Прогнозирование работы морского порта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

грузовой порт терминал контейнерный

Введение

1. Статистические данные отрасли морских перевозок в Балтийском регионе и современные информационные технологии в порту

1.1 Исторический аспект развития Балтийского региона как грузового центра для Европы и России

1.2 Описание современных информационных систем по мониторингу за грузовыми портами и контейнерными терминалами

1.3 Статистические данные для Балтийского региона

1.4 Характеристика грузовых портов СПБ

1.5 Выводы по главе

2. Технологические процессы грузового порта и организация судовых линий

2.1 Технологические процессы грузового порта

2.2 Модели и методы организации судовых линий

2.3 Процессы выбранного порта («Петролеспорт»)

2.4 Выводы

3. Модели и методы прогнозирования

3.1 Модели и методы прогнозирования

3.2 Решение задачи прогнозирования в классе полиномиальных уравнений

3.3 Анализ результатов прогнозирования и оценка загруженности порта

3.4 Выводы

Заключение

Список использованных источников

Введение

Рассматривая транспортную систему в глобальной общемировой перспективе легко заметить, что любая тенденция ведущая к развитию и расширению движения материальных потоков между локальными региональными и интернациональными конечными пунктами всегда коррелируется с эволюционным (или революционным) прогрессом в области информации и если обобщать с экспансией научного знания

Подобное отношение несложно проследить при аналитическом ретроспективном подходе к исследованию современной международной транспортной системы и ее основных элементов - национальных портов.

Морская логистика (западное наименование «Maritime Logistics» более четко отражает сущность указанного термина, буквально означая «часть логистического процесса, происходящая на море») - это планирование, внедрение и управление движением материальных товаров и информации, связанных с транспортировкой по морю.

Понятие морской логистики не синонимично морской перевозке, поскольку, в то время как второй термин акцентирует внимание на индивидуальных функциях относящихся к перемещению товарных грузов и имеющих разную цель и степень конкурентоспособности, понятие морской логистики агрегирует и рассматривает транспортировку по морю в рамках интегрированного систематического логистического процесса или цепочки поставок (материального потока).

Исходя из подобной сегрегации, морская перевозка включает такие функции как заключение контрактных обязательств (contracting), судовую перевозку (shipping), рейсовую перевозку (sea voyage), перемещение грузов (moving cargo), выгрузку/погрузку перевозимых материальных грузов.

Морская логистика, исходя из своего определения, абсорбирует вышеперечисленные функции и включает еще ряд логистических услуг, которые соотносятся исключительно с понятием морских материальных потоков. Функции, ассоциирующиеся с морской логистикой, включают в себя растарку (stripping)/затарку (stuffing), хранение (storage), складирование (warehousing), обеспечение центрами распределения (offering a distribution centre), контроль качества (quality control), тестирование (testing) и другие функции.

Таким образом морская логистика иллюстрирует совокупность коммерческих и некоммерческих операций и процессов, происходящих при транспортировке на морской перевозочной технике в систематическом и циклическом порядке.

Управление или менеджмент порта в свете вышесказанного представляет собой одну из подсистем морской логистики (наравне с управлением судовыми передвижениями и фрахтовыми операциями).

Эволюция портов как фокальных точек международной торговли очень схожа для всех универсальных портов мира, однако существенно различается во временном диапазоне для различных государств на протяжении всей сознательной экономической истории.

Уровень развития национальных портов в своем обобщенном базисе опирается на размеры обслуживаемого данным портом рынка и на уровень специализации (и соответственно автоматизации для более поздних этапов) в экономической структуре производства.

Ранние порты, создаваемые в эстуариях полноводных рек, были прямым последствием увеличения специализации в ранних обществах, переходящих от родоплеменной структуры к первым формам государственности. Специализация в свою очередь была вызвана развитием технической оснащенности и расширением локального рынка, который позволил, во-первых, производить больший объем продукции образуя излишки в одних обществах и, во-вторых, увеличить количество спроса на территориях с ограниченным капиталом, тем самым вызывая дефицит и следовательно необходимость в переселении для многих приморских народов.

Таким образом, увеличившиеся размеры рынка в ранних родоплеменных обществах образовали первый спрос на торговые отношения с одной стороны и на вооруженную экспансию с другой. Для удовлетворения этих потребностей в области слабого морского волнения создавались специально оборудованные верфи и пирсы позволяющие причаливать легким торговым и военным кораблям. Одиночная верфь вдоль береговой линии или пирс таким образом представляют собой первый пример порта, обеспечивающий простейшую инфраструктуру для обработки легких штучных грузов и швартовки легких весельно-парусных кораблей. На данном этапе уровень информационной оснащенности первых обществ отражает направленность и инженерную сложность конструкций используемых для обработки первоначальных примитивных кораблей - низкая географическая осведомленность и относительно низкий уровень излишек в собственном производстве привело к ограниченной длине причального фронта и активному использованию швартовых палов в случае чрезмерного количества кораблей.

Начиная с 19 века развитие в инженерной мысли привело к появлению первых паровых кораблей. К этому моменту развитие портов проходило в экстенсивной манере через увеличение обрабатываемой береговой линии укреплении портов через создание первых молов и оборонительных сооружений. Начиная с изобретения первого парового корабля руководители портов перешли к интенсивному развитию инфраструктуры ввиду осознания физических ограничений расширения причального фронта и глубины осадки.

Новые паровые корабли требовали большей глубины осадки и могли перевозить большие грузы что привело к появлению новых технологий перегрузки - в первую очередь прообразов перегрузочных кранов с подобием стрелы с одной стороны и контрбалансирующим элементом с другой.

