Определение оптимальной специализации причалов и складов производственного участка порта

Указанные условия работы меняются по времени, и, соответственно меняется количество портовых рабочих, обслуживающих единицу подвижного состава определенного вида транспорта. Средняя численность рабочих, необходимых  для обработки расчетной транспортной единицы, принимается в качестве условной (укрупненной) бригады. Численность  рабочих (объединенных в условных бригадах) зависит от соотношения длительности обслуживания t_w и интервала подхода J_w единицы подвижного состава (w – характеризует вид транспорта: суда, вагоны).

Простои транспортных средств  и рабочих зависят от соотношения  величин t_w и J_w: если t_w > J_w, т.е. продолжительность обслуживания транспортных единиц больше, чем интервалы между их прибытиями, то будет простаивать подвижной состав или потребуется дополнительная рабочая сила; если t_w < J_w, то будут простаивать портовые рабочие.

4.2.2Постановка  задачи по оптимизации численности  портовых рабочих.

  С позиции теории  массового обслуживания задача  определения оптимальной численности  портовых рабочих для освоения  грузопотока за плановый период  будет формулироваться следующим  образом.

Известно среднесуточное поступление единицы каждого w-го вида транспорта – l_w, среднее потребное число портовых рабочих (условная бригада) – n_{усл w} и время обслуживания транспортной единицы – t_w. При этом интенсивность обслуживания транспортных единиц есть случайная величина, подчиненная показательному закону распределения с параметром n.

Величина u определяется по формуле:

. 

Для потока единицы определенного  вида транспорта можно варьировать  числом условных бригад, начиная с  наименьшего а, которое рассчитывается по формуле:

а = l_w / n_w. 

Если а < 1, то принимается а = 1.

Каждому фиксированному числу  условных бригад соответствует определенное математическое ожидание числа простаивающих  единиц М₁ данного вида транспорта и числа М₂ простаивающих условных бригад. С увеличением количества условных бригад расходы по простою рабочих S_{ож р} монотонно возрастают, а расходы по простою транспортных единиц S_{ож w} монотонно убывают.

Задача заключается в  определении оптимального числа  условных бригад для всех видов транспорта, при котором до минимума будут  сведены расходы из-за простоя  подвижного состава и из-за простоя  рабочих при освоении планового  грузооборота порта.

В процессе решения задачи оптимальное число условных бригад определяется отдельно для обработки  судов (по судопотоку) N_рс и вагонов (по вагонопотоку) N_рв.

В качестве критерия оптимальности  в данной задаче принимается минимальный  общий убыток SS_уб от простоя судов SS_{ож с} и простоя портовых рабочих SS_{ож р} в ожидании грузовых работ, т.е.:

SS_уб = SS_{ож с} + SS_{ож р} ® min. 

Учитывая характер зависимости  математического ожидания числа  простаивающих судов М₁ и простаивающих условных бригад М₂ от общего числа условных бригад m, формулу (33) можно представить в следующем виде:

S_уб(m) = r_сМ₁(m) + r_усМ₂(m), 

где М₁ – математическое ожидание числа простаивающих судов; М₂ – математическое ожидание числа простаивающих бригад; r_с – приведенные затраты на стоянке среднего для судопотока судна, руб./сут; r_ус – расходы на содержание условной бригады в сутки, руб./сут; m – общее число условных бригад.

Выражение S_уб(m) – это дискретная функция. Нужно найти такое значение m, при котором величина S_уб(m) была бы минимальной. В соответствии с рекомендациями [6] минимум функции S_уб(m) соответствует значению m¢, которое может быть найдено из выражения:

, 

где m¢ – оптимальное число условных бригад.

Величина m может быть также определена по приложению 2 в зависимости от величины а – минимального числа бригад и величины j, которая определяется по формуле

. 

В приложении 2 значения m¢ определяются по целым числам а и j. При дробном значении а и j величина m¢ находится методом интерполяции.

 

 

 

 

4.2.3Последовательность  решения задачи по

определению оптимальной численности портовых рабочих.

  1. Определение параметров грузопотоков.

По каждому грузопотоку, указанному в задании на курсовое проектирование, определяются следующие  величины.

Число судозаходов рассчитывается по формуле:

, 

где Q_i – количество i-го груза, указанного в задании к курсовому проекту, т; Q_ci – количество i-го груза на судне, т.

Численность условной бригады (чел.) определяется по формуле:

, 

где – средневзвешенное количество рабочих в бригаде, чел. (32); – количество механизированных линий, занятых на обработке судна (формулы 8, 9).

Производительность условной бригады в т/с-час рассчитывается по формуле:

. 

Продолжительность обслуживания судна в часах условной бригадой устанавливается по формуле:

 

где – коэффициент, учитывающий перерывы в работе перегрузочного оборудования, рассчитывается по формуле (12).

Величины  необходимо перевести в сутки.

Расходы на содержание условной бригады в рублях за сутки определяются по формуле:

, 

где t_см – продолжительность работы причала в сутки, час (t_см = 23 часа); t_сд – тарифная ставка для оплаты труда портовых рабочих по сдельной форме, руб./чел.-час (t_сд = 1,04); К_доп – общий коэффициент доплат (формула 19).

    

 

1 Судно: Камчатские горы – рыба мороженная

 

2 Судно: Актюбинск - пресервы.

 

1 Судно: Камчатские горы – рыба мороженная

 (чел).

2 Судно: Актюбинск - пресервы.

 (чел).

