Модели и оптимизация процессов развития системы морских портов Вьетнама (27.09.2010)

Автор: Нгуен Нгок Хуэ

(излучение, вышедшее из-под воды (нефти)). Остальные блоки служат различным вспомогательным целям и отвечают за пользовательский интерфейс программы.

В заключении помещены основные выводы диссертации.

В Приложении помещена дополнительная информация о современном состоянии и развитии системы морских портов в СРВ.

Основные выводы по работе

В диссертационной работе на основе систематизации и обобщения имеющихся в современной научно-технической литературе теоретических и прикладных результатов решена актуальная для теории и практики исследования, проектирования и эксплуатации морских портов (МП) задача системного анализа, моделирования и оптимизации процессов развития морских портов в условиях экономического и социального развития Вьетнама. Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. На основе системного анализа имеющегося практического материала выявлены типичная структура и состав, а также геометрические параметры и технологические связи типичных контейнерных терминалов. Разработаны логистические модели функционирования контейнерных систем,

Проведены практические исследования моделей реальных МП в условиях народного хозяйства Социалистической Республики Вьетнам в частности порты городов Хошимин, Бариа-Вунгтау Хайфон, Куангнинь, и другие.

2. Разработаны математические модели и алгоритмы оптимизации для решения задачи оптимальной обработки портовых и судовых грузовых контейнеров, в частности, задачи плотной упаковки контейнеров. С помощью математического моделирования показано, что за счет рациональной упаковки контейнеров можно существенно, на 15 - 20% увеличить объем перевозимых и хранимых грузов.

3. Проанализированы особенности автоматизированного управления контейнерным терминалом МП. Проведенные компьютерные исследования по моделированию и оптимизации конкретных схем МП показали достаточно высокую эффективность подобного математического аппарата на стадиях предварительного проектирования перспективных контейнерных комплексов портов.

4. Математически сформулирована оптимизационная задача минимизации затрат на создание МП при условии выполнения основных технологических требований функционирования портового хозяйства, а также ценовых ограничений на геометрические объемы и параметры местоположения МП. Приведены конкретные схемы и параметры размещения основных компонентов МП Социалистической Республики Вьетнам. Разработаны схемы редукции оптимизационных задач минимизации затрат на размещение МП и их элементов к стандартным видам задач линейного и нелинейного программирования.

5. Проведен анализ классических методов решения подобных задач, включая приближенные и эвристические алгоритмы. Разработаны алгоритмы решения задачи минимизации затрат на размещение ПК на основе методов и алгоритмов геометрического проектирования пространственных объектов.

6. Разработаны алгоритмы решения задач оптимизации размещения МП, на основе идеологии использования динамической оптимизации имитационных поисковых моделей. Синтезирован алгоритм оптимизации дискретных имитационных моделей МП, Доказаны теоремы, показывающие сходимость алгоритма к решению при достаточно широких предположениях о строении целевой функции, в частности, при низких требованиях к ее регулярности.

7. Разработана компьютерная модель оптимизации рационального размещения компонентов МП, основанная на игровой динамической поисковой процедуре размещения, связанной с псевдослучайной моделью покрытия заданной геометрической многоугольной зоной, отображающей возможную зону портового комплекса. Проведенные компьютерные исследования по моделированию и оптимизации конкретных схем размещения ПК показали достаточно высокую эффективность подобного математического аппарата на стадиях предварительного проектирования перспективных морских портов. Результаты сравнительного моделирования процесса размещения с помощью предложенных алгоритмов и проектантов ПК показали, что в достаточно широком диапазоне количества элементов размещения, предложенные в диссертации алгоритмы позволяют на 20- 25 % улучшить показатели эффективности размещения.

6. Разработаны математические алгоритмы мультикритериальной оптимизации параметров МП, на основе применения группы скалярных критериев, оценивающих техническую, экономическую эффективность деятельности МП, а также социально – экономическое, экологическое и др. влияние на развитие региона расположения МП и транспортной отрасли страны в целом. В основе методологии мультикритериальной оптимизации лежит алгоритм статистической оценки Парето – оптимальной поверхности в пространстве векторной критериальной функции в сочетании с приближенными алгоритмами достижения Парето – оптимальных решений в пространстве решений.

7. Разработаны вычислительные процедуры оценки неизвестных параметров стохастических моделей МП и алгоритмических процедур оптимизации параметров МП. Получены результаты эффективности идентификации параметров в схемах случайных марковских цепей, касающиеся анализа сходимости статистических оценок, построенных с помощью методов максимального правдоподобия и байесовского. В случае конечности множества возможных состояний вектора получено улучшение классического результата. Анализ проводился как для случая схемы независимых наблюдений, так и для схемы зависимых наблюдений, связанных в марковскую цепь.

8. Разработана комплексная информационная управляющая система МП, которая предназначена для комплексного решения задач управления грузоперевозками и задач управления работой порта. Очевидно, что эти задачи неразрывно связаны и должны решаться с учетом их особенностей и возможностей порта по обслуживанию судов, проведению работ с грузами, взаимодействию с заказчиками. Обоснован выбор применяемых решений для построения системы связи (сетевых технологий), обеспечивающей информационное взаимодействие элементов всей системы МП и пользователей.

