Характеристика задач, решаемых в ТЛК, и методы их решения
| Наименование задач | Механизм решения задач |
| 1. Структурные (системные) | 1. Методы многоуровневой оптимизации, итеративного агрегирования, теория сетей Петри, теория игр |
| 2. Частные (параметрические) | 2-5. Методы многокритериальной оптимизации, теория нечетких множеств, случайных процессов управления запасами и динамического программирования, теория сетей Петри |
| 3. Одно- и многокритериальные | |
| 4. С нечеткими заданными параметрами | |
| 5. С вероятностными параметрами | 1-5. Экспертные системы |
Для согласования решений, получаемых на разных уровнях, Центр (верхний уровень) координирует режим функционирования технологических зон (грузовых станций, ГК), изменяя доли выделяемых им общих ресурсов. Кроме того, координация деятельности грузовых станций со стороны Центра может осуществляться путем распределения плановых заданий, объемов работы. Центр устанавливает те или иные управляющие параметры и процедуры их формирования. В рассматриваемом случае, устанавливаемые Центром управляющие параметры имеют смысл желательных (с точки зрения Центра) значений компонентов состояния ГК и их технологических зон, то есть являются их планом работы на заданный период времени. Причем подсистемы второго уровня (ГК и их технологические зоны) являются исполнительными активными элементами. ГК передают Центру набор вариантов своей работы, допустимых с точки зрения локальных ограничений и достаточно полно отражающих возможности элементов, а Центр определяет варианты, оптимальные для всей системы (КК) и сообщает их элементам (ГК). Под оптимальным вариантом понимается тот, который обеспечивает получение наибольшей прибыли при условиях выполнения в рассматриваемый период времени ресурсных ограничений.
Данная схема позволяет ввести элементы конкуренции между подсистемами ТЛК (отдельных ГК), так как с точки зрения интересов Центра (мегасистемы) работу (планируемые грузопотоки) следует выделять тем подсистемам, которые обеспечивают наименьшие издержки, т.е. увеличивают суммарную прибыль и повышают конкурентную способность на рынке транспортных услуг. Поэтому на втором уровне в рамках регулирования подсистемы ТЛК должны обеспечивать оптимальный режим функционирования с точки зрения локальных целей (критериев оптимальности).
Решение многокритериальной задачи определения оптимального режима функционирования ГК осуществляется в соответствии с методикой, которая позволяет определить такие значения технико-технологических параметров, которые обеспечивают оптимальные сочетания принятых критериев оптимальности или требуемые значения отдельных критериев.
Для построения системы взаимодействующих моделей, описывающих итерационный процесс постепенного приближения к оптимальному решению, эффективно применять аппарат сетей Петри.
Известно, что при использовании сетей Петри в качестве базовых выступают понятия “Условия” и “Событие”. Наступление событий возможно при достижении определенных состояний моделируемой системы (ГК или ТЛК).
В нашем случае состояние системы описывают множеством управляемых и неуправляемых параметров, характеризующих техническое оснащение и технологию работы ТЛК и его подсистем, а также множеством критериев оптимальности, характеризующих качество функционирования данного транспортного объекта. Таким образом, определение оптимальных значений, например, таких параметров, как вместимость зоны хранения, число погрузочно-разгрузочных машин (ПРМ) и подач, время работы грузового фронта и зоны хранения в течении суток, обеспечивающих наилучшее сочетание таких, например, критериев, как перерабатывающая способность грузового фронта, число работников, затраты топлива или электроэнергии, стоимость производственных фондов и другие, создаст условия перехода процесса моделирования на стадию стратегического планирования.
