П_ф4 = 38 914 653+0,15*228 909 725 = 73 251 112 руб.

П_ф5 = 51 641 442+0,15*303 773 187 = 97 207 420 руб.

2) П_ф2 = 145 484 283+0,15*855 789 898 = 273 852 767 руб.

П_ф3 = 100 253 878+0,15*589 728 694 = 188 713 182 руб.

П_ф4 = 78 241 399+0,15*460 243 525 = 147 277 928 руб.

П_ф5 = 78 917 144+0,15*464 218 492 = 148 549 917 руб.

Для расчета приведенных затрат по флоту определяются следущие величины.

Число судозаходов за навигацию для освоения заданного грузопотока определяется по формуле:

n_c=Q_г/Q_c,

1) n_c= 240 000/6 480= 37,04?37

2) n_c= 490 000/6 480 = 75,61?76

Интенсивность судопотока, определяющее среднее число судов, прибывающих в порт в течение суток, рассчитывается по формуле:

л = n_c/T_н,

1) л = 37,04/365 = 0,101?0,1

2) л = 75,61/365 = 0,207?0,21

Средний простой судна в ожидании очереди к причалу. Для простейшего потока, распределенного по закону Пуассона, рассчитывается по различным формулам, зависящим от значения числа причалов N_пр:

при N_пр =1 t_ож = лt_гр? / (1-лt_гр),

при N_пр =2 t_ож = (лt_гр)?t_гр / (4-(лt_гр)?),

при N_пр =3 t_ож = (лt_гр)³t_гр / (18+6лt_гр- (лt_гр)?- (лt_гр)³),

при N_пр =4 t_ож = (лt_гр)⁴t_гр / (96+48лt_гр+6(лt_гр)²-2(лt_гр)³- (лt_гр)⁴).

1) N_пр =2 t_ож2 = (0,1*7,74)²*7,74/(4 -(0,1*7,74)²) = 1,41

N_пр =2 t_ож3= (0,1*5,16)²*5,16/(4 -(0,1*5,16)²) = 0,38

N_пр =2 t_ож4 = (0,1*4,07)²*4,07/(4-(0,1*4,07)²) = 0,18

N_пр =1 t_ож = 0,1*(3,63)? / (1-0,1*3,63)= 2,12

2) N_пр =4 t_{ож 2}= (0,21*7,74)⁴*7,74/(96+48*0,21*7,74+6*(0,21*7,74)?- 2*(0,21*7,74)³-(0,21*7,74)⁴) =0,295

N_пр =3 t_{ож 3}= (0,21*5,16)³*5,16/(18+6*0,21*5,16-(0,21*5,16)?-(0,21*5,16)³) =0,286

N_пр =3 t_{ож 4}= (0,21*4,07)³*4,07/(18+6*0,21*4,07-(0,21*4,07)?-(0,21*4,07)³) =0,11

N_пр =2 t_{ож 5}= (0,21*3,63)?*3,63/(4-(0,21*3,63)?) =0,597

где t_гр - время грузовых операций на судне, сут. Для различного числа технологических линий t_гр должно быть различно и рассчитано по формуле:

t_гр = Q_c/24M_c,

1) t_гр2 = 6480/24*34,875 = 7,74 сут.

2) t_гр3 = 6480/24*52,31 = 5,16 сут.

3) t_гр4 = 6480/24*66,26 = 4,07 сут.

4) t_гр5 = 6480/24*74,4 = 3,63 сут.

Стояночное время судна в порту в сутках за один судозаход рассчитывается по формуле:

t_ст= t_гр+t_всп+t_ож,

1) t_ст2 = 7,74+7/24+1,41 = 9,45 сут.

t_ст3 = 5,16+0,3+0,38 = 5,83 сут.

t_ст4 = 4,07+0,3+0,18 = 4,55 сут.

t_ст5 = 3,63+0,3+2,12 = 6,04 сут.

