Модель функционирования системы воздушных перевозок

Модель в AnyLogic

Постановка задачи

Система авиаперевозок включает два аэропорта. Перевозки выполняются из первого аэропорта во второй и обратно. Время полета между аэропортами распределено по нормальному закону.

Грузы в каждый аэропорт поступают партиями в контейнерах. Количество контейнеров в партии распределено по равномерному закону. Интервалы времени между поступлениями партий грузов распределены по экспоненциальному закону.

Для авиаперевозок используют два типа самолетов А и Б и грузоподъемностями q1 и q2 шт. контейнеров соответственно (q1 < q2). В аэропорту нет фиксированного расписания. Каждый самолет отправляется в полет сразу после его полной загрузки. Время погрузки и время выгрузки одного контейнера распределены по экспоненциальному закону. В первую очередь используются самолеты типа А, а при их отсутствии - типа Б.

Исходные данные

Задание на исследование

Построить имитационную модель функционирования системы воздушных перевозок с целью определения следующих её показателей:

• коэффициенты доставки грузов самолётами типов А и Б в аэропорты 1 и 2;
• коэффициент доставки грузов системой перевозок в целом;
• коэффициенты использования самолётов типов А и Б в аэропортах 1 и 2;
• коэффициент использования самолётов системой перевозок в целом;
• коэффициенты использования средств погрузки, выгрузки в аэропортах 1 и 2 и самолётов при выполнении ими полётов.

Исследовать влияние на показатели функционирования системы воздушных перевозок её характеристик, выявить среди них существенные и несущественные.

Сделать выводы о построении эффективной системы воздушных перевозок и возможных направлениях совершенствования после введения в эксплуатацию.

Формализованное описание модели

Представим систему воздушных перевозок в виде СМО (Рис. 9.1).

Система воздушных перевозок представляет собой многофазную многоканальную СМО сложной структуры с различными видами заявок. Модель, исходя из такой структуры, должна состоять из двух частей:

• имитация функционирования аэропорта 1;
• имитация функционирования аэропорта 2.

В каждую из этих частей модели нужно включить следующие сегменты:

• имитация функционирования аэропорта 1:
  • прибытие самолётов в аэропорт 1, ожидание погрузки;
  • поступление и учёт грузов в аэропорту 1;
  • погрузка грузов в аэропорту 1;
  • полёт из аэропорта 1 в аэропорт 2;
  • ожидание разгрузки в аэропорту 1;
  • разгрузка самолётов в аэропорту 1;
• имитация функционирования аэропорта 2:
  • поступление и учёт грузов в аэропорту 2;
  • ожидание разгрузки в аэропорту 2;
  • разгрузка самолётов в аэропорту 2;
  • ожидание погрузки в аэропорту 2;
  • погрузка грузов в аэропорту 2;
  • полёт из аэропорта 2 в аэропорт 1.

В модели с точки зрения интерпретации целесообразно рассматривать заявки трёх видов:

• заявки как транспортные средства - самолёты;
• заявки как поступающие грузы в аэропорт 1;
• заявки как поступающие грузы в аэропорт 2.

Заявки как транспортные средства - самолёты должны иметь следующие параметры (поля):

• типТрансп - код типа транспортного средства - самолёта;
• колГрузоМест - количество груза (контейнеров) в загруженном транспортном средстве - самолёте;
• врПолёта - время полёта самолёта из аэропорта отправления в аэропорт назначения;
• разные - другие характеристики процесса перевозки грузов воздушным транспортом.

увеличить изображение
Рис. 9.1. Система воздушных перевозок как СМО

В постановке задачи транспортные средства - самолёты определены двух типов А и Б. Для идентификации этих типов в поле типТрансп следует использовать коды 1 и 2 соответственно.

Для фиксации количества поступающих грузов в аэропорты 1 и 2 в соответствующих заявках следует использовать поля колГрузоМест1 и колГрузоМест2.

Для параметров - исходных данных и для показателей функционирования системы воздушных перевозок разработаны идентификаторы (п. 9.1.6 и п. 9.1.7 соответственно).

Показатели системы воздушных перевозок разделены на две группы:

• показатели, рассчитываемые системой моделирования встроенными средствами;
• показатели, рассчитываемые по формулам разработчика.

В первую группу включены следующие показатели:

• коэфПогр1А, коэфПогр1Б, коэфПогр2А, коэфПогр2Б - коэффициенты использования средств погрузки при погрузке в самолёты типов А и Б в аэропортах 1 и 2 соответственно;
• коэфРазгр1А, коэфРазгр1Б, коэфРазгр2А, коэфРазгр2Б - коэффициенты использования средств разгрузки при разгрузке самолётов типов А и Б в аэропортах 1 и 2 соответственно;
• коэфПолётА12, коэфПолётБ12, коэфПолётА21, коэфПолётБ21 - коэффициенты нахождения самолётов типов А и Б в полётах из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1 соответственно.

Вторую группу составляют следующие показатели:

• коэфДост21=достК21/всегоПостК2 - коэффициент доставки грузов из аэропорта 2 в аэропорт 1, достК21 - количество доставленного груза из аэропорта 2 в аэропорт 1, всегоПостК2 - количество всего поступившего груза в аэропорт 2;
• коэфДост12=достК12/всегоПостК1 - коэффициент доставки грузов из аэропорта 1 в аэропорт 2, достК12 - количество доставленного груза из аэропорта 1 в аэропорт 2, всегоПостК1 - количество всего поступившего груза в аэропорт 1;
• коэфДост=(достК12+достК21)/(всегоПостК1+всегоПостК2) - коэффициент доставки грузов системой перевозок в целом;
• коэфИспСам1А=коэфПогр1А+коэфРазгр1А+коэфПолётА12 - коэффициент использования самолётов типа А в аэропорту 1;
• коэфИспСам1Б=коэфПогр1Б+коэфРазгр1Б+коэфПолётБ12 - коэффициент использования самолётов типа Б в аэропорту 1;
• коэфИспСам2А, коэфИспСам2Б - коэффициенты использования самолётов типа А и Б в аэропорту 2.