Паровые корабли постепенно вытеснили парусные суда, а их активное использование позволило портам стать сосредоточением всей экономической активности государства - что выразилось в создании полноценных индустриальных зон, которые до сих пор являются частью портовой инфраструктуры во многих развитых и развивающихся государствах.

Таким образом с начала 19 века до середины 20 - го развитие транспортной системы и порта определялось общим прогрессом социума и балансировало на грани макроэкономических национальных интересов и индивидуальных технических открытиях.

С середины 20-го века рост глобализации, унификации и фритредерства приводит к изобретению и внедрению контейнера - как единой перевозной тары для большей части перевозимых грузов что в свою очередь приводит порт к современному этапу развития - контейнеризации и контейнерным перевозкам.

Контейнерные перевозки (или контейнеризация) - это система перевозки унифицированных (имеющих стандартизированную габаритность) контейнеров. Преимущество перевозки контейнерных грузов заключается в единой кубической форме, которая позволяет перемещать перегружаемые товары между контейнерными судами, железнодорожным транспортом и другими типами перевозочной техники без доступа к грузу.

Удобная геометрическая форма контейнера позволяет увеличить производительность и объемы товарных потоков через специализацию контейнерных судов, которые могут вместить максимальное число грузов без возможных проблем с остаточным местом при перевозке некоторых генеральных грузов, а также через механизацию процессов обработки контейнерных грузов в портах и в конечных точках приема.

Растущая популярность контейнерных перевозок формирует современную реальность логистики и безусловно является главным глобальным трендом в мировых морских перевозках. На сегодняшний день, рынок контейнерных линий - это олигополистический рынок транснациональных корпораций, владеющих не только массивным флотом контейнеровозов, но и контролирующих портовых операторов и множество взаимосвязанных структур, вместе формирующих единые материальные потоки.

Формирование описанной парадигмы привело к активной инфраструктурной модернизации портов и морской логистики в целом, что связано с появлением все новых и новых технологий по обработке разнотипных грузов в эффективной и оптимальной манере, однако, что более важно, это привело к высоким требованиям индустрии к уровню информационного обеспечения деятельности порта.

В нынешней работе, на образце Балтийского Региона будет выявлено и продемонстрировано стратегическое прогнозирование деятельности порта на основе исторического и статистического исследования рассматриваемой территории. Прогнозирование - это важный элемент менеджмента в любой индустрии, позволяющий сделать обоснованную попытку предупреждения угроз и возможностей для будущего развития организации и сформировать базис для дальнейших инвестиций, сокращений и других возможных реакций на неопределенные условия внешней среды.

Прогнозирование работы морского порта представляет не меньшую значимость и актуальность не только для менеджмента конкретного морского порта, но и для всех взаимосвязанных с ним структур. Данный процесс актуален для существующих клиентов порта, стремящихся к идентификации лучших маршрутов движения грузов, для государственных учреждений, определяющих размеры и необходимость таможенных и пограничных представительств внутри порта и, наконец, для всех представителей региона, косвенно пользующихся услугами морских терминалов.

Помимо методологии прогнозирования, в данной работе будет проведено исследование портов Балтийского Региона. Актуальность изучения данного региона заключается в том, что на данном этапе экономического развития и с учетом структуры ВВП Российской Федерации, терминалы Балтийского Региона являются одними из самых загруженных и модернизированных на территории всей страны. Однако, сравнительно низкие объемы экспортных контейнерных грузопотоков по отношению к объемам топливно - наливных грузов, не позволяют российским представителям портовой индустрии занять монополистическое положение в регионе и вынуждают их бороться за существующие импортные потоки с портами других стран, образовывая жесткую конкуренцию между различными терминалами, которая усложняется со все более растущим спросом на контейнерные терминалы у крупных судовых линий.

1. Статистические данные отрасли морских перевозок в Балтийском регионе и современные информационные технологии в порту

1.1 Исторический аспект развития Балтийского региона как грузового центра для Европы и России

История Балтийского региона как грузового центра торговли для России и Европы ведет свое начало от 18 - го века в период активного становления национальных государств, освобождающихся от церковной схоластики и вступающих в период доминирования светского правительства на территории современной Европы.

Одновременно с этим процессом, активное развитие судоходства и расползающиеся по всей Европе территориальные войны, вызванные слабыми историческими связями формирующихся наций со многими доевропейскими территориями, формировали новую торговую парадигму, переносящую внутриконтинентальную торговлю и транспортировку между соседними государствами (знаменитый Ганзейский союз) на общемировой уровень морской торговли нескольких европейских империй с новыми зарождающимися государствами.[37]

Балтийский регион представляет собой один из макрорегионов Европы, на протяжении большей части своей истории он был объектом военно - политических притязаний. Половина стран сегодня составляющих костяк Балтийского региона (к примеру, прибалтийские государства), поочередно выступали либо как Балтийские Доминионы Швеции, либо как Остгейзские Губернии России, либо как жертвы империалистской политики других крупных государств. [48]

К началу 17-го века, Шведская империя контролировала значительную часть территорий, прилегающих к Балтийскому морю, включая Финляндию, Курляндию, Лифляндию, Эстляндию (территории современных прибалтийских государств). Уникальной чертой Шведской империи по отношению к нешведским территориям Балтийского региона было отсутствие ортодоксальной империалистской направленности, присущей многим государствам ведущим политику агрессивной экспансии. [48] Швеция, несмотря на имеющийся контроль за территориями прибрежными к Балтийскому морю не использовала их в экономических целях, и, равнозначно, не была заинтересована в развитии захваченных регионов, что выразилось в почти полном отсутствии необходимой транспортной инфраструктуры (в частности торговых портов) для обеспечения подчиненных территорий и для торговли с континентальной Европой и Азиатскими странами.

