Специалистами ООО «Бюро Гиперборея» совместно с АО «ЦНИИМФ» была создана имитационная модель перевозки сжиженного природного газа (СПГ) по трассам Северного морского пути. Модель предназначена для поддержки принятия управленческих решений на стратегическом уровне морской логистики. В ходе работы были определены основные параметры транспортной системы исследуемого арктического Проекта.
Имитационная модель строилась с применением технологий дискретно-событийного и агентного моделирования, а имеющийся опыт разработчиков позволил учесть все 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.
Основным новшеством созданной модели стало 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 ходе работы было исследовано несколько десятков альтернативных вариантов системы доставки СПГ конечному потребителю. Они различаются схемой вывоза (прямые и перевалочные перевозки), направлением движения (западный сектор Арктики, восточный сектор, или оба направления), типоразмером арктических газовозов, и рядом других локальных параметров. Исследование каждого варианта осуществлялось в ледовых условиях легкого, среднего и тяжелого типов, что позволило оценить устойчивость работы транспортной системы в широком спектре природных сценариев.
Главным результатом выполненной работы стал блок сводных аналитических данных, который позволил определить предпочтительную схему вывоза СПГ для дальнейшего развития Проекта. 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 необходимы для дальнейшего анализа затрат на доставку СПГ получателям.
Помимо этого, были существенно уточнены значения важнейших инфраструктурных параметров, полученных ранее на основе нормативных моделей статического типа. Это стало возможным благодаря тому, что имитационная модель позволяет детально описать динамику и взаимодействие элементов транспортной системы в условиях существенной нестационарности внешней среды. Действительно, 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 несопоставимо мала по сравнению со стоимостью реальной инфраструктуры и ценой возможных ошибок. Полагаем, что построение комплексных имитационных моделей должно стать стандартной процедурой при проектировании и эксплуатации арктических транспортных систем.