2) t_ст2 = 7,74+0,3+0,295 = 8,33 сут.

t_ст3 = 5,16+0,3+0,286 = 5,74 сут.

t_ст4 = 4,07+0,3+0,113 = 4,48 сут.

t_ст5 = 3,63+0,3+0,597 = 4,52 сут.

Общее стояночное время судов в порту в судо-сутках определяется по формуле:

?t_ст=t_ст*n_с,

1) ?t_ст2 = 9,45*37,04 = 349,85 судо-сут.

?t_ст3 = 5,83*37,04 = 216,05 судо-сут.

?t_ст4 = 4,55*37,04 = 168,46 судо-сут.

?t_ст5 = 6,04*37,04 = 223,56 судо-сут.

2) ?t_ст1 = 8,33*75,61 = 629,8 судо-сут.

?t_ст2 =5,74*75,61 = 434,01 судо-сут.

?t_ст3 =4,48*75,61 = 338,71 судо-сут.

?t_ст1 = 4,52*75,61 = 341,63 судо-сут.

Эксплуатационные расходы, связанные со стоянкой судов в порту, рассчитывается по формуле:

S_ф=S_с*?t_ст,

где S_с - себестоимость содержания судна за сутки стоянки в порту, руб./сут.

S_с = 0,05*K_c/100 =0,05*462 000 000/100=231 000 руб./сут.

К_с = D_w*2000$=7700*2000*30=462 000 000 руб.

1) S_ф2= 231 000*349,85 = 80 815 630 руб.

S_ф3= 231 000*216,05 = 49 906 551 руб.

S_ф4= 231 000*168,46 = 38 914 653 руб.

S_ф5= 231 000*223,56 = 51 641 442 руб.

2) S_ф2= 231 000*629,8 = 145 484 283 руб.

S_ф3= 231 000*434,01 = 100 253 878 руб.

S_ф4= 231 000*338,71 = 78 241 399 руб.

S_ф5= 231 000*341,63 = 78 917 144 руб.

Капиталовложения во флот, которые связаны со стояночным временем судов в порту, устанавливается по формуле:

K_ф=(K_с/T_э)*?t_ст,

где K_с - строительная стоимость судна, руб.;

T_э - эксплуатационный период судна, сут. T_э = 340 суток.

1) K_ф2= (462 000 000 /340)* 349,85 = 475 386 061 руб.

K_ф3= (462 000 000 /340)* 216,05 = 293 567 947 руб.

K_ф4= (462 000 000 /340)* 168,46 = 228 909 725 руб.

K_ф5= (462 000 000 /340)* 223,56 = 303 773 187 руб.

2) K_ф2= (462 000 000 /340)* 629,8 = 855 789 898 руб.

K_ф3= (462 000 000 /340)* 434,01 = 589 728 694 руб.

K_ф4= (462 000 000 /340)* 338,71 = 460 243 525 руб.

K_ф5= (462 000 000 /340)* 341,63 = 464 218 492 руб.

Результаты расчетов эксплуатационных расходов, капвложений и приведенных затрат по флоту представлены в табличной форме (табл. 3)

Таблица 3

Приведенные затраты по флоту для различного числа технологических линий (руб.)

Затраты по флоту	Число технологических линий
	Nтл=2	Nтл=3	Nтл=4	Nтл=5
Эксплуатационные расходы	80 815 630	49 906 551	38 914 653	51 641 442
	145 484 283	100 253 878	78 241 399	78 917 144
Капиталовложение во флот	475 386 061	293 567 947	228 909 725	303 773 187
	855 789 898	589 728 694	460 243 525	464 218 492
Приведенные затраты по флоту	152 123 540	93 941 743	73 251 112	97 207 420
	273 852 767	188 713 182	147 277 928	148 549 917

Вывод: при увеличении числа технологических линий все приведенные затраты по флоту уменьшаются, это происходит за счет снижения эксплуатационных расходов и капиталовложений, т. к. сокращается стояночное время судна у причала.