Таким образом, территории, сегодня составляющие Балтийский регион, в большей степени контролировались Шведской империей и были объектом политической стратегии Швеции по контролю за соседними европейскими державами и защите собственных государственных границ.

Пренебрежение экономическим развитием потенциально прибыльной торговой территории и присутствие, одновременно, высокой культурной сегрегации явились основными предпосылками внутреннего отторжения прибалтийских территорий от шведского доминирования.

С другой стороны, Россия - молодое государство, поздно перешедшее из феодального княжеского устройства в единое национальное объединение, стремилась к выходу на торговые маршруты с Европой. Петр I, молодой и энергичный лидер страны, получивший богатый опыт общения с иностранцами, лелеял мечту об европеизации России через захват прибалтийских территорий и формирования культурных и экономических связей с европейскими государствами. [68]

Подобным образом, Россия рассматривала прибрежные территории Балтийского моря как с коммерческой, так и с политической точки зрения, стремясь к достижению торгового преимущества Балтийского региона, связывающего страну с Северным морем и, соответственно, с другими европейскими государствами. [37]

Соответственно, к началу 18 века, Балтийский регион становился потенциальной причиной столкновения между геополитическими стремлениями Швеции сохранить морской и военный контроль над ближайшим окружением государства и культурно - экономическими притязаниями России на получение доступа к торговым маршрутам с развитой Европой и возможностью становления новой Европейской державой. Возникший конфликт находит свой катарсис в Северной войне.

Северная война (Великая Северная война) - военный конфликт между Россией и Шведской империей, происходивший в промежутке между 1700 - 1721 годами. Описанные выше предпосылки войны стали основополагающими целями участвующих наций на следующие несколько десятилетий. Швеция, к моменту конфликта контролирующая морское пространство Балтийского моря стремилась удержать прибалтийские территории для последующего контроля за геополитическим пространством соседних государств. Россия, в свою очередь, ограниченная существующими торговыми маршрутами (единственный морской из которых пролегал из порта Архангельска, имеющего проходной канал к Белому морю, известному нерегулярной навигацией) стремилась к расширению торговых маршрутов и укреплению купечества: создание Коммерц - коллегий, пограничных застав, модернизация военного морского флота для защиты торговых маршрутов государства. [48]

Итогом затяжной Северной войны стало кардинальное изменение политической и экономической конъюнктуры на Балтике. Россия смогла присоединить земле Ингерманландии, Карелии, Эстляндии и других., а также установить протекторат над Курляндией, тем самым прочно укрепившись на Балтийском море и положив начало морской торговли между Европой и Россией.[68]

Во время Северной войны в 1703 году строится новый город - порт - Санкт-Петербург, который стал обрабатывать большую часть торговых потоков страны, идущих из Европы (многие из которых за счет существовавшего Архангельского порта). Все ключевые здания в Санкт - Петербурге строились на берегах каналов или в приморской зоне, что обеспечивало проход кораблям не только в порт, но и к практически любой точке новой столицы. В этот же период создается Адмиралтейство, укрепляются береговые линии города для возможного отражения вражеской агрессии. В 1713 году стрелка Васильевского острова становится основным причалом порта Санкт - Петербург. Однако, несмотря на строительство и модернизацию портовой инфраструктуры города, порт Санкт - Петербурга оставался дотационным регионом на протяжении первой половины 18-го века и не мог полностью окупить вливавшиеся в него финансовые средства вплоть до периода правления Николая I.

Швеция в течение конфликта почти полностью потеряла контроль над Балтийским регионом и потеряла собственное значение как великой европейской державы, уступив право торговли на Балтийском море России, Дании, Пруссии и другим королевствам.

Во время реваншистской русско-шведской войны (1741-1743), в течение которой Швеция стремилась вернуть себе контроль за Прибалтикой, Россия смогла захватить большую часть Финляндии и поставить Швецию в опасное положение потери большей части территории Балтийского региона и торгового положения на Балтике.

По результатам Абосского мира, Россия передала часть финских земель обратно Швеции, но смогла сохранить территории, прилегающие к Санкт-Петербургскому региону, тем самым отодвинув границы от нового порта и укрепить торговое положение на Балтийском море. [37]

Начало Наполеоновских войн в 1804 - 1807 годах ознаменовалась углублением конфликта Великобритании и Франции, которая в 1806 году организовала континентальную блокаду Соединенного Королевства. Англия в это время стремилась организовать антинаполеоновскую коалицию, в которую предполагалось включение Швеции и Дании - важных участников торговли в Балтийском регионе. К окончанию данного периода, Великобритания смогла привлечь через большие денежные субсидии Швецию и через блокаду морских торговых путей и военное противостояние - Данию. Результатом агрессивных действий Англии по привлечению союзников стала потеря Данией военного датско - норвежского флота, защищавшего торговые пути датчан и экономически важные датские проливы, соединяющие Балтийское и Северное море, что лишило Данию существенной части торговых маршрутов и выгод от контроля над проливами. Помимо этого, Великобритания на долгие годы получила контроль над скандинавскими представителями Балтийского региона. [68]

В 1807 году Россия и Франция заключают Тильзитский союз, что привело к очередной войне России и Швеции в 1808 - 1809 годах, по итогу которой к России окончательно переходили земли Финляндии, образовавшей автономную область внутри империи.

