Проектирование судов

Решение задачи (оптимизационный план) должно удовлетворять следующим условиям:

1. Условие выполнения требуемого объема грузоперевозок

,

где ΣQi – суммарный грузопоток, qij – провозоспособность i-го судна на j-й линии.

2. Условие получения планируемого дохода

,

где В – контрольный уровень прибыли, lij – прибыль i-го судна при эксплуатации на j-й линии.

3. Условие выполнения частоты грузоотправок

,

где mj, Мj – минимально и максимально допустимая частота грузоотправок i-го судна на j-й линии, nij – число рейсов совершаемых i-м судном на j-й линии.

4. Условие ограничения количества существующих судов привлекаемых к выполнению перевозок

,

где Sхi0 – общая численность существующих судов.

5. Условие ограничения количества строящихся судов возможностями судостроительных предприятий

,

где Sхiн – количество судов, которые могут быть построены в рассматриваемый период.

6. Условие ограничения количества строящихся судов предельной суммой капиталовложений

,

где К – планируемые капиталовложения.

В качестве критерия оптимизации может быть выбрана либо максимальная прибыль, либо минимальные затраты. Как правило пользуются вторым критерием, поскольку при этом обеспечивается меньшая погрешность расчетов. Аналитически критерий оптимизации записывается в виде выражения

,

где Sij – приведенные затраты складывающиеся из затрат на эксплуатацию, постройку, отстой и утилизацию судна.

.

Эксплуатационные расходы обусловлены различными сборами, налогами, расходами на топливо, содержание экипажа и т.п.

,

где сij – эксплуатационные расходы по i-му судну на j-й линии.

Капитальные вложения зависят от строительной стоимости судна, порядкового номера судна в серии и расходов на проектирование судна

,

где φi – коэффициент серийности, ki – затраты на подготовку производства и освоение серии i-х судов, ωi – расходы на проектирование i-го судна.

Затраты на отстой судов не участвующих в грузоперевозках (резервных)

,

где ui – расходы на отстой i-го судна.

Затраты на утилизацию судов выведенных из эксплуатации

,

где уi – расходы на утилизацию i-го судна.

В ходе решения задачи данного этапа можно определить потребность флота в судах различных типов, сопоставить их с имеющимися в наличие и сделать вывод о потребности в новых судах.

Второй этап. Оптимизация характеристик судов, указываемых в задании на проектирование

На втором этапе устанавливаются оптимальные в экономическом отношении типы заказываемых судов, их количество и, кроме того решается задача уточнения (оптимизации) характеристик судов пополнения с учетом приходящейся на их долю нагрузки и более детальных условий эксплуатационного и производственного характера, влияющих на эффективность флота.

Из решения задачи первого этапа известны направления и объемы перевозок, для обеспечения которых должны быть спроектированы и построены новые суда. Число линий грузоперевозок j будет значительно меньше общего числа линий в задачах первого этапа, так как прирост грузоперевозок в планируемом периоде будет сравнительно невелик по отношению к общему потоку.

Набор (вектор) характеристик, определяющих типоразмер судна обозначим z. Составляющие этого вектора – дедвейт (или грузоподъемность), скорость, грузовместимость и т.д. Будем считать, что существует функция, позволяющая рассчитать эксплуатационные расходы cj(z), провозную способность qj(z) и стоимость судов φikj(z) при различных значениях z.

Задача формулируется следующим образом – определить рациональное число типов судов пополнения, их характеристики и потребное количество судов каждого типа, обеспечивающие минимум приведенных затрат по всем судам пополнения при выполнении:

- грузопотоков на линиях, для которых необходимы новые суда;

- контрольного уровня дохода;

- ограничений средств на пополнение флота;

- ограничений на характеристики судов;

- ограничений на максимальное число судов с различными характеристиками.

Составим систему уравнений для решения данной задачи.

,

,

,

.

Для решения данной системы необходимо иметь функции cj(z), qj(z) и φikj(z). Для их построения необходимо использовать зависимости, применяемые в практике экономических обоснований. Эти зависимости связывают эксплуатационно-экономические показатели и стоимость судна с составляющими нагрузки, мощностью СЭУ, составом оборудования и т.п., для определения которых необходимо пользоваться расчетными методиками ТПС.

 Скачать реферат