Simulation of the Sea Cargo Front Operation

Abstract

A reliable estimation of the sea port cargo handling throughput remains an actual problem since many different tasks stem from this decision. The preliminary technological design of a future port, project consideration concerning its reconstruction and modernization, changing of its functional profile, variation of the ship sizes and patterns of call (liner and tramp, with scheduled and random calls respectfully), reasonability of calls, scheduled maintenance and random failures of the berth cargo-handling equipment -all these factors form a wide range of the consumers for this prognoses information, both on strategical and operative level of decision taking. Obviously, this level, as well as the time and labor resources allocated for this task set different features of the procedure, while the demands for the principal quality of the resulting decision remain nearly the same and reflect "a certain level of uncertainty" due to stochastic nature of values. As the conducted study shows, there are alternative variants to gain relatively reliable prognoses result: development of unique simulation models, requiring essential labor and time inputs and bearing a narrow "local" character, or usage of simplified analogues, nearly as general as the analytical techniques. The paper deals with a new approach for port project and design procedure based upon the stochastic model of the sea cargo front combined with the elements of discrete-event simulation. The model develops analytical estimations gained by the analytical methods aimed for assessment of berths number, which forms on task of the direct design procedure of the technologic design. In the reverse design procedure the model enables to assess a possible cargo flow which could be handled by the group of berths. The adequacy of the results is confirmed by the simulation experiments.

Model for Selecting the Port Cargo Handling Equipment on the Basis of Modeling the Port Technological Line

“…На основе этой модели строится алгоритм выбора ППО технологической линии. Модель работы МГФ рассматривалась и в работах [3], [4], что свидетельствует об актуальности данного аспекта работы порта. В работе [4] Основными данными в процессе технологического проектирования МГФ являются количество планируемых судозаходов и судовых технологических операций: судно -склад, судно -автотранспорт, судно -судно и в обратном порядке.…”

“…Модель работы МГФ рассматривалась и в работах [3], [4], что свидетельствует об актуальности данного аспекта работы порта. В работе [4] Основными данными в процессе технологического проектирования МГФ являются количество планируемых судозаходов и судовых технологических операций: судно -склад, судно -автотранспорт, судно -судно и в обратном порядке. В результате расчетов получают следующие параметры МГФ: пропускная способность порта (т/год, TEUs/год, м 3 /год), производительность оборудования, длина причальной линии, м [5], [6].…”

“…По нашему мнению, данный показатель не является критерием для выбора ППО, так как не ориентирован на входящий и выходящий потоки контейнеров. В работах [4], [12], [13] и др. моделируется работа порта посредством построения моделей, но в них не рассматривается выбор ППО, несмотря на то, что производительность ППО является важным аспектом в обработке заданного грузооборота и обеспечении пропускной способности [14].…”

Evaluation of ships turnaround time in port with approach channel

“…Given that ship arrival time, time needed to transit the approach channel, and time needed for cargo handling operations are stochastic values, and that the whole system of a port with an approach channel has a very complicated structure, it is impossible to apply common mathematical methods used in traditional port design and planning practice. The simulation modeling approach appears to be the only solution to the problem described above [Popov 2017;Kuznetsov, Kirichenko and Shcherbakova-Slyusarenko 2018;Kuznetsov, Kirichenko and Zaikin 2019].…”