Результатами Наполеоновских войн (1805 - 1815) явилась утрата Швецией и Данией политических и торговых преимуществ в Балтийском регионе, укрепление России и превращение порта Санкт - Петербург в крупнейший грузовой порт Балтийского моря, приобретение Пруссией Шведской Померании и последующего закрепления Пруссии на Балтике, превращение мультинациональных империй в крупные национальные государства.

Отечественная война 1812 года сильно повлияла на развитие Санкт - Петербурга из-за истощения финансовых ресурсов государства. После Наполеоновских войн, открываются Тихвинская и Мариинская водные системы. 1828 год - открытие Северо - Двинского канала. 1836 год - строительство железной дороги между Санкт - Петербургом и Царским Селом. [48]

В период Крымской войны в 1854 году, Британский флот организовал блокаду торговых путей России в том числе порты Балтики. Особенно сильно пострадали побережные поселки Латвии и Эстонии, где не было боеспособного военного флота для защиты торговых и рыболовецких судов.

В результате Крымской войны вскрылись многие уязвимости морского военного и коммерческого флота Российской империи. После Крымской войны Россия начала масштабную модернизацию торговой флотилии, морского обучения и путей защиты российских торговых путей в будущих войнах, что позволило интегрировать Россию в мировую морскую экономику. Одним из последствий подобной протекционистской политики явилось создание «добровольного флота» - тенденции массового самовооружения торговых судов за счет судовладельцев для обеспечения защиты против возможной агрессии со стороны иностранных государств во время войны (первой эту практику стала применять Пруссия в 1870 году в период Франко - Прусской войны). [68]

Остзейский вопрос, активно обсуждаемый на протяжении 70-х годов в русской и прусской прессе, ставил проблему культурной принадлежности остзейских (прибалтийских) регионов, притязания на которые были частью внешней политики Пруссии и России. Прибалтийские губернии таким образом с конца 19-го века ставили вопрос о собственной принадлежности Российской или Прусской империи (или собственной автономности), что положило начало политического напряжения между двумя империями.

1885 год - открытие порта на Гутуевом острове из-за ограниченности существующей инфраструктуры для принятия современных на тот момент судов. Путилов (архитектор нового порта) заложил проект нового канала для соединения Кронштадта и Санкт - Петербурга длиной в 32 километра и глубиной в 6 метров, положив начало смещению петербургского порта от исторического центра. [37]

Начало 20 - го века для Российской Прибалтики характеризуется усилением антинемецких настроений в обществе и активной борьбой правительства России с немецко - балтийской верхушкой Остзейских губерний, укрепления жандармерии в регионе и отток полиции из крупных городов в том числе и Санкт - Петербурга, что явилось частичной предпосылкой Октябрьской революции.

В период 1905 - 1907 года - Первая русская революция, разразившаяся в России

В августе 1914 года под влиянием антинемецких настроений (вызванных Первой мировой войной) Санкт - Петербург переименовывается в Петроград. К Первой мировой войне в порту Санкт -Петербурга работало 7 стивидорных компаний (штурмовых контор). «Дрягильная компани» - организация, работавшая под надзором таможни для проведения досмотровых операций. Инфраструктура порта включала 8 мостовых кранов, 12 резервуаров для хранения нефти, железнодорожный разводной мост.

К 1917 году в Петрограде остается лишь треть жителей по отношению на 1915 год. В 1924 году Петроград переименовывается в Ленинград.

В советский период, порт Ленинграда считался одним из крупнейших в государстве из 70 портов страны. В прибалтийских регионах строились современные порты (Таллин, Клайпеда и.т.д.), которые могли перегружать нефтеналивные, генеральные и другие грузы, а также принимать множество судов. Порт Ленинграда имел акваторию из пяти бассейнов - Лесной мол, Угольная гавань, Барочный, Восточный, Пассажирский бассейн) и состоял из четырех грузовых районов. Глубина и длина проходного канала была расширена и позволила проходить более габаритным судам. [31]

В 1991 году, после развала Советского союза, страны Прибалтики вышли из состава государства и в России осталось только 40 портов, а на Балтике существенно снизилось количестве технологичных терминалов для перегрузки многих грузопотоков. Порт Санкт - Петербурга вместо четырех районов разделился на группу стивидорных компаний, каждая из которых специализировалась на перегрузке конкретных грузов, что определило современное состояние порта Санкт - Петербург на сегодняшний день.

Балтийский регион к сегодняшнему моменту превратился в конкурентный регион, где страны Прибалтики с терминалами, доставшимися в наследство от советского государства, вступили в конкуренцию с российскими и польскими грузовыми терминалами за российские и европейские грузопотоки. В северной части Балтики Финляндия и Швеция также наращивают грузовые мощности, однако не вступают в активное торговую войну с другими Балтийскими странами. В целом, на сегодняшний момент, протекционистская политика России по отношению к собственным терминалам, выступает антиподом к коалиционной политике прибалтийский и восточноевропейских стран, организующих открытую межрегиональную торговую политику.

1.2 Описание современных информационных систем по мониторингу за грузовыми портами и контейнерными терминалами, статистику работы порта

Повсеместное внедрение и использование информационных технологий (далее - IT), и информационных систем (далее IS) на грузовых портах позволили зарождающимся терминалам и существующим предприятиям достичь высокого уровня автоматизации большинства перегрузочных процессов и организовать почти непрерывное транзитное движение поступающих грузов. [54]

Подобная инновация особенно заметна при исследовании контейнерных терминалов, использующих IT/IS для достижения интегрированного взаимодействия с конечными потребителями, перевозчиками и отправителями.

