Расчет входных параметров модели расстановки флота
Впояснительной записке курсового проекта должны быть представлены в табличной форме результаты расчетов всех входных параметров и приведены примеры вычислений применительно к каждому судну и схеме. В данном разделе приводятся указания по расчету параметров tij Tj, Пij. Для параметров Pij и Qj,особых пояснений не требуется.
Ходовое время складывается из чистого ходового времени, дополнительного времени, учитывающего задержки при прохождении каналов, проливов, а также времени вспомогательных операций (швартовки, от-швартовки).
Чистое ходовое определяется по формуле
где Lk - протяженность (в милях) k-го участка рейса (за вычетом каналов, проливов);
Vtk - плановая техническая скорость судна, уз, в грузу или балласте
соответственно загруженности (незагруженности) к-го участка рейса;
Kисп - коэффициент использования плановой технической скорости, равный 1-Кшт, где Кшт - величина поправки на использование технической скорости, связанной с гидрометеорологическими условиями плавания. Величина поправки Кшт исчисляется по разным типам судов как среднестатистическое значение на основе многолетних наблюдений применительно к сезонам и районам плавания и составляет порядка 3 - 9%. Обычно в практике управления работой определенных типов судов величина поправки Кшт заведомо установлена. В противном случае она может быть рассчитана с использованием данных табл. 1 как отношение числа штормовых дней к числу календарных дней планового периода (для данного сезона и данного района плавания).
Дополнительное ходовое время определяется по формуле
где LJorp~ протяженность j-ro участка с ограниченной (в том числе маневренной) скоростью хода, мили;
tвсп опер - суммарное время на швартовки (отшвартовки), сут.
Нормы времени на маневровые работы судов в портах предусматривают на швартовку, отшвартовку и перешвартовку в закрытых портах от 1 до 3 ч, на постановку на якорь и съемку с якоря в рейдовых пунктах от 0,5 до 1 ч.
Результаты расчетов ходового времени, сут, приводятся в табл. 7.
Таблица 7
| Номер схемы | Переходы | Загрузка (балласт/ груз) | Чистое ходовое время | Дополнительное ходовое время | Валовое ходовое время |
Стояночное время рейса складывается из времени, затрачиваемого на производство погрузки/разгрузки, т.е. чистого стояночного времени tчст, и дополнительного времени на вспомогательные операции в портах tдоп .
Время погрузо-разгрузочных работ tчcт определяется отношением веса грузов, подлежащих перегрузке, к установленной для данного порта норме грузовых работ:
Плановое количество перевозимого судами груза определяется, исходя из следующих показателей:
грузовместимости судна W, если удельный погрузочный объем груза и превышает удельную грузовместимость судна со (груз «легкий»):
чистой грузоподъемности судна Dч, если удельный погрузочный объем груза не превышает удельную грузовместимость судна и < w (груз «тяжелый»): Q=Dч.
Чистая грузоподъемность судна представляет собой максимальное количество груза, которое судно может принять к перевозке, равное величине полной грузоподъемности DB, уменьшенной на массу запасов топлива, воды, снабжения. При зафиксированном для данных условий плавания дед-
вейте чистая грузоподъемность зависит от запасов топлива и воды, расходуемых между портами бункеровки, и поэтому на протяжении рейса может в некоторой степени изменяться (в сторону увеличения) за счет израсходованных судовых запасов.
Однако на этапе «стратегии», т.е. при планировании на определенную временную перспективу (в данном случае квартал), представляется возможным пренебречь вышеуказанным различием и принять на участках с тяжелыми грузами в качестве планового количества принимаемого в порту груза величину так называемой плановой чистой грузоподъемности:
На стадии принятия «тактических» решений о вводе судов в график работы на ближайший месяц при определении принимаемого к перевозке количества груза необходимо учитывать изменение Dч на участках рейса (так как увеличение Dч влечет увеличение стояночного времени, а, значит, и всей продолжительности рейса).
