Побудова МЕРЕЖ ЗАПРАВКИ СТАНЦІЙ ПРИ ДЕКОМОЗІЦІІ ПРОЦЕСУ ВИДАЧІ НАФТОПРОДУКТІВ НА ЕЛЕМЕНТАРНІ ОПЕРАЦІЇ

Інститут проблем точної механіки та управління РАН, м Саратов, Російська Федерація

побудова мереж автозаправних станцій при декомозіціі процесу видачі нафтопродуктів на елементарні операції

Мережі автозаправних станція є системоутворюючим елементом нафтопродуктозабезпечення (НПО), виходячи з глобальної мети задоволення потреб споживачів. Відомі моделі підвищення ефективності функціонування даної підсистеми системи НПЗ дозволяють вирішувати завдання розміщення АЗС в місцях максимальної щільності потоку автотранспортних засобів (АТС), оцінки розміру мережі АЗС в малих і середніх містах і т.п., проте більшість з них не враховують структуру споживачів. Пропонована робота присвячена обліку оцінки впливу елементарних актів відпуску нафтопродуктів при декомпозиції підсистеми зовнішнього середовища «Споживачі» на підприємства і організації та належні їм окремі АТС.

Мережі автозаправних станцій, як і будь-які системи обслуговування, представляють собою розподілені структури по обробці заявок на зміну характеристик інформаційних, матеріальних і фінансових потоків, що надходять від споживачів, в умовах перевищення числа заявок над числом каналів обслуговування. Для забезпечення повноти розгляду в неї включають як джерела потоків зазначених видів (нафтобази різних рівнів, склади товарів і компонент послуг), так і керуючі елементи (система управління, концентратори, подільники, суматори, точки стоку і витоку), а також супутні підсистеми (ГІС , вулично-дорожні мережі, мереж обслуговування іншої функціональної природи і т.п.). Проблематика ефективного функціонування мереж АЗС пов'язана з необхідністю оптимізації структур управління умовно змінними і умовно постійними компонентами (зокрема, розташуванням об'єктів), істотні зміни для більшості з яких можливі лише за тривалі інтервали управління. Раніше були отримані результати, що стосуються числа АЗС, що перехоплює основний (більше 80%) потік споживачів загального обсягу реалізації мережі регіонального підприємства НВО в сталому недоминирующих (немонопольних) режимі. Дані результати, розвинені на підсистеми УДС наступного порядку (великі міста з чисельністю населення 1,5 млн. Ч. І більше), представлені на рис. 1. Видно, що в міру збільшення розмірів підсистем УДС зростає число АЗС, необхідне для обслуговування заданого потоку заявок; для більшості характеристик мереж автозаправних станцій існують точки перегину, що дозволяють визначити зміну тенденцій по обслуговуванню; більшість з мереж АЗС неоптимальні за критерієм співвідношення обсягу перехоплення потоку, розміру мережі та підсистеми УДС.

Мал. 1. Число АЗС мережі, перехоплюючих більше 80% споживачів, при домінує (немонопольних) ситуації на ринку (частка менше 25%) в умовах малого (0,5 млн. Жителів і менш), середнього (0,5-1,5 млн. Жителів ) і великого (понад 1,5 млн.) міст.

З метою уточнення даних про величину і структуру мереж автозаправних станцій раніше створений алгоритм побудови мереж АЗС доцільно доповнити операторами, які враховують елементарні акти відпуску нафтопродуктів і декомпозицію підсистеми зовнішнього середовища «Споживачі» за їх видами: підприємства та організації різних форм власності та належні їм окремі АТС.

При графічному поданні даного алгоритму (рис.2) використовується наступний формалізм: оператор закінчення (як і в разі інших підсистем системи НПЗ) заданий умовно через мінливості зовнішнього середовища і системи; «Сірим заповненням» виділені ключові оператори, що описують необхідність використання алгоритму (побудова БД по АЗС та їх мереж і уточнення моделі); в алгоритм включені елементи раніше створених моделей рівня «Мережі АЗС».

Мал. 2. Алгоритм оцінки необхідного числа АЗС мережі при обліку елементарних актів відпуску нафтопродуктів