Помимо прочего, грузовые порты выступают агентами публичного интереса, что подразумевает необходимость достаточной информационной оснащенности для передачи операционных данных не только производственным департаментам в грузовом порту, но также и клиентам, и органам государственного регулирования.

Таким образом, IT/IS используется на грузовых терминалах для ежедневного мониторинга за информацией об обрабатываемых товаропотоках, а также операционных данных о хозяйственно-административном состоянии порта. Общие информационные технологии и стандарты (в западной литературе - enabling technologies and standards) включают навигационные системы [51]:

1) Спутниковая система навигации (GNSS - global navigation satellite systems) - система множества портативных приемников, использующая данные, полученные со спутников для позиционирования объектов в географическом пространстве. По этой причине, данная система также называется GPS - система глобального позиционирования (дословно Global Positioning System).

В операционной деятельности грузового порта GPS предоставляет преимущества для прогнозирования, обеспечивая терминалы информацией, в режиме реального времени, о передвижении судов и других типов входящего транспорта. Помимо этого, система GPS позволяет объединять систему позиционирования информации и другие источники данных, что, во-первых, позволяет оперативно получать необходимую информацию об индивидуальных особенностях перегружаемых товаров и, во-вторых, обеспечить прозрачность грузопотоков. [21]

2) Система дифференциальной коррекции глобальных навигационных спутниковых систем (DGPS - differential GPS) - информационная технология, нашедшее свое активное применение на контейнерных терминалах. Обычная система глобальной спутниковой системы навигации имеет ограничение в виде ошибки позиционирования в диапазоне от 20 до 100 метров, что является не особо существенным затруднением для целей прогнозирования порта, поскольку позволяет рассчитать время прибытия транспорта с примерно равной точностью. Однако, для мониторинга за пространственным перемещением контейнеров подобный диапазон ошибки существенно влияет на операционную деятельность терминалов поскольку не позволяет точно определить место нахождения контейнерных грузов на площадке. DGPS система позволяет корректировать данную ошибку выделяя в GPS - данных фиксированные станции - приемники. DGPS система далее ведет расчет между точно известными координатами и данными, полученными в результате GPS - позиционирования. Калькуляция проводится с учетом коррекции на предмет атмосферных осадков и других возможных искажений в данных (полагается, что все ресиверы, относящиеся к наблюдаемому объекту, подвергаются однородному влиянию внешних ошибок). На контейнерных терминалах, передатчики DGPS установлены на всей перегрузочной технике, что позволяет применять позиционирование GPS и определять внешней информационной системе местоположение перегружателей. На основе дифференцирования между полученными источниками позиционирования, система терминала определяет примерное место нахождения контейнера и интерпретирует эту информацию в точные координаты на складе, что существенно упрощает навигацию на контейнерном терминале. Интеграция DGPS системы относительно недорогая для контейнерного терминала и требует минимальных инвестиций в новую инфраструктуру, поэтому используется в той или иной мере на всех существующих контейнерных терминалах глобальной портовой сети. [65]

Система DGPS так же может быть использована для навигации автоматизированных транспортных единиц. Подобные терминалы, использующие AGV (automated guided vehicles) являются относительным новшеством для индустрии и являются пионерами в области грузоперевозок, поэтому требуют модифицированных решений для организации собственной деятельности.

3) Альтернативы DGPS - некоторые географические области нахождения контейнерных терминалов находятся в зонах ограниченной доступности. GPS (и, соответственно, DGPS). Рабочими альтернативами для позиционирования объектов контейнерного терминала и грузового порта в данных областях являются оптические системы, среди которых особенно выделяются лазерные и радарные системы. [47]

Радарные системы широко использованы в зонах неблагоприятного климата, который затрудняет применение GPS - технологий. Так, на нескольких крупных контейнерных терминалах установлена система локального радарного позиционирования (local positioning radar), позволяющая через систему маяков рассчитывать расстояние между объектами в ограниченной зоне действия используемых передатчиков. Данная система не охватывает глобальные пространственные расстояния, но чрезвычайно полезна на лимитированных территориях. Отдельным видом локальной системы позиционирования является локационная система в реальном времени (real - time location positioning radar), обеспечивающая ежеминутное обновление информации о передвижении внутритерминальной грузовой техники.

Помимо альтернативных подходов к мониторингу местоположения объектов на контейнерном терминале, в глобальной морской транспортной индустрии активно используются спутниковые дополненные системы (SBAS - Satellite - Based Augmentation Systems), чья технология основывается на пропуске первичной информации, полученной с глобальных спутниковых систем через систему расчетов и корректировок, присущих конкретному региону. Системы SBAS оперируются крупными странами - представителями региона и крупными коммерческими организациями. Российская система SBAS - ГЛОНАСС или глобальная навигационная спутниковая система позволяет обрабатывать и передавать откорректированную спутниковую информацию всем объектам, курсирующим в ее области покрытия с коррекцией на особые погодные условия региона. В тандеме со SBAS системой идет GBAS (Ground Based Satellite System) работающая по принципу DGPS и ведущая расчет на основании фиксированных фокальных объектов. Указанные глобальные системы вкупе с системами локального позиционирования (LPS) позволяют осуществлять навигацию движения морских судов и других транспортных средств с позиционированием контейнерных и других грузов на терминалах и региональных центров распределения. [58]