Ниже приводятся расчетные формулы применительно к портам бункеровки и промежуточным портам для участков рейса с «тяжелыми» грузами:
где i - номер порта и участка рейса, начинающегося в этом порту; i-= т, п -порты бункеровки;
qтход - норматив расходования топлива на ходу, т/суд; qт°т - норматив расходования топлива на стоянке, т/сут;
1 В практике управления морскими перевозками для быстрой, хотя и приближенной
ориентации, при планировании принято присваивать судам числовые характеристи
ки Dпл, устанавливаемые на основе обработки большого статистического материала.
2 При планировании каждого конкретного рейса время, связанное с запасом топлива
и воды в конечном порту «цепочки» (порт бункеровки п), может устанавливаться
заранее заведомо заданными значениями. Например, в порту бункеровки т (в нача
ле «цепочки») следует принять воду из расчета на первые сутки стоянки в порту л,
где предстоит следующая бункеровка.
 |
 |
| Qm+k - плановое количество груза, принимаемого в порту т+к, промежуточном между портами бункеровки: |
Принятие для величины Qm<i<n предельного значения (DB), вызвано тем, что во всех промежуточных, следующих друг за другом портах значение Dч будет расти за счет израсходованных на предыдущем. пути запасов. Это влечет увеличение стояночного времени, а значит, и необходимого количества топлива и воды. Следовательно, чтобы в какой-то мере «обезопасить» вычисляемые при планировании запасы от дефицита, величина Qi, должна быть увеличена;
Рсн - вес снабжения судна, куда входят различные расходные материалы (масло шкиперское имущество, провизия и т.п.), нормируемые из расчета полного запаса судна, продолжительности рейса, численности экипажа;
Qm~ плановое количество груза, принимаемого в порту бункеровки т.
Положим 
тогда на момент выхода из порта т количество груза на
борту судна приближено к максимально возможному, так как запасы рассчитаны только на предыдущий переход (переходы) до следующего порта бункеровки п и на все стоянки, включая порт п.
Особо следует отметить, что для порта бункеровки плановое количество принимаемого груза, посредствам которого определяется стояночное время, устанавливается сначала предварительно, а затем подлежит уточнению.
1 Если одновременно перевозятся и «легкие» и «тяжелые» грузы, тот же принцип расчета От сохраняется, с той лишь разницей, что в качестве Qi выступает доля Dnл (Dв, относящаяся к «тяжелым» грузам (устанавливаемая, чаще всего, исходя из соображений получения максимальной фрахтовой выручки, реже - из соображений полного использования грузоподъемности и грузовместимости).
где ticn - стояночное время в i-м порту, рассчитанное на базе уточненного значения Qi по всем портам: от т до т+к включительно (имеется в
виду только время под выгрузкой в порту т+к, которое рассчитывается посредством уточненного для предыдущего, т+к-1-го, порта количества погружаемого груза).
Значение Qm+k скорректировано поправкой на величину израсходованных запасов топлива и воды на всем предыдущем пути, что увеличивает чистую грузоподъемность судна в порту т+к. При уточнении (в сторону увеличения) массы погружаемых грузов и в порту бункеровки, и в последующих портах неизбежно возникает дефицит дизельного топлива и (возможно) воды. Во избежание этого запасы топлива и воды после окончательного расчета стояночного времени рейса должны быть откорректированы соответственно результирующему значению tpcn:
Установленное дополнительное (в сравнении с предварительным) количество дизельного топлива и воды может быть численно изъято из величины запаса снабжения Рсн, содержащего в себе определенные резервы (например, масло, рассчитанное на полный запас судна, что для одного рейса избыточно). Таким образом, баланс грузов и запасов на судне не нарушится. При погрузке «легкого» груза в порту бункеровки запас топлива и воды в подобной процедуре уточнения не нуждается, так как масса принимаемого груза определяется как отношение грузовместимости судна W-1 к удельному погрузочному объему u, т.е. масса «легкого» груза устанавливается не приближенно, а точно. Пояснения по использованию вышеприведенных формул и примеры расчетов подробно изложены в учебнике по управлению работой морского флота [3].
