Подход к оценке емкости транзитного накопителя

О.И. Кутузов, Kutuzov O.I., Т.М. Татарникова, Tatarnikova T.M.
2020 Международный журнал Программные продукты и системы  
1 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), г. Санкт-Петербург, 197376, Россия 2 Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург, 195196, Россия Определена актуальность задачи оценки емкости накопителя с опасным грузом. Превышение емкости такого накопителя связано с крупными экологическими и/или материальными потерями, поэтому определено как маловероятное событие. Формально загрузка накопителя
more » ... ена как процесс обслуживания поступившей заявки. Для моделирования этого процесса предложено использовать аппарат теории систем массового обслуживания. Показано, что при моделировании процесса обслуживания необходимо учесть неоднородность потока заявок: заявки входного и выходного потоков существенно различаются по объему поступающего в накопитель и извлекаемого из него груза. Во входном потоке заявки поступают пачками, а выходной поток состоит из одиночных заявок. Предложено использовать аналитико-статистический метод экстремальных значений и модель поведения очереди в буфере с ограниченной емкостью для решения поставленной задачи. Анализ процесса потери заявок при переполнении буфера конечной емкости стационарной системой массового обслуживания сведен к анализу наращиваний и сокращений очереди на интервале регенерации. Получено выражение для расчетов малых значений вероятностей потерь в буферах конечной емкости в виде аналитико-статистической оценки. Предложена методика сбора и обработки выборочных данных, последовательное выполнение шагов которой позволяет определить необходимую емкость конечного буфера исходя из допустимой вероятности потерь. Ключевые слова: емкость накопителя, превышение емкости, опасный груз, допустимая вероятность потерь, маловероятное событие, теория систем массового обслуживания, неоднородный поток заявок, аналитико-статистический метод экстремальных значений. При транзитных перевозках складирование и промежуточное хранение груза требуют специальных накопителей. Накопитель как всякий динамический объект обладает собственными состояниями в определенные моменты времени. Эти состояния определяются соотношением между интенсивностью поступающего в накопитель потока грузов и интенсивностью потока извлечения грузов из накопителя. Перевозка опасных грузов, например, химических минеральных удобрений, минеральностроительных грузов, флюсов и т.п., требует специальных накопителей, так как при хранении под открытым небом они не только теряют свое качество, но и экологически опасны. При перегрузке накопителя такими грузами критичным оказывается некоторое значение емкости накопителя, превышение которого сопряжено с крупными экологическими и/либо материальными потерями. Такое превышение должно быть исключительно маловероятным событием. Возникает задача расчета емкости промежуточного накопителя (буфера) исходя из допустимой вероятности его переполнения, например, из Pдоп. ≤ 10 -9 . Формально процесс загрузки накопителя можно представить как обслуживание поступившего требования и использовать для решения поставленной задачи аппарат теории систем массового обслуживания (СМО) [1]. Примем условно за вых. V средний объем груза, забираемого из накопителя за один раз. Назовем этот объем пакетом. Пусть вх. V -средний объем груза, доставленный в накопитель. Тогда среднюю наполненность накопителя можно представить в виде дискретной величины: вх. вых. , V х V  =     (1) где x -ближайшее целое, не меньшее x. Таким образом, если процесс загрузки накопителя описывать в терминах СМО, то имеем дело с особой неоднородностью потоков: заявки входного и выходного потоков суще-
doi:10.15827/0236-235x.129.033-037 fatcat:gzyk4nivzjbe3fcoux4e2ziiou