Для модификации глобальных цепей движения грузов и снижения времени задержек перегрузки и обработки грузовых транспортных средств, на терминалах активно используются так же другие информационные технологии и стандарты, обеспечивающие непрерывные информационные потоки между хабами транспортной цепи, в список технологий включены:

4) Электронный обмен данными (EDI - electronic data interchange) - международный стандарт информации, передаваемый между организациями - участниками транспортной сети для обеспечения быстрого и эффективного безбумажного движения информации между агентами сети. Одним из самых распространенных стандартов информационного обмена является UN/EDIFACT, который определяет набор сообщений в электронном обмене данных, включающих в себя информацию о планах выгрузки и погрузки судов, операций порта, планов секций (бэй), уведомлений об опасных грузах и.т.д. [54]

Стандарты EDIFACT используются только в коммерческих и административных целях, а их интеграция является серьезным препятствием для небольших организаций, поскольку требует существенных вложений в информационную систему предприятия. Несмотря на активное развитие технологий и интернет - систем, позволяющих агентам транспортной сети передавать информацию друг друга без физической задержки осуществления грузовых операций, формат EDI благодаря сетевой экстерналии до сих пор является фундаментальным стандартом для портовых коммуникационных систем (PCS) и активно используется в морских перевозках.

5) Радиочастотная идентификация (RFID - radio - frequency identification) - технология, позволяющая идентифицировать объект через бесконтактный анализ метки, нанесенной на его поверхность или репрезентирующей его. Система радиочастотной идентификации включает двухстороннее взаимодействие транспондера - метки и интеррогатора или считывающего устройства, передающего информацию в смежные информационные системы для дальнейшей обработки. Транспондер или RFID - метка содержит антенну и микрочип, который может быть в дальнейшем переписан и использован для другого объекта, помимо этого устройство транспондера может содержать набор сенсоров, обеспечивающих дополнительную информацию о состоянии объекта. [73]

В отличие от многих областей логистического применения (RFID широко используется в складской, производственной логистике и.т.д.), которые активно применяют RFID - метки с разной частотностью в целой плеяде рынков, применение радиочастотной идентификации в индустрии контейнерных терминалов находится в младенческой стадии. Несмотря на это, использование RFID в современных грузовых портах является важной составляющей безопасной и эффективной коммуникации и область использования указанной технологии расширяется по мере развития информационной оснащенности индустрии грузовых терминалов.

Применение RFID - меток может существенно снизить издержки на тальманов и персонал, мануально осуществляющий прием грузов в порту и использующий радио - терминалы (РДТ) для внесения информации о пломбах, защищающих груз от вскрытия и кражи. На данном этапе развития контейнерных терминалов и уровне морских перевозок в России, информация о пломбах вносится тальманами вручную, что требует большего количества времени на прием контейнера и больших трат на содержание персонала, необходимого для данного вида операции. В противовес указанной проблеме электронные пломбы или RFID - пломбы позволяют мгновенно считывать всю протокольную информацию, касающуюся защиты контейнера от внешнего воздействия, что может быть выполнено докерским составом без привлечения дополнительных сотрудников. [21]

RFID технология также активно используется при считывании специальных контейнерных меток, обработка которых интеррогатором мгновенно вносит информацию о контейнере в систему терминала и может быть объединена с информацией о пломбах и металлических табличках, сопровождающих каждый контейнер и содержащих краткие данные, описывающие его. Международная Организация по Стандартизации четко определяет порядок применения RFID технологии в грузовых портах и используемый интерфейс применяемых GPS и GLS технологий, а также состав данных, включенных в сопутствующие транспондеры контейнера. [21]

Наибольшее распространение RFID технология на терминалах приобрела при проведении операций на воротах порта и обработке информации о водителях и въезжающего за грузом автотранспорта. На некоторых терминалах, наличие передатчика на автотранспорте или мобильной карты обязательно для водителей, въезжающих в порт. В России, обработка информации о городском транспорте вносится вручную представителем грузоотправителя/получателя или сотрудником порта. Помимо этого, RFID - технология может быть использована в качестве способа оплаты отвоза или подвоза контейнерных грузов через автотранспорт.

Несмотря на преимуществах активного внедрения RFID - технологии, далеко не все контейнерные терминалы активно внедряют данную систему на своих предприятиях, причина чему кроется в недостаточной уверенности в степени развитости рынка и необходимости информационной модификации порта. RFID технология, в отличие от разобранного ранее DGPS требует серьезных финансовых вложений и пересмотра многих технологических операции, что может вести к болезненным изменениям для организации (сокращению штата работников, пересмотр организационной структуры, стресс и депривация сотрудников и.т.д.). Учитывая указанные недостатки, менеджменту грузового порта необходимо понимать, что RFID - технология несет существенные преимущества в интенсивной конкурентной борьбе и жизненно необходимо для взаимодействия с современными зарубежными транспортными фирмами. [14]