1 При погрузке нескольких «легких» грузов доля грузовместимости судна, относящаяся к каждому из них, устанавливается аналогично изложенному выше.
 | |||
 | |||
 |
Под дополнительным стояночным временем tcтдоп подразумевается
время на перешвартовку судов (от 1 до 3 ч), на подготовку трюмов к грузовым операциям, на прохождение таможенных формальностей, оформление грузовых документов и т.д. Производимые портами вспомогательные операции необходимо по времени совмещать с грузовыми работами. Обязательным условием является совмещение погрузочных операций с бункеровкой судна, если это возможно по характеру груза.
Результаты расчета стояночного времени следует представить в виде табл. 8.
Таблица 8
Тип судна..........
| Номер схемы | Порт захода | Кол-во груза | Операция | Чистое стояночное время | Дополнительное стояночное время | Валовое стояночное время |
| Всего по схеме | ||||||
| Всего по схеме | ||||||
Далее составляем сводную таблицу продолжительности рейсов по всем схемам и судам (табл. 9).
Таблица 9
| Номер | Временные элементы рей- | Типы судов | ||
| схемы | са | |||
| Ходовое время | ||||
| Стояночное время | ||||
| Время рейса | ||||
| Ходовое время | ||||
| Стояночное время | ||||
| Время рейса | ||||
Такой подход, который отражает тот факт, что в практических условиях суда обычно не приступают к работе одновременно (в один день), призван способствовать тому, чтобы начало выполнения договорных обязательств на плановой период (квартал) осуществлялось не позднее 15-го числа планового месяца.
Прибыль Пij исчисляется в американских долларах. В затратной части прибыли учитываются эксплуатационные расходы (включающие ходовую и стояночную составляющие) и расходы по дисбурсментским счетам, которые должны быть представлены по всем портам захода. Расходы на погру-зо-разгрузочные работы не учитываются (согласно условиям чартеров FIOS).
Доходы рассчитываются на основании фрахтовых ставок за перевозки и количества фрахтовых единиц [5] перевозимого груза (исходя из загрузки судна в рейсе). Подробно порядок расчета прибыли излагается в работе [3].
Результатом решения задачи на этапах, рассмотренных в разд. 2 и 3, является укрупненная «стратегия» работы флота на квартал.
4. Составление графика движения судов
Расчет ввода судов в график осуществляется на ближайший плановый месяц (июль). Базу для ведения графика составляют результаты расстановки флота, диспозиция судов на 20-е число предпланового месяца, уточненная заявка на перевозки грузов на плановый месяц, расчетные величины чистой грузоподъемности, числа причалов и норм одновременной обработ-
ки судов. В рамках курсового проекта исполнитель сам составляет фрагмент оперативной сводки о позициях судов (табл. 11) и заявку на перевозки на месяц (табл. 10)1.
Таблица 10
Определение числа причалов и норм одновременной обработки судов осуществляется при помощи формул:
где sumQприч ~ количество груза, перерабатываемого на причале;
МВсут - валовая, суточная норма грузовых работ по группе судов, занятых перевозкой данного груза.
Указанный расчет производится по каждому порту и роду груза. Если грузы совместимы, то в расчет принимается их суммарное количество. Результат округляется до целых чисел (в большую сторону):
где sumQ - oбщее количество грузов (по заданию), проходящих через данный порт;
MВсут — средняя валовая норма грузовых работ по проходящим через
порт грузам.
! Данные квартальной заявки уменьшаются в три раза и, таким образом, корректируются применительно к продолжительности планового периода, равного месяцу.
Результат округляется до целых чисел (в большую сторону).
Общее число обрабатываемых судов в портах в любой момент не должно превышать норму одновременной обработки, а по родам грузов -количество причалов.
При вводе судов в график целесообразно придерживаться следующего:
- стремиться осуществить все плановые отгрузки в пределах заданного
периода;
- каждое очередное судно данного типа привлекается к перевозкам в
соответствии с результатами расстановки флота по данной схеме (или на
бору схем), если предшествующие (одно или несколько) суда не справля
ются с планом отгрузок.