Результатом решения задачи второго уровня являются показатели, характеризующие конкурентоспособность отдельных подсистем ТЛК и комплекса в целом. Примером такого показателя может служить отношение прибыли к стоимости основных технических средств, выполняющих грузовые и коммерческие операции. При заданном уровне прибыли или транспортного тарифа (определяемого Центром) подсистемы должны определить минимально необходимое техническое оснащение, обеспечивающее выполнение заданного показателя. Таким образом, в качестве лимитирующих параметров, выступающих в роли ограничений для ГК, принимаются значения тарифов на транспортные услуги. Следует отметить, что значение таких оптимизируемых параметров, как количество ПРМ и время их работы в течении суток, должны обеспечивать снижение эксплуатационных расходов в период спада перевозок (режим консервации техники) и повышения надежности в период увеличения объема грузовой работы (режим резерва). Выполнение данных условий является примером наличия у ТЛК и его подсистем важнейших свойств: гибкости и возможности его быстрой адаптации к изменяющимся условиям работы.
Применение стратегического планирования позволяет эффективно решать ряд задач.. К таким задачам следует отнести: оптимизация использования складских площадей и других производственных мощностей ГС и ГТ в условиях нестабильных объемов грузовой работы; определение рациональной организационной структуры транспортно-логистических комплексов (ТЛК), объединяющих совокупность ГС и ГТ, которые должны обеспечивать функционирование определенного транспортного коридора; определение рациональных путей создания ТЛК; определение эффективных способов использования получаемой прибыли на основе оптимального сочетания текущих потребностей с перспективными и др.
При формировании оптимальной стратегии необходимо учитывать, что в условиях рыночной экономики становится актуальным совершенствование организации управления транспортными системами, т.е. процессом производства, эффективным использованием финансовых, материальных и трудовых ресурсов, основных фондов и материальных запасов.
Улучшение использования основных производственных фондов ГС и ГТ может быть достигнуто за счет перераспределения грузопотоков на те терминалы или станции, где обеспечиваются наименьшие издержки при заданных объемах работы. При решении данной задачи необходимо учитывать изменение расходов, зависящих от стоимости вагоно-км, локомотиво-часа поездных локомотивов, автомобиле-часа и др.
Создание ТЛК, как системообразующего элемента инфраструктуры транспортного коридора может осуществляться эволюционным путем. На первом этапе производится объединение отдельных логистических функций (планирование, складирование, перевозки).На втором этапе - объединение организационно-функциональной деятельности (складов, погрузочно-разгрузочных машин, автотранспортного хозяйства) и т.д.
При необходимости реализации координальных изменений необходимо на основе использования принципов реинжиниринга осуществить создание ТЛК, обеспечивающего совместное функционирование всей инфраструктуры транспортного коридора. В последнем случае возможно получение значительного экономического эффекта за счет логистической синергии. При этом внешняя среда при стратегическом планировании не должна рассматриваться как нечто неизменное. Реализация стратегических целей осуществляется в рамках логистической интеграции.
Для построения системы взаимодействующих моделей, описывающих процесс постепенного приближения к оптимальному решению эффективно применение аппарата сетей Петри и методов итеративного агрегирования. Причем, учитывая особенности моделирования исследуемого процесса принятия решений (этапность, различная периодичность планирования и регулирования и др.) анализ сетей Петри необходимо производить по частям. Исходная сеть, являющаяся системной моделью сквозного алгоритмического обеспечения, разбивается на фрагменты, каждый из которых исследуется независимо. Затем производится анализ искомого свойства целостной сети в зависимости от уже найденных свойств отдельных фрагментов.
При разработке схемы решения системной задачи использовались два основных способа определения барьера размерности: декомпозиция общей задачи на подзадачи и агрегирование информации, которые позволили описать оснащение и технологию ТЛК с помощью многоуровневого (двухуровневого) комплекса моделей. При этом исходная задача заменяется эквивалентной совокупностью подзадач меньшей размерности, решаемых для отдельных подсистем (технологических зон) и разных уровней иерархической системы управления.
Поскольку после разрыва взаимосвязей (в процессе декомпозиции) задачи подсистем формально становятся независимыми, то возникает вопрос согласования их решений на вышестоящем (первом) уровне. Принцип согласования должен быть выбран таким, чтобы совокупность полученных решений подзадач составила оптимальное решение исходной задачи с учетом взаимодействия отдельных подсистем комплекса.