Введение
1 Аналитические методы проектирования сложных человеко-машинных систем 15
1.1 Уровень развития методов проектирования в мире 15
1.2 Научно-методический базис проектирования морских портов и терминалов в отечественной транспортной науке 16
1.3 Отечественная нормативно-техническая документация 19
1.4 Анализ нормативной методики расчёта 22
1.4.1 Интенсивность ПРР 22
1.4.2 Неравномерность грузопотока 24
1.4.3 Коэффициент занятости причалов 25
1.4.4 Коэффициент использования бюджета рабочего времени причала по метеорологическим причинам Кмст 29
1.4.5 Характеристика методов ТМО, использованных в Нормах технологического проектирования 30
1.4.6 Анализ результатов с точки зрения расчёта пропускной способности 33
1.5 Проблемы использования нормативной методики технологического проектирования 34
1.6 Недостатки существующей нормативно-правовой документации 37
1.7 Альтернативные аналитические методы расчёта портовых терминалов 38
1.8 Статические методы расчёта 39
1.9 Методы теории массового обслуживания 43
1.10 Анализ вариативности методами монте-карло 45
1.11 Анализ вариативности методами сценариев 49
1.12 Анализ вариативности комбинированными методами 50
1.13 Недостатки аналитических методов и возможности их совершенствования 51
1.14 Выводы и постановка задачи 52
2 Имитационная модель портового терминала 53
2.1 Возможности применения имитационного моделирования при технологическом проектировании 53
2.2 Принципы построения имитационных моделей на примере портовых терминалов 58
2.2.1 Выбор парадигмы моделирования 58
2.2.2 Обоснование выбора платформы моделирования 61
2.2.3 Изменение технологии моделирования в целях проектирования 65
2.2.4 Техническое задание как основная фаза моделирования 66
2.3 Синтез требований к модели 67
2.3.1 Адаптивная модель как инструмент проектирования 67
2.3.2 Обобщённое применение имитационной модели 71
2.4 Структура моделируемой системы 72
2.4.1 Взаимодействие системы с внешней средой 72
2.4.2 Состав системы 73
2.4.3 Сущности системы 75
2.5 Функционирование моделируемой системы 77
2.5.1 Прибытие судна 77
2.5.2 Погрузочно-разгрузочные работы 77
2.5.3 Отбытие судна 79
2.5.4 Выбор причальной стенки 79
2.5.5 Распределение перегрузочного оборудования по судам 81
2.5.6 Функционирование перегрузочного оборудования 82
2.6 Применение имитационной модели 84
2.6.1 Описание имитационного эксперимента 84
2.6.2 Исходные данные 85
2.6.3 Сбор, анализ и представление результатов моделирования 88
2.6.4 Выходные данные 89
2.7 Архитектура и реализация модели 95
2.7.1 Строение и функции объектов 97
2.7.1.1 Класс «Терминал» 97
2.7.1.2 Класс «Причал» 102
2.7.1.3 Класс «Склад» 105
2.7.1.4 Класс «Кран» 107
2.7.1.5 Класс «Судно» 108
2.7.2 Взаимодействие объектов 111
2.7.3 Уровни моделирования 113
2.8 Методика синтеза модели 113
2.8.1 Способы описания системы 114
2.9 Адекватность модели 116
2.9.1 Проблема истинности 116
2.9.2 Проверка правильности имитационной модели 119
2.9.3 Проверка адекватности имитационной модели 120
2.9.4 Разработка методики доказательства адекватности 121
2.10 Выводы по главе 125
3 Внешние воздействия на систему 127
3.1 Анализ природы и характеристик действия метеоусловий 127
3.2 Проблема учёта различных составляющих климатической обстановки региона в нормативно-технической документации 127
3.3 Пропускная способность морского грузового фронта с учётом ледовых условий 130
3.4 Влияние ледовой обстановки на величину коэффициента кмет 135
3.5 Классификация помех и установление их зависимости 138
3.6 Выбор механизмов реализации эффекта воздействия помех... 142
3.7 Определение влияния метеорологических помех работе терминала на основании статистических данных 144
3.8 Аналитический расчёт пропускной способности терминала с учётом действия метеопомех 146
3.9 Анализ характеристик работы порта в различных сезонных навигационных условиях 147
3.10 выводы по главе 149
4 Экспериментальные исследования 151
4.1 Формулировка задачи и построение плана экспериментов 151
4.1.1 Имитационный эксперимент 151
4.1.2 Разбиение экспериментов на серии 152
4.1.3 Серия простейших экспериментов с метеоусловиями 155
4.2 Общая математическая постановка задача выбора параметров с помощью моделирования 156
4.3 Экспериментальные исследования с моделью проектируемого терминала в порту ванино 158
4.3.1 Определение количества и возможностей перегрузочного оборудования 158
4.3.2 Исследование влияния размеров судов в судопотоке на операционные характеристики терминала 166
4.3.3 Моделирование возможного грузопотока через терминал 180
4.3.4 Сравнение различных вариантов компоновки терминала в контексте метеопомех 184
4.4 Расширение класса объектов проектирования 186
5 Заключение 188
6 Библиография 190
7 Приложение 1 201