Например, судно определенного типа на какой-либо схеме должно выполнить два рейса. Плановый период- месяц. Рейсооборот судна составляет 20 суток. Все отгрузки в рейсе выполняются в течение первых 10 суток. Тогда на схему можно ставить одно судно на два последовательных рейса. Если бы отгрузки не укладывались в 10 суток, то на схему пришлось бы поставить одно судно данного типа. Если суда одного типа закреплены за несколькими схемами с отличающимися по величине рейсооборотами, то чередование работы судна на разных схемах может способствовать выполнению плана отгрузок в установленный срок. Следуя приведенному принципу, план перевозок может быть реализован с минимальным использованием тоннажа.
Расчет ввода судов в график планового (заданного) месяца начинается с отслеживания позиции судна с начала суток (00 часов) 20-го числа предпланового месяца. Диспозиция судов приводится в форме табл. 11.
Таблица 1 1
| Судно | Позиция | Операция (ремонт, переход, грузовые работы) | Дата, час ожидаемого окончания операции |
В записке приводится весь расчет по вводу судов в график, который представляется в форме табл. 12, с начала суток 20-го числа предпланового
месяца до момента выгрузки грузов в последнем рейсе, засчитанном в план заданного месяца.
Таблица 12
| Судно | Схема | Порт | Дата, ч | Операция (ввод, погр., выгр.) | Время стоянки, ч | Время ходовое, ч |
После выполнения обязательств по рейсам, указанным в позиции на 20-е число предпланового месяца, до начала планового месяца суда могут работать на произвольных направлениях в соответствии со сложившейся структурой грузопотоков данного бассейна, но с полной загрузкой и без неоправданных балластных пробегов. Рекомендуется после выполнения рейса, указанного в позиции, направлять суда в ближайший порт схемы, на который они должны работать в плановом месяце, т.е. ставить на заданную схему.
В соответствии с методикой учета выполнения плана «по отправлению» перевозка считается в данном плановом месяце выполненной, если судно сделало отход с грузом в этом месяце в интервале с 00:00 ч 1-го числа до 24:00 ч последнего числа месяца.
Графиком должен быть охвачен весь заданный объем перевозок на каждом из заданных направлений. Перевыполнение может быть допущено на величину 10% - для массовых и 5% - для генеральных грузов от заданной величины грузопотока на данном направлении. В плановом периоде все рейсы судов должны выполняться с полной расчетной загрузкой, кроме участков, где имеются балластные пробеги.
Если в результате расчетов по вводу судов в график в нескольких портах осталось некоторое количество грузов, недостаточное для загрузки судов на полную плановую грузоподъемность, то для их перевозки могут быть использованы суда меньшей грузоподъемности из числа отобранных либо организованы один или несколько рейсов, в которых суда в каждом из этих рейсов принимают грузы в одном или нескольких портах погрузки на один или несколько портов выгрузки.
Если в одном из портов схемы движения в планируемом периоде происходит «накладка», т.е. количество судов в отдельный момент превышает норму одновременной обработки, либо количество судов с данным грузом превышает расчетное количество причалов по этому грузу, то применяются следующие регулировочные мероприятия:
- в предплановом периоде данное судно может быть направлено в другой порт, расстояние до которого больше или меньше, чем до ранее принятого порта, либо на данное судно принимается груз, по которому норма грузовых работ выше или ниже, чем у ранее принятого груза, при котором произошла «накладка»;
• в плановом периоде судно может быть переведено на один или несколько простых рейсов на другую схему, но не произвольную, а заданную планом.
Работа по составлению графика движения завершается построением наклонного (косого) графика (см. учебник [6]).
Построение наклонного (косого) графика рекомендуется производить параллельно с расчетом ввода судов в график.
На поле графика на оси ординат указываются порты в географической последовательности. По каждому из них указываются специализированные причалы в соответствии с расчетом.
На оси обсцисс указывается время в сутках с 20-го числа предпланового по 5-е число послепланового месяца. Масштаб времени рекомендуется принимать: одни сутки - 24 мм.
Условные обозначения принимаются стандартными: погрузка - в виде одной жирной линии, выгрузка - в виде двух параллельных тонких линий, переход с грузом - в виде одной тонкой линии, переход в балласте - в виде одной тонкой пунктирной линии.
Под линией, обозначающей погрузку и выгрузку, указываются: наименование судна, количество груза, начало и конец стоянки.
В заключение выполняются расчеты по обеспечению графиком заданного плана перевозок. Результаты представляются в последней графе табл. 10.