6.5 Выбор и обоснование оптимального числа технологических линий

По результатам предыдущих расчетов для каждого из значений числа технологических линий, входящих в вариантный ряд, определяется комплексный оценочный показатель - суммарные приведенные затраты по флоту и порту по формуле:

П=П_п+П_ф,

1) П₂ = 57 635 361+152 123 540 = 209 758 901 руб. Ї базовая т.л.

П₃= 52 901 346+93 941 743 = 146 843 089 руб.

П₄ = 50 405 760+73 251 112 = 123 656 872 руб. Ї оптимальная т.л.

П₅= 61 264 290+97 207 420 = 158 471 710 руб.

2) П₁ = 110 116 702+273 852 767 = 383 969 470 руб. Ї базовая т.л.

П₂ = 98 017 904+188 713 182 = 286 731 086 руб.

П₃ = 101 229 346+147 277 928 = 248 507 274 руб.Ї оптимальная т.л.

П₃ = 109 829 444+148 549 917 = 258 379 361 руб.

Минимальное значение суммарных приведенных затрат будет соответствовать оптимальному числу технологических линий на обработке судна.

Результаты расчетов затрат по порту, флоту и суммарных затрат представлено на графике, отражающем изменение указанных величин в зависимости от числа технологических линий (см. Графическая часть).

Экономический эффект, который может быть получен при использовании на обработке судов оптимального числа технологических линий рассчитывается по формуле:

Э=П_баз-П_опт,

где П_баз - суммарные приведенные затраты, соответствующие обработке судов минимальным числом технологических линий, руб.;

П_опт - суммарные приведенные затраты, соответствующие оптимальному числу технологических линий, руб.

Э₁= 209 758 901-123 656 872 =86 102 029 руб.

Э₂= 383 969 470-248 507 275 = 135 462 195 руб.

Экономия эксплуатационных расходов по флоту может быть рассчитана по формуле:

ДR_ф=S_c(?t_ст^баз - ?t_стп^опт)=S_cДt_ст,

где S_c - себестоимость содержания судна за сутки стоянки в порту, руб./судо-сут.;

?t_ст^баз, ?t_ст^опт - стояночное время судов при обработке соответственно минимальным и оптимальным числом технологических линий, судо-сут.;

Дt_ст - экономия стояночного времени судов, судо-сут.

ДR_ф1= 231 000*(349,85-168,46) = 41 900 977 руб.

ДR_ф2= 231 000*(629,8-338,71) = 67 242 883 руб.

Экономия (или увеличение) эксплуатационных расходов по порту может быть рассчитана по формуле:

ДR_п=R_п^баз -R_п^опт,

где R_п^баз, R_п^опт - эксплуатационные расходы по порту, связанные с освоением заданного грузопотока соответственно минимальным и оптимальным числом технологических линий, необходимым для обработки судна,руб.

ДR_п1= 27 675 318-26 012 534= 1 662 784 руб.

ДR_п2= 52 385 193-52 144 446 = 240 747 руб.

6.6 Обоснование потребности в технических ресурсах

Для оптимального числа технологических линий рассчитываются технические ресурсы, которые необходимо иметь на перегрузочном комплексе для перевалки заданного объема грузов.

Количество основных перегрузочных машин рассчитывается по формуле:

N_кр = N_пр*N_тл^опт *K_см*K_рем,

где N_тл^опт - оптимальное число технологических линий;

N_пр - округленное до целой величины значение числа причалов производственного перегрузочного комплекса, соответствующее оптимальному числу технологических линий.

N_кр1= 2*4*0,8*1,1 = 7,24=8

N_кр2= 3*4*0,8*1,1 = 10,56 = 11

Число автопогрузчиков, необходимое для обеспечения работы технологических линий на обработке судов для оптимального числа технологических линий:

N_погр1=2*4*2*(1-0,35)*1,5*0,8=12,48=13

N_погр2=3*4*2*(1-0,35)*1,5*0,8=18,72=19

Потребность в средствах малой механизации (автопогрузчиках), необходимых для перегрузки грузов в тыловой зоне (по вариантам “вагон-склад” или обратно), определяется по формуле:

N_погр= (Q_тыл*K_н*K_вх)/(P*f_м),

где Q_тыл - количество груза, перегруженного машинами i-го типа по j-ой технологической схеме в течение года, т (для вариантов “вагон-склад” или обратно)

K_н - коэффициент неравномерности использования машин i-го типа, зависит от объема работы за месяц, менее 500 машино-часов K_н = 1,3; 500-2000 машино-часов K_н = 1,2; более 2000 машино-часов K_н = 1,1.