6) Оптическое распознавание символов (OCR - Optical Character Recognition) - технология, обеспечивающая перевод и интерпретацию рукописных символов, букв и цифр в точный машинный код, реализуемый в виде отсканированных изображений и документов. Развитие OCR технологии сегодня привело к этапу, на котором система способна каталогизировать документы, распознавать лица и интерпретировать текст. Использование технологии оптического распознавания символов крайне перспективно на терминалах в узких горлышках - воротах и железнодорожных станциях. [19] OCR позволяет быстро идентифицировать контейнерные грузы и входящие вагоны для определения информации об обрабатываемых грузах, что снижает вероятность обработки ошибочного контейнера и позволяет организовать входящие и исходящие потоки грузового транспорта по принципу «быстрой очереди» (fast line). Развитие OCR систем также позволяет осуществлять лучшую технологию защиты порта, позволяя идентифицировать входящий городской автотранспорт по регистрационным номерам и вкупе с видеонаблюдением и RFID - технологией безошибочно определить транспортное средство, водителя и описание входящих и исходящих грузов, снижая вероятность противоправных действий по отношению к терминалу и выявлению потенциальных внешних опасностей. Развитая OCR позволяет определять и фиксировать повреждения контейнеров и вместе с лазерной технологией сканирования позволяет идентифицировать не только контейнер, но и все повреждения при его приеме на терминал. Преимущество таким образом для терминала в первую очередь - безопасная эксплуатация грузов для персонала и снижение вероятности несчастного случая на предприятии при обработке грузов на терминале. [18]

Основным недостатком является стоимость интеграции оптического распознавания символов в порту, особенно это существенно для терминала со множественным фронтом работ, требующим большие траты на обеспечения порта необходимой инфраструктурой.

7) Локационные системы в реальном времени (RTLS - real-time location systems) - технология использования RDFI - системы для постоянного определения местоположения объектов и обеспечения связи между ними. Преимущество работы RTLS - системы заключается в возможности обеспечения информации о координатах объекта без применения спутниковых данных. [29] Некоторые исследования показывают, что применение RTLS - системы на контейнерных терминалах позволяет улучшить взаимодействие между перегрузочной складской техникой и автотранспортом. Для лучшего применения данной технологии, отделы планирования многих терминалов применяют динамическую систему планирования.

Ранее рассмотренные технологии являются в той или иной мере активно используемыми на терминалах и грузовых портах. Однако существует ряд информационных технологий потенциально рентабельных и полезных для применения на контейнерных терминалах и при обработке поступающих грузопотоков.

8) Беспроводная сенсорная сеть (WSN - Wireless Sensor Networks) - технология, активно рассматриваемая в научных источниках как потенциально возможная для применения в грузовых портах. Система WSN - это взаимосвязанная система сенсоров, получающих информацию о физических и погодных условиях внутри ограниченной территории и передавать ее на базовую станцию и реагировать на определенные условия. В теоретическом рассмотрении интеграция беспроводной сенсорной сети в грузовом порту может применяться для множества потенциальных ситуаций. Во-первых, WSN может быть применен для обеспечения лучшей системы контроля за грузами, записывая информацию об открытии и закрытии контейнеров, контроля за температурой (что особенно важно для рефрижераторных контейнеров), контроля за освещением площадок, влажности и позиционирования контейнеров с помощью глобальной навигации. [51] Использование актюаторов или исполнительных устройств позволяет организовать «умный порт», получающий данные от взаимосвязанных сенсоров и посылающих информацию актюаторами, которые реагируют при наступлении определенной критической ситуации. К примеру, противопожарная система состоит одновременно из сенсоров и актюаторов, которые срабатывают при возгорании.

Подобная комбинация технологий позволяет модифицировать систему WAN до WSAN (Wireless Sensor Actuator Networks). Одним из примеров применения технологии WSAN можно считать контроль света на терминале, который позволяет сэкономить средства организации на электроэнергию через сокращение освещения на малоиспользуемых складских территориях порта.

9) Мобильные устройства - одна из самых малораспространенных технологий на терминалах, при этом является перспективным решением для одновременного применения ранее упомянутых информационных систем. На данный момент существуют несколько стандартов коммуникации, используемых повсеместно на мировом геопространстве: GSM (2G), UMTS (3G), LTE (4G), которые применяются как дополняющие друг друга. Мобильные устройства могут быть потенциально полезны как ресиверы информации из беспроводной сенсорной системы и использованы как аппараты для управления логистикой терминала в удобной и эффективной манере. Мобильные устройства могут быть использованы так же в современных интеграционных технологиях по типу smartPORT, использующих блокчейн, интернет вещей и другие искусственные технологии для достижения эффективного использования ресурсов терминалов. [74]

10) Технологии коммуникации - Wi-Fi, рации, мобильная связь, устанавливаемые для связи между производственными департаментами для коммуникации во время операционного процесса.

Помимо описанных информационных технологий, грузовым портам необходимо использовать сочетание информационных систем, позволяющих обеспечить эффективное взаимодействие совокупности ранее рассмотренных технологий и усилить взаимосвязь между всеми агентами в потоке движения материальных грузов.

Информационные системы, применяемые на грузовых портах, можно классифицировать либо как системы с доступом для всех лиц участвующих во взаимодействии с терминалом, либо как специализированные системы, чей интерфейс предназначен только для сотрудников порта, или только для хинтерленда. [31]

Как правило, схема взаимодействия информационных систем построена по принципу вертикали, в которой нижерасположенное IS перенаправляет информацию выше и выше, пока она не достигнет цель назначения - конечную информационную систему.

11) Механизм «единого окна» (NSW - National Single Window) - принцип единого окна позволяет перевозчикам и коммерческим агентам предоставлять унифицированные данные в однородной форме через единый канал, что позволяет стабилизировать движения товарных потоков и скоординировать предоставление документации через электронные ресурсы для снижения транзакционных и других издержек.