5. Расчет показателей
В основу показателей выполняемой работы и затрат ресурсов флота по плану расстановки принимаются данные по каждому плановому рейсу в
соответствии с расчетом ввода судов и наклонным графиком. При этом балластные переходы присоединяются к груженым рейсам.
Расчет эксплуатационно-экономических показателей производится для каждого судна: по отдельным рейсам, по сумме рейсов в среднем по схеме и в среднем по сумме схем.
В тексте пояснительной записки приводится пример расчета всех показателей по данному судну при работе его на какой-либо одной схеме.
Результаты расчетов показателей представляются в табличной форме (табл. 13 и 14).
В заключение следует сделать вывод по курсовому проекту.
Таблица 1 3
| Судно | Эксплуатационные показатели |
| Номер схемы движения | |
| Номер рейса | |
| Коэффициент использования грузоподъемности | |
| Коэффициент использования грузовместимости | |
| Среднесуточная валовая эксплуатационная скорость, миль/сут | |
| Время рейса, сут | |
| Коэффициент ходового времени | |
| Производительность 1 т грузоподъемности в валовые сутки | |
| Доходы, долл. | Экономические показатели |
| Расходы по дисбурсментским счетам, долл. | |
| Расходы эксплуатационные, долл. | |
| Общие расходы, долл. | |
| Прибыль, долл. | |
| Себестоимость перевозки 1 т груза | |
| Себестоимость 1 тонно-мили | |
| Прибыль в сутки |
Таблица 14
| Судно | Номер схемы | Номер рейса | Эксплуатационные показатели | Экономические показатели | ||||||||||||
| В среднем по схеме | ||||||||||||||||
| В среднем по схеме | ||||||||||||||||
| В среднем по судну | ||||||||||||||||
Примечание. Эксплуатационные и экономические показатели соответствуют данным табл. 13.
Литература
1. Таблицы морских расстояний. - Министерство морского флота,
1980.
2. Морской флот. Технико-экономические показатели. - СПб.: ЦНИ-
ИМФ, 2002.
3. Прокофьев В.А., Вепринская Т.А. Управление работой морского
флота. - М.: Академкнига, 2006.
4. Немчиков В.И. Организация работы и управление морским транс
портом. - М.: Транспорт, 1982.
5. Лимонов Э.Л. Внешнеторговые операции морского транспорта и
мультимодальные перевозки. -СПб.: Информ. центр «Выбор», 2001.
6. Бакаев В.Г. Эксплуатация морского флота. - М.: Транспорт, 1965.
Приложение
| Страна | Наименование груза | Погрузка (П) или выгрузка (В) | Интенсивность грузовых работ, т/сут |
| Аргентина | Генгруз | В | 1 800 |
| Генгруз | П | 2 000 | |
| Сода кальцинированная в | П | 2 200 | |
| мешках | |||
| Бельгия | Пшеница насыпью | П | 6 000 |
| Генгруз | В | 2 100 | |
| Серный колчедан навалом | В | 6 500 | |
| Марганцевая руда | В | 5 800 | |
| Генгруз | П | 1 800 | |
| Оборудование | П | 1 500 | |
| Великобритания | Генгруз Фанера в пачках, м3 | В В | 1 800 200 |
| Сера навалом | В | 5 400 | |
| Серный колчедан навалом | В | 5 400 | |
| Гана | Арахисовая мука в мешках | п | 1 500 |
| Генгруз | в | 1 900 | |
| Балансы | в | ||
| Пшеница насыпью | в | 6 000 | |
| Германия | Серный колчедан навалом | в | 6 500 |
| Уголь навалом | в | 6 800 | |
| Генгруз | п | 1 900 | |
| Оборудование | п | 1 500 | |
| Генгруз | в | 2 000 | |
| Кокс | в | 5 000 | |
| Дания | Уголь Шрот навалом | в в | 5 800 500 |
| Генгруз | п | 2 100 | |
| Оборудование | п | ||
| Сталь в рулонах | в | 2 500 | |
| Италия | Чугун Фанера в пачках, м^3 | в в | 2 000 200 |
| Генгруз | п | 1 800 |
| Интенсивность | |||
| Страна | Наименование груза | Погрузка (П) или выгрузка (В) | грузовых работ, т/сут |