9. Исследованы режимы взаимодействия клиентов и серверов для различных способов организации работы в информационной системе, обслуживающей МП. Разработаны математические модели для анализа различных режимов взаимодействия клиентов и серверов. Построенные модели позволяют вычислять характеристики системы и оценивать эффективность различных методов взаимодействия.

10.Разработана методология, рассматривающие морской порт, окружающую среду и обслуживающую морской порт транспортную систему как единую структуру геоэкологической системы, включающие в себя задачу управления окружающей средой на транспорте с формулировкой целевого функционала.

11. Осуществлена структуризация систем экологического мониторинга на в ареале деятельности морского порта с введением подсистем прогнозирования состояния окружающей среды и управления качеством этой среды.

12. Произведена классификация наблюдений за изменением состояний природной среды, включающая источники и факторы воздействия, состояние окружающей природной среды в ареале деятельности морского порта и обслуживающего транспорта, реакцию биоты, реакцию крупных систем и биосферы в целом.

13. Результаты диссертационной работы получили свое воплощение в виде практического внедрения на ряде транспортных университетов, предприятий и исследовательских институтов Вьетнама, России, Китая. Математические модели и алгоритмы реализованы в виде методик, пакета прикладных программ и проектов развития и эксплуатации морских портов Вьетнама. На базе методологии и алгоритмов в Главном Техническом Морском Управлении Вьетнама под руководством автора разработана и сдана в эксплуатацию распределенная информационная управляющая сеть, позволяющая вести мониторинг и управление деятельности системы морских портов Вьетнама.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

I. Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1. Козлов А.В., Тоан Д.Н., Хуэ Н.Н..Математическая модель полного жизненного цикла биотоплива. Системы управления и информационные технологии.2009,№1-2(35),с.264-268

2. Митропольский Н.Н., Ковшов Е.Е., Хуэ Н.Н., Минь Н.Ч. Агломеративная стратегия при сегментации растровых изображений методом среднего сдвига в прикладной компьютерной системе. Системы управления и информационные технологии, 2009, N3(37), с. 80-83.

3. Болнокин В.Е., Нгуен Нгок Хуэ. Алгоритмы оптимизации планирования для дискретных технологических процессов со случайными воздействиями. Системы управления и информационные технологии, 2009, N4.1(38), с 122-125.

4. Болнокин В.Е., Нгуен Нгок Хуэ. Оптимизация размещения компонентов транспортно-складских комплексов. Научно – технический журнал Электроника и электрооборудование транспорта.2009, .№4,с 43-47.

5. Лапшин И.А., Хуэ Н.Н. Систематизация и анализ данных в управлении качеством промышленного производства// Вестник МГТУ «Станкин». Научный рецензируемый журнал. М.: МГТУ «Станкин», №2.-2010 – с. 110-112.

6.Ковшов Е.Е.,Мартынов П.Н., Нгуен Нгок Хуэ, Фам Чунг Киен. Автоматизация оценки эффективности взаимодействия конечного пользователя с обучающей информационной системой. Открытое образование, 2010, №1(78), с . 37-43.

7. Капалин В.И, Витохин И.В., Нгуен Дун Чинь, Нгуен Нгок Хуэ. Нейтросетевое моделирование системы управления. Научные ведомости Белгородского государственного университета. История, политология, экономика, информатика. 2009 , №9(64).с. 87-92

8 Глазунов В.А., Нгуен Нгок Хуэ, Нгуен Минь Тхань К анализу особых положений механизмов параллельной структуры. // Машиностроение и инженерное образование. 2009, № 4, с. 11-16.

9. Болнокин В.Е., Хуэ Н.Н. Исследование эффективности идентификации параметров в марковских схемах// Системы управления и информационные технологии, 1.1(39), 2010. - с. 117-122

10. Саксонов Е.А. Никитин Е.В. Шередин Р.В. Хуэ Нгуен Нгок

Классификация информационных систем // Качество. Инновации. Образование. 10, 2010, с.12-16.

II. Научные статьи и доклады на конференциях

1. Глазунов В.А., Гаврилина Л.В., Нгуен Куок Хуэ Применения манипуляторов параллельной структуры и их параметрическая оптимизация. / Материалы научно-практической конференции Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий. Сочи, 2009, с.96-98.

2. Болнокин В. Е., Нгуен Нгок Хуэ, Нгуен Чи Минь. Математическое моделирование рисков при создании и эксплуатации новых технических систем. Труды Шестого Международного аэрокосмического Конгресса, 23 – 27 августа 2009 г. г. Москва, Россия МГАТУ им. К.Э. Циолковского» (МФП МГАТУ), секции "Эргономика", с.23 –24

3. Bolnokin V.E., Nguyen Ngoc Hue, The specialized mathematical model for “ Wharf-warehouse complex”. Transport and communication”. Vietnam, Hanoi, 2009, pp. 74-75,47.

4. Nguyen Ngoc Hue, Increasing reliability of algorithms for solving the goods stowage problem in wharf-warehouse complex. ”Transport and communication”. Hanoi-2009. p. 27-28,31.

5.Нгуен Нгок Хуэ. Генеральные планы Вьетнамских портов 2020-2030 - наследие и развитие. Вьетнамский Морской Флот. СРВ, Ханой, 2010, с. 20-21,59.


загрузка...