Уровень развития Единого Окна можно определить по масштабу вовлеченности взаимосвязанных компаний и организаций в информационное взаимодействие посредством данного инструмента. Единое Окно предоставляет дистанционную связь между агентами через сеть интернет и на первом этапе обеспечивает только электронное взаимодействие с таможенным представительством государства (в первую очередь для импортных грузов). В России Единое Окно успешно организовано через таможенное взаимодействие в странах ЕАЭС.

Второй этап характеризуется повсеместным включением в Единое Окно различных государственных департаментов для обеспечения безбумажной выдачи разрешений и лицензий для граждан и организаций.

На третьем этапе, в информационную область Единого Окна присоединяются основные «системообразующие» организации - аэропорты, терминальные операторы, страховые компании и.т.п. На данном этапе в Единое Окно может быть интегрирована система PCS (port community system), которая будет описана чуть позднее.

Четвертый этап характеризуется активным включением банков, логистических провайдеров и других международных организаций для межнационального электронного взаимодействия и предоставления услуг. [32]

Наконец, на пятом этапе образуется региональная система обмена данными, обеспечивающая межгосударственную электронную торговлю, переносящую всю документацию в формат электронного обмена. Таким образом, на более высоких этапах развития, NSW помогает адаптировать и облегчить международную торговлю и административные процедур, превращая Национальное Единое Окно в Транснациональное.

На рынке морских перевозок с начала 21 века было сформировано несколько крупных электронных рынков (e - marketplace), позволяющих обеспечить международные коммерческие связи между компаниями, заинтересованными в морской транспортной логистике (судовые линии, экспедиторы, грузоотправители и.т.д.). Одними из самых крупных E - рынков являются INTRAA, myMaersk, xChange, Find-Box, SynchroNet дающие возможность организовать цепочку поставок любого груза от грузополучателя до конечных точек сбыта. Подобные платформы предоставляют возможность выбора морского перевозчика, бронирование контейнеров, управление документацией и другие возможности. [61]

Концепция Единого Окна широко распространена для морских перевозок в Еврозоне, где импортные, экспортные и транзитные операции (не упоминая таможенные процедуры) могут быть выполнены в разных регионах Евросоюза в электронном, безбумажном формате с минимальными временными и логистическими тратами.

12) PCS (Port Community System) - межорганизационная информационная система, которая объединяет публичных и частных агентов, операторов, процессы и технологии внутри единого информационного пространства. PCS в первую очередь выступает как электронная линия коммуникации, соединяющая судовые линии, перевозчиков, государственные службы, порт (или порты) и множество других агентов. Цель PCS - упрощение логистического и транзакционного процесса в дальней временной перспективе, создание крепких информационных связей между организациями для реализации концепции единых цепей поставок.

PCS мировых портов могут существенно различаться в функциональности, но, как правило, построены по единому принципу. PCS - это набор индивидуальных модулей, выполняющих конкретные задачи, связанные с портом, и объединенные на основе стандартов EDI. Помимо прочего, PCS должно поддерживать модули государственных служб для эффективного взаимодействия с таможенными и другими органами государственной власти. [69]

13) VTS (Vessel Traffic Service) - служба движения судов - информационная система, несущая критическую важность для загруженных морских маршрутов и территорий грузовых портов. VTS собирает и анализирует информацию о судовых движениях для избегания аварий, столкновений кораблей и возможного загрязнения морских вод опасными грузами. VTS необходима для безопасности прибрежной зоны порта и комбинирует ряд информационных технологий для получения необходимых данных для предотвращения риска возникновения несчастных случаев между кораблями.

VTS использует системы отчетности движения транспортных судов (VMRS - Vessel Movement Reporting Systems), системы радиокоммуникации, радарные системы, видеонаблюдение, системы автоматической идентификации (AIS) и.т.д.

Сотрудники, работающие в службе движения судов обязаны пройти подготовку согласно международным стандартам MCA, обрабатывать и распространять информацию, полученную из VTS - уровень воды, работы под водой, движение судов и.т.п.

VTS активно используется на терминалах выбранного грузового порта в качестве базового фундамента для планирования обработки того или иного судозахода, швартовки кораблей, инфраструктуры для принятия судов, доступность кранов и.т.д. [18]

14) Операционные системы терминала - эффективная операционная деятельность порта зависит от всестороннего планирования, производящегося на нескольких уровнях руководства контейнерного терминала. Приоритетными для грузового порта являются процессы обработки судов, которые включают в себя решения по швартовке судов, планирования погрузки контейнеров на пароход, разделение транспортной и перегрузочной техники между входящими и исходящими судами. Для координации различных операций, связанных с обработкой судна, на терминале грузового порта используются ряд информационных систем, позволяющих осуществлять различные функции менеджмента терминала для оптимизации рабочего процесса терминала. [23]

TOS (Terminal Operating Systems) - информационная система для осуществления управления активностью терминала. TOS обеспечивает интеграцию различных модулей, технологий, систем (включая ранее рассмотренные OCR, RFID, RTLS, GPS, DGPS). TOS позволяет реализовывать похожую функциональность с ERP - системами и осуществляет автоматическую координацию технологических процедур порта через специальные модули планирования и расписания (APS - advanced planning and scheduling). На данный момент на рынке находятся несколько крупных разработчиков TOS - систем. Из зарубежных необходимо отметить COSMOS, SPARCS N4, CITOS, XVELA и другие, на российском пространстве наибольшее распространение получила система СОЛВО. Основным трендом в разработке TOS является переход к облачному сервису и коллаборационному планированию со стороны терминала и судовой линии.

15) Системы прихода городского транспорта (Gate Appointment Systems) - информационные системы, интегрированные в информационную инфраструктуