛЛЗ в умовах ринку ЗіОК, наведена у вигляді рівності двох функцій (9) і (10):

, (11)

Практична цінність розробленого підходу вирішення проблеми управління сталою діяльністю ланок ПЛЛЗ в умовах ринку ЗіОК, полягає в побудові електронної таблиці на базі програмного продукту Excel 2000 (табл. 4) та її застосування як інструмента в системі контролінгу діяльності ЛРЦ, як структурного підрозділу ВАТ «Українська промислово-транспортна компанія» м. Маріуполь.

Базис таблиці включає: вибірку статистичних даних, що визначають динаміку обсягів потоків ЗіОК, спрямованих в ЛРЦ (S,P –експорт/імпорт ЗіОК); кількість, стаціонарних вантажно-розвантажувальних одиниць в структурі ЛРЦ (n – кількість розвантажувальних одиниць); кількість транспортних засобів які знаходяться в ЛРЦ для їх обслуговування (К); середній час завантаження, вивантаження одного автомобіля (), вартість обробки однієї тонни ЗіОК (С); розроблені математичні моделі, що визначають коефіцієнт неузгодженості (реверсивності) дій між ланками ПЛЛЗ () і т.д.

Використовуя параметри роботи транспортної системи, а також кількісну характеристику механічної озброїності ЛРЦ, розраховуєтся коефіціент узгодженності. Приклад використання таблиці, полягає у тому, що у будь яку мить ЛПР має можливість перевірити рівень ризику виникнення черги транспортних засобів (рис. 6) характеризуємого оцінкою імовірності вільності посту розвантаження транспортних засобів Р0, який пов'язан з ростом неузгодженності між діями участников ринку .

На підставі таблиці 4, складений графік діяльності ЛРЦ ЗіОК (рис. 6).

Так на часовому відрізку від 630 до 1430 функціонування ПЛЛЗ, пропускна спроможність прилеглих до нього транспортних комунікацій, є низькою, що впливає на обсяги постачання вантажопотоку ЗіОК qлрц (qлрц планове =120 тонн/годину при плануємом обсязі ЗіОК 1 млн.тонн/рік), та знижує ефективність ЛРЦ. Практичне вирішення цієї проблеми можливе шляхом варіювання обсягів ЗіОК, що переробляє ЛРЦ, це дозволяє зменшити показник неузгодженості в діях між учасниками ринку та мінімізувати вплив такого чинника як реверсивність потоків ЗіОК.