Для адекватного опису досліджуваної підсистеми необхідно визначення довгострокових (до 5-ти років і більше) ретроспективних тенденцій її розвитку за показниками числа АЗС, використовуваних споживачами, числа елементарних актів відпуску нафтопродуктів і супутніх товарів (транзакцій), обсягів реалізації в натуральному і вартісному вираженні і т .п. Для виключення впливу перехідних процесів результати функціонування об'єктів розглядаються після закінчення інтервалів часу, достатніх для отримання стійких значень показників ефективності, при цьому типовим значенням є квартал, що також збігається із середнім періодом будівництва або реконструкції об'єктів. Підвищення точності моделювання здійснюється шляхом послідовної реалізації моделей розміщення АЗС в місцях максимальної щільності потоку АТС [ [1] ], Розміщення АЗС в окремому економічному районі [ [2] ], Побудови мереж автозаправних станцій з урахуванням факторів розміщення і взаємного впливу АЗС (робота автора знаходиться в друку) і пропонованого алгоритму. Як джерело статистичної інформації використовуються дані про реалізацію нафтопродуктів і супутніх товарів по мікропроцесорним картками в припущенні про схожість (з точністю до 20%) структури потоку заявок за видами нафтопродуктів і частоті транзакцій, чия адекватність підтверджується наступними положеннями. Крім того, реалізація нафтопродуктів і супутніх товарів за картками є складовою частиною функціонування підприємства НВО [ [3] ]. Нарешті, існують моделі подоби, що дозволяють здійснювати переклад даних підсистеми «Обслуговування по мікропроцесорним картками» в дані спільній реалізації нафтопродуктів і супутніх товарів [1], причому мікропроцесорна карта завдяки структурі електронно-обчислювальної машини дозволяє отримувати точні (помилка менше 0,01 л.) дані про транзакції відпуску нафтопродуктів, які в доступному для обробки вигляді зберігаються протягом усього періоду функціонування. Обробка статистичної інформації здійснюється в рамках наступних підетапів: (1) - збір і структурування інформації, доступної з систем обслуговування по мікропроцесорним картками за різними часовими періодами; (2) - визначення довірчого інтервалу відхилення випадкових величин від своїх середніх значень, виходячи з припущення нормального характеру їх розподілу через наявність великої кількості факторів, кожен з яких вносить однаковий по малості внесок; (3) - побудова залежності середнього числа відвідуваних АЗС від числа АЗС мережі і інших чинників і обмежень, що задаються дослідником; (4) - виділення зон збереження заданих значень зазначених факторів і обмежень. При декомпозиції за видами споживачів договір на обслуговування за паливними картками відображає поведінку споживачів одного підприємства або організації. Вважається, що число договорів з фізичними особами мало (менше 5%), причому основну частину з них становлять підприємства і організації, які функціонують у формі індивідуального підприємництва і лише формального потрапляють в категорію фізичних осіб. Транзакції по кожній карті відображають поведінку фізичних осіб як власників або користувачів окремих АТС, уточнення результатів буде проведено далі з використанням карт, призначених для фізичних осіб (бонусні та дисконтні картки).

За результатами застосування представленого алгоритму отримані характеристики для мереж АЗС недоминирующих підприємств НПО (рис. 3, 4).

Мал. 3. Характеристики мереж АЗС при декомпозиції за видами споживачів

Мал. 4. Характеристики мереж АЗС для УДС різних видів

При реалізації даного алгоритму використано такий формалізм: модель, як і раніше, стосується випадку побудови немонопольних мережі АЗС, що охоплює частку ринку не більш 20-25% (дана ситуація є типовою для нафтопродуктозабезпечення РФ відповідно до його сучасного і перспективного структурного поділу в ринкових умовах господарювання) ; тому досліджувана підсистема є підсистемою наступного рівня ієрархії (в порівнянні з підсистемою «АЗС»), вважається, що для підвищення ефективності її функціонування повинні бути виконані процедури оптимізації входять до її складу об'єктів більш нижчих рівнів ієрархії, а також реалізовані попередні моделі для підсистем даного рівня ієрархії (облік обмежень зовнішнього середовища і факторів розміщення об'єктів підсистем УДС різних видів і т.п.); істотна відмінність в числі АЗС, необхідних для малих (середніх) і великих міст пояснюється нелінійним характером розвитку зазначених мережевих утворень. Достовірність поданої інформації випливає з аналізу точних даних обслуговування по мікропроцесорним картками за обсягами реалізації нафтопродуктів протягом п'ятирічного періоду функціонування мереж АЗС в 3-х регіонах Російської Федерації, що відображає види підсистем УДС відповідно, малих, середніх і великих міст обласного підпорядкування, а також їх районних центрів. Адекватність підтверджується збігом (в межах природного похибки оцінок) моделей кореляційного аналізу для випадків АЗС УДС різних видів [ [4] ] В межах допустимої похибки, що не перевищує 20%.

1. Мережі АЗС є структуроутворюючих об'єктами системи нафтопродуктозабезпечення, в зв'язку з чим питання підвищення ефективності їх функціонування є актуальними.

2. Наявність сучасних се дств сб ора і обробки інформації, до яких відносяться мікропроцесорні карти різних видів, дозволяє підвищити точність і достовірність одержуваної інформації і збільшити число рівнів і підстав декомпозиції.

3. За підсумками розвитку алгоритму побудови мереж АЗС на випадок УДС великого міста (1,5 млн. Жителів і більше) з урахуванням інформації про елементарні актах відпуску нафтопродуктів підприємствам, організаціям і фізичним особам, отримані уточнені дані по середньому (з урахуванням довірчого інтервалу) числу АЗС, необхідного для перехоплення наперед заданого обсягу потоку споживачів (АТС) недоминирующих (менше 25%) мережами підприємств НПО Вертикально-Інтегрованих Нафтових Компаній (ВІНК), як типових об'єктів досліджуваної підсистеми сис еми НПО.

4. З аналізу отриманих результатів випливає, що середнє число АЗС, відвідуваних окремими автотранспортними засобами, істотно (більше, ніж довірчий інтервал розглянутої випадкової величини) менше числа АЗС, необхідного для функціонування підприємств і організацій. Даний факт підтверджує зроблений раніше висновок про деяку надмірності сучасних мереж АЗС РФ, важливості підвищення ефективності їх функціонування та обслуговування споживачів, і необхідності проведення декомпозиції за характеристиками лінійних (вулиці і дороги) і вузлових (перехрестя) елементів УДС, а також картками для фізичних осіб, що і буде здійснено в рамках подальших досліджень.