K_вх - коэффициент, учитывающий использование машин на внепортовых и хозяйственных работах (K_вх=1,2);

P - производительность машины i-го типа на j-ой технологической схеме, т/ч;

Р =100/((D₁/P₁)+(D₂/P₂));

f_м - бюджет времени работы одной машины i-го типа, для автопогрузчиков f_м = 4 000 часов в год.

1) Q₁ = 240 000 т

К-80 (20%) - 48 000 т

Я-30 (80%) - 192 000 т

2) Q₂= 490 000 т

К-80 (20%)-98 000 т

Я-30(80%)-392 000 т

1) Q_к-80 = 48 000*(1-0,35)=31 200 т

Q_я-30 = 192 000*(1-0,35)=124 800 т

2) Q_к-80 = 98 000*(1-0,35)=63 700 т

Q_я-30 = 392 000*(1-0,35)=254 800 т

Машино-часы= Q /P

1) T _м-ч1=(31 200/12)/((95/2)/7)=383,15 <500 след-но K_н = 1,3

T _м-ч2=(124 800/12)/((101/2)/7)=1441,64 <2000 след-но K_н = 1,2

2) T _м-ч1=(63 700/12)/((95/2)/7)=782,25 >500 след-но K_н = 1,2

T _м-ч2=(254 800/12)/((101/2)/7)=2943,35 >2000 след-но K_н = 1,1

N_погр1= (31 200*1,3*1,2)/(6,786*4000)+ (124 800*1,2*1,2)/(7,214*4000) =8

N_погр2= (63 700*1,2*1,2)/(6,786*4000) +(254 800*1,1*1,2)/(7,214*4000) =15

Общая потребность в погрузчиках определяется суммированием числа погрузчиков, необходимых для работы технологических линий в прикордонной и тыловой зонах ППК:

УN_погр1=13+8=21

УN_погр2=19+15=34

6.7 Определение численности докеров-механизаторов на судовых и вагонных работах

Численность докеров-механизаторов на ППК должна обеспечивать обработку судов с заданной интенсивностью и выполнение перегрузочных работ в тыловой зоне по вариантам «вагон-склад» и обратно.

Численность докеров-механизаторов, необходимых для обеспечения обработки судов на ППК с заданной интенсивностью (на оптимальное число технологических линий), рассчитывается по формуле:

E_р^суд = N_пр*N_тл^опт*n_р*n_см*K_сп,

где N_пр - количество причалов, которые являются взаимозаменяемыми с точки зрения варьирования рабочей силой; соответствует числу причалов для оптимального числа технологических линий;

n_р - средневзвешенная (по доле грузов коэффициенту транзитности) численность рабочих в технологической линии для обработки судов, чел.;

n_см - число смен работы порта; =3

K_сп - коэффициент списочности, учитывающий превышение списочной численности рабочих над явочной, K_сп =1,2. hhрриим

n_р1 = 1/((k_тр/n_р)+(k_тр/n_р))=1/((0,35/15)+(0,65/12)) = 12,9

n_р2 = 1/((k_тр/n_р)+(k_тр/n_р))= 1/((0,35/15)+(0,65/12)) = 12,9

n_р = 100/((D₁/n_р1)+(D₂/n_р2))=100/((20/12,9)+(80/12,9)) = 12,9

E_р^суд₁ = 2*4*12,9*3*1,2 = 371,52 = 372

E_р^суд₂ = 3*4*12,9*3*1,2 = 557,28 = 558

Потребность в докерах-механизаторах для выполнения вагонных работ в тыловой зоне по варианту “вагон-склад” или обратно определяется по формуле:

E_р^ваг = (Q_тыл*n_р*K_сп*K_вс)/(T_н*P_см),

где Q_тыл - количество груза, которое должно быть перегружено в течение года по j-й технологической схеме для тыловых вариантов, т;

n_р - количество рабочих в технологической линии по перегрузке груза по j-й технологической схеме, чел.;

K_вс - коэффициент, учитывающий выполнение вспомогательных и внепортовых работ, K_вс =1,3;

P_см - сменная производительность технологических линии по перегрузке грузов по j-й технологической схеме для тыловых вариантов, т/смен.