| Генгруз | П | 1 800 | |
| Асбест в мешках | П | 2 100 | |
| Мука в мешках | П | 2 100 | |
| Пшеница насыпью | П | 5 400 | |
| Генгруз | В | 1 800 | |
| Сахар-сырец навалом | В | 5 400 | |
| Кипр | Серный колчедан навалом | В | 4 500 |
| Какао-бобы в мешках | П | 1 800 | |
| Генгруз | П | 1 200 | |
| Сахар-сырец в мешках | П | ||
| Сахар-сырец навалом | п | 5 000 | |
| Генгруз | в | ||
| Куба | Горох в мешках | в | |
| Мука в мешках | в | ||
| Сульфат в мешках | в | ||
| Химикаты в мешках | в | 1 500 | |
| Чугун | в | ||
| Ливан | Пиломатериалы | в | |
| Фосфат навалом | п | 4 200 | |
| Марокко | Марганцевая руда | п | 4 000 |
| Пиломатериалы | в | ||
| Мексика | Кукуруза в мешках | п | |
| Сера навалом | п | 4 200 | |
| Нигерия | Арахис в мешках | п | 1 500 |
| Генгруз | п | 2 000 | |
| Химикаты в мешках | п | 2 300 | |
| Нидерланды | Генгруз Пиломатериалы | в в | 2 100 300 |
| Горох насыпью | в | 5 400 | |
| Антрацит навалом | в | 4 800 | |
| Норвегия | Балансы | в | 1 700 |
| Страна | Наименование груза | Погрузка (П) или выгрузка (В) | Интенсивность грузовых работ, т/сут |
| Рис в мешках | П | 1 500 | |
| Хлопок в кипах | П | ||
| ОАР | Тяжеловесы | В | |
| Пиломатериалы | В | ||
| Уголь | П | 4 500 | |
| Генгруз | В | ||
| Польша | Пиломатериалы | В | |
| Пшеница насыпью | В | 5 500 | |
| Фосфат навалом | В | 4 500 | |
| Тунис | Фосфат Сера навалом | П В | 5 400 4900 |
| Турция | Хлопок в кипах | П | |
| Чугун | П | 2 300 | |
| Финляндия | Пиломатериалы Сахар-сырец навалом | П В | 1000 800 |
| Руда марганцевая | в | 4 700 | |
| Пшеница насыпью | п | 5 000 | |
| Сахар в мешках | в | 2 100 | |
| Балансы | в | 1 400 | |
| Франция | Пиломатериалы | в | |
| Сера навалом | в | 5 400 | |
| Фосфат | в | 2 000 | |
| Антрацит навалом | в | 5 400 | |
| Швеция | Руда марганцевая | в | 5 100 |
| Целлюлоза в кипах | п | ||
| Трубы | п | 2 300 | |
| ЮАР | Балансы | в |
| Страна | Наименование груза | Погрузка (П) или выгрузка (В) | Интенсивность грузовых работ, т/сут |
| Трубы | П | 2 000 | |
| Сахар-сырец в мешках | В | 2 100 | |
| Чугун | В | 2 500 | |
| Япония | Пиломатериалы | В | 1 400 |
| Антрацит навалом | В | 4 800 | |
| Марганцевая руда | В | 5 100 | |
| Хромовая руда | В | 5 400 |
Примечание. Приведенные ориентировочные данные могут быть приняты для учебных расчетов.
Оглавление
Введение......................................................................................................... 3
1. Исходные данные..................................................................................... 4
2. Оптимизация схем движения флота..................................................... 6
2.1. Анализ тоннаже-потоков................................................................. 6
2.2. Построение схем движения тоннажа................................................. 8
3. Оптимизация расстановки флота........................................................ 10
3.1. Экономико-математическая модель расстановки флота............ 10
3.2. Расчет входных параметров модели расстановки флота .... 12
4. Составление графика движения судов............................................... 19
5. Расчет показателей.................................................................................. 23
Литература........................................................................................................... 26
Приложение.......................................................................................... 27