Имитационная модель перевозки сжиженного природного газа (СПГ) по трассам Северного морского пути предназначена для поддержки принятия управленческих решений на стратегическом уровне морской логистики. Модель позволяет определять основные параметры транспортной системы исследуемого арктического Проекта.
Имитационная модель построена с применением технологий дискретно-событийного и агентного моделирования и учитывает ключевые транспортные, технологические и природные процессы, происходящие в реальной системе. В модели воспроизводится движение судов на линиях грузоперевозок и их операции в портах, моделируется динамика наполнения хранилищ и окна погоды терминалов, учитывается естественное и форсированное испарение СПГ, а также имитируется вывод судов на ежегодные докования. Ледовые условия, которые оказывают определяющее влияние на судоходство, описываются в модели с помощью оригинального вероятностного подхода, позволяющего установить характерный разброс длительностей рейсов судов и оценить связанные с этим риски.
Особенностью модели является применение специального алгоритма для расчета параметров движения судов во льдах и на чистой воде. Алгоритм позволяет изменять мощность на валах судна в зависимости от складывающейся внешней обстановки, обеспечивая тем самым регулярное движение судов на линии и экономию ими топлива. На чистой воде или в тонком льду суда движутся со скоростями, соответствующими естественному испарению перевозимого СПГ, а в сложных ледовых условиях мощность повышается в той мере, в какой это необходимо для поддержания регулярности движения. При исчерпании собственных ледовых возможностей арктических газовозов в тяжелом льду, для их проводки привлекаются ледоколы.
Пользователь модели может изменять все ее входные данные, включая характеристики судов и ледоколов, длительности операций, грузопотоки системы, параметры хранилищ и перевалочных комплексов. Задание всех параметров производится в удобном формате файла MS Excel.
В результате модель позволяет исследовать десятки альтернативных вариантов системы доставки СПГ конечному потребителю. Вариант системы могут различаться схемой вывоза (прямые и перевалочные перевозки), направлением движения (западный сектор Арктики, восточный сектор, или оба направления), типоразмером арктических газовозов, и рядом других локальных параметров. Каждый вариант может исследоваться при различных сценариях ледовых условиях – легкого, среднего и тяжелого типов, что позволяет оценить устойчивость работы транспортной системы в широком спектре природных сценариев.
Для каждого варианта системы были получены репрезентативные данные о технико-эксплуатационных показателях работы флота, уровнях наполнения хранилищ, загрузке причалов и необходимых объемах ледокольного сопровождения. Эти данные являются основой для дальнейшего анализа затрат на доставку СПГ получателям.
Модель позволяет детально описать динамику и взаимодействие элементов транспортной системы в условиях существенной нестационарности внешней среды. Именно на стыке динамических процессов можно корректно определить значения таких важных показателей транспортной системы как вместимость береговых хранилищ, количество причалов и необходимое число судов арктического флота – то есть тех параметров, которые оказывают определяющее влияние на экономическую эффективность всего Проекта.
Опыт этой и других выполненных нами работ показывает, что компьютерные модели арктических транспортных систем являются действенным инструментом повышения эффективности проектных решений в морской логистике. Стоимость таких моделей ничтожна по сравнению со стоимостью реальной инфраструктуры и не сопоставима с ценой возможных ошибок. Полагаем, что построение комплексных имитационных моделей должно стать стандартной процедурой при проектировании и эксплуатации арктических транспортных систем.