Таблиця 4

Електронна таблиця

t (г:хв) | н,хв. | л,*

одиниць | n,

одиниць | k, одиниць | Р0 | S, од | P, од | Kv | C, грн | м

1:00 | 10 | 1 | 2 | 3 | 0,9996668 | 0,05 | 4 | 0 | 0,2 | 10 | 0

6

1:30 | 7 | 5 | 2 | 3 | 0,0398066 | 0,05 | 8 | 0 | 0,2 | 10 | 0

2:00 | 8 | 3 | 2 | 3 | 0,1108945 | 0,05 | 6 | 0 | 0,2 | 10 | 0

2:30 | 15 | 7 | 2 | 3 | 0,0203941 | 0,05 | 10 | 0 | 0,2 | 10 | 0

3:00 | 15 | 1 | 2 | 3 | 0,9999012 | 0,05 | 1 | 1 | 0,35 | 10 | 0,25

6:30 | 19 | 1 | 2 | 3 | 0,9999514 | 0,05 | 2 | 2 | 0,55 | 10 | 0,6666

7:00 | 20 | 3 | 2 | 3 | 0,1110972 | 0,05 | 5 | 1 | 0,65 | 10 | 0,7142

7:30 | 15 | 2 | 2 | 3 | 0,2499506 | 0,05 | 3 | 2 | 0,65 | 10 | 0,8571

8:00 | 21 | 2 | 2 | 3 | 0,249982 | 0,05 | 3 | 2 | 0,75 | 10 | 0,75

10:00 | 16 | 2 | 2 | 3 | 0,2499593 | 0,05 | 2 | 3 | 0,8 | 10 | 0,7058

10:30 | 18 | 2 | 2 | 3 | 0,2499714 | 0,05 | 3 | 2 | 0,8 | 10 | 0,7058

11:30 | 19 | 3 | 2 | 3 | 0,1110949 | 0,05 | 3 | 3 | 0,95 | 10 | 0,9

12:00 | 21 | 3 | 2 | 3 | 0,1110991 | 0,05 | 3 | 3 | 0,95 | 10 | 0,9

12:30 | 25 | 5 | 2 | 3 | 0,0399957 | 0,05 | 3 | 5 | 1,1 | 12 | 1,0869

13:00 | 30 | 5 | 2 | 3 | 0,0399975 | 0,05 | 5 | 3 | 1,1 | 12 | 1,0869

Рис. 6. Добовий графік діяльності ЛРЦ ЗіОК

Висновки

1. Аналіз функціонування транспортної системи великого промислового району виявив можливості використання системних закономірностей, засобів, функцій та керуючих дій для зростання потоку зернових і олійних культур, що переробляються логістичними розподільчими центрами припортової зони.

2. Скоординовану взаємодію всіх припортових об'єктів логістичного ланцюга запропановано здійснити на основі картограми сезонної інтенсивності потоку ЗіОК. Розроблені і запропоновані методи загальної рівноваги та закономірності сталих функцій логістичного розподільчого центру що до переробних здібностей і пропускної спроможності залізничних та автомобільних транспортних систем.

3. Розроблена методика управління процесом сталої взаємодії транспортних систем промислового району в припортовому логістичному ланцюзі постачання зернових культур, шляхом «вбудовування» в неї органу-координатора – логістичного розподільчого центру. Методика заснована на концепції діяльності мультимодальних центрів в умовах інтегрованої реверсивної логістичної мережі.

4. Проведено моделювання процесу сталої взаємодії припортових транспортних систем, що обслуговують діяльність логістичного розподільного центру зернових. Процес моделювання заснован на покроковому вирішенні завдань, які були визначені дисертаційною роботою, в їх читкій послідовності, що уможливило втілення цих рішень в діючу ПЛЛЗ.

7

5. Визначена залежність зв'язків параметрів управління сталою взаємодією елементів ПЛЛЗ, що дозволило покращити процес управління зернопотоками по крітерію інтегрованого цілого показника узгодженності дій між учасниками ринку ЗіОК.

6. Результати дисертаційної роботи впроваджені в ЗАТ «Українська промислово-транспортна компанія», що дозволило їй розгорнути бідівницто ЛРЦ в промисловому районі м.Маріуполя, за разробленою в дисертації рекомендацією обсяга обробки зернових на 1 млн. тонн на рік. Економічний ефект отриманий в процесі впровадження результатів підтверджений відповідними економічними розрахунками завіреними директором фірми ТОВ «Тофіс».

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Берестовой А.М., Лямзин А.А. Управление качеством услуг предоставляемых транспортно-экспедиторскими компаниями // Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики: 5 Міжнародна науково-практична конференція, Зб. наук. праць. – Київ, 2003. – Вип.5. – С.24-29.

2. Берестовой А.М., Лямзин А.А. Моделирование системы технического обслуживания и ремонта локомотивов // Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб. наук. праць. – Маріуполь, 2003. – Вип.13. – С.276 -280.

3. Берестовой А.М., Лямзин А.А. Экономико-математическая модель логистического центра зерновых и масленичных культур // Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики: 6 Міжнародна науково-практична конференція, Зб. наук. праць. – Київ, 2004. – Вип.6. – С.123-128.

4. Берестовой А.М., Лямзин А.А. Совершенствование работы локомотивного хозяйства промышленных предприятий // Вісник Приазовського