1 Судно: Камчатские горы – рыба мороженная

(ч).

(сут)

2 Судно: Актюбинск - пресервы.

(ч).

(сут)

 (руб/сут).

2. Определение параметров судопотока.

Для поступающего в порт судопотока, состоящего из судов различных типов, в целом определяются следующие величины, характеризующие среднее судно.

Интенсивность судопотока рассчитывается по формуле:

, 

где – число судозаходов, ед. (формула 39); t_н – период работы порта, сут (t_н = 365 сут).

Состав условной бригады  для среднего судна рассчитывается по формуле:

. 

Время обслуживания бригадой среднего судна определяется по формуле:

. 

Приведенные затраты на сутки  стоянки среднего судна устанавливаются  по формуле:

 

, 

где – приведенные затраты за сутки стоянки i-го судна (формула 21), руб./сут.

Расходы на содержание условной бригады для среднего судна рассчитываются по формуле:

. 

Интенсивность обслуживания судопотока рассчитываются по формуле:

. 

Минимальное число условных бригад для обслуживания судопотока устанавливается по формуле:

. 

Оптимальное число одновременно занятых условных бригад рассчитывается по формуле (37) или устанавливается  по приложению 2, входными параметрами  для которого являются величины а и j. Величина j рассчитывается по формуле (38).

(ед/сут).

 (чел).

 (сут).

 (руб/сут)

 (руб/сут)

(руб/сутки).

(р/сут).

(ед/сут).

 

 

3. Определение параметров вагонопотока.

Для обслуживания потока железнодорожных  составов ход решения задачи и  расчетные формулы для определения  оптимального числа условных бригад m¢ аналогичны приведенным в п. 2. За исходные данные принимаются параметры данного грузопотока, прошедшего по складскому варианту.

Число вагонов  по каждому грузопотоку рассчитывается по формуле:

 

где Q_в – грузоподъемность вагона, т. Зависит от рода груза и может быть выбрано из приложений к проекту.

Численность условной бригады (чел.) определяется:

 

Следует учесть, что при  обработке вагонов используется одна технологическая линия.

Производительность условной бригады при обработке вагонов  рассчитывается по формуле (41).

Продолжительность обслуживания вагона условной бригадой рассчитывается по формуле:

, 

где t_всп – время на выполнение вспомогательных операций, час. Может быть принято t_всп = 2 часа.

Расходы на содержание условной бригады могут быть определены по формуле (43). Интенсивность вагонопотока рассчитывается:

. 

Состав условной бригады  по обслуживанию вагонов определяется:

. 

Время обслуживания бригадой вагонов:

. 

Приведенные затраты за сутки  стоянки вагона определяются по формуле

, 

где – приведенные затраты по вагонам, руб./сут. Определяются по формуле = S_в + ; Е_н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Е = 0,15; К_б – стоимость вагона, руб.

Расходы на содержание условной бригады для обслуживания вагона рассчитываются по формуле:

. 

Интенсивность обслуживания вагонопотока:

 

. 

Минимальное число условных бригад для обслуживания вагонопотока рассчитывается по форму (50). Оптимальное число условных бригад m² определяется по формуле (37). Следует учитывать, что в формулу (37) необходимо подставлять значения приведенных затрат и расходов на содержание условной бригады, определенные для вагонопотока.

1 Судно: Камчатские горы – рыба мороженная

(ваг).

2 Судно : Актюбинск - пресервы

(ваг).

1 Судно: Камчатские горы – рыба мороженная.

(чел).

2 Судно: Актюбинск - пресервы.

(чел).

1 Судно: Камчатские горы – рыба мороженная

(ч).

(сут).

2 Судно: Актюбинск - пресервы.

(ч).

(сут).

 (ед/сут).

(чел).

(руб/сут).

(сут).

= S_в +

(руб/сут).

(руб/сут).

(руб/сут).

(ед/сут).

 

 

 

 

 

 

4. Расчет оптимальной численности портовых рабочих.

Для обслуживания судопотока оптимальная списочная численность портовых рабочих определяется по формуле

N_{р суд} = К_сп · n_см · n_ус · m¢, 

где n_см – число смен работы порта в течение суток; К_сп – коэффициент, учитывающий превышение списочной численности над явочной, можно принять К_сп = 1,46.

Для обслуживания вагонопотока оптимальная списочная численность портовых рабочих определяется по формуле:

N_р.в = К_сп · n_см · · m². 

Общая списочная численность  портовых рабочих для судовых  и вагонных работ рассчитывается по формуле:

N_р = N_{р суд} + n_{р ваг}. 

Результаты расчета численности  портовых рабочих сводятся в таблицу 6.

N_{р суд} = К_сп · n_см · n_ус · m¢,

(чел).

N_р.в = К_сп · n_см · · m²

(чел).

N_р = N_{р суд} + n_{р ваг}

(чел).

Таблица численность портовых рабочих

Показатели, ед. изм.	Судопоток	Вагонопоток
1. Интенсивность  поступления, ед./сут	0,18	7,19
2. Состав  условной бригады, чел.	49	12
3. Время  обслуживания транспортной единицы,  сут	6	0,15
4. Приведенные  затраты за сутки стоянки, руб./сут		42,1
5. Расходы  на содержание бригады, руб./сут
6. Интенсивность  обслуживания, ед./сут	0,16	5
7. Минимальное  число условных бригад	2	2
8. Общее  число условных бригад	3	3
9. Оптимальная  списочная численность портовых  рабочих	644	158