1) Eр_к-80 = (31 200*7*1,2*1,3)/(365*95) =9,826

Eр_я-30 = (124 800*8*1,2*1,3)/(365*101) = 42,248

2) Eр_к-80 = (63 700*7*1,2*1,3)/(365*95) =20,06

Eр_я-30 = (254 800*8*1,2*1,3)/(365*101) = 86,23

Eр₁= Eр_к-80+ Eр_я-30=9,826+42,248=52,074

Eр₂= Eр_к-80+ Eр_я-30=20,06+86,23=106,29

Общая численность докеров механизаторов на ППК складывается из численности рабочих на судовых и вагонных работах и рассчитывается по формуле:

N_раб=E_р^суд+Е_р^ваг,

N_раб1= 372+52 = 424

N_раб2= 557+106 = 663

Графическая часть

Заключение

Цель курсового проекта состояла в определение оптимальной потребности производственного перегрузочного комплекса (ППК) в причалах, перегрузочной технике и докерах механизаторах, необходимых для выполнения заданного объема погрузо-разгрузочных работ.

Для определения этой цели мы рассмотрели несколько способов обработки судна различным числом технологических линий N_тл={2;3;4;5}: от минимального, до максимально возможного, с учетом ограничений со стороны судна и берега. И определили оптимальные суммарные приведенные затраты по порту и флоту П₁ = 123 656 872 руб., П₂ =248 507 275 руб.. Соответствующее им число технологических линий является основой для определения оптимальных технических ресурсов: причалов, перегрузочного оборудования, а также для расчета оптимальной потребности в докерах механизаторах. Мы определили, что оптимальным приведенным затратам соответствуют самое большое число технологических линий N_опт = 4, которое вызывает увеличение интенсивности обработки судна и пропускной способности причала. Увеличение интенсивности приводит к сокращению их стояночного времени и к сокращению затрат по флоту.

Преимущество оптимизации ППК с позиции флота, порта и морского транспорта в целом состоит в том, что бы обеспечить перегрузку груза с min затратами по комплексу “порт-флот”. Одним из таких преимуществ может быть привлечение на ППК дополнительного грузопотока за счет сокращения времени занятости причалов при увеличении числа технологических линий на обработке судов и, следовательно, возможное увеличение доходов ППК. С другой стороны, оптимизация числа технологических линий может привести к увеличению эксплуатационных расходов.

Список использованной литературы

1. Единые комплексные нормы выработки и времени на погрузо-разгрузочные работы, выполняемые в морских портах. -М., 1987. - 477с.

2. Белинская Л.Н., Сенько Г.А. Грузоведение и складское дело на морском транспорте. - М., 1982. - 137 с.

3. Жуков Е.И., Письменный М.Н. Технология морских перевозок. - М.: Транспорт, 1991. - 335 с.

4. Морские транспортные суда: Каталог в 2 т. на англ. яз. - М.: Мортехинформреклама, 1995. - Т. I - 226 с., Т. II - 246 с.

5. Технология грузовых работ: Сборник образцов технологических карт и инструкций, рекомендованных при обработке морских судов и других видов транспорта. - СПб.: АО Технолпорт "Корвет", 1996. - 640 с.

6. Степанец А.В. Оптимизация нормативов обработки судов в порту. - М., 1993.-76 с.

7. Фролов А.С., Кузьмин П.В., Степанец А.В. Организация, планирование и технология перегрузочных работ в морских портах. - М., 1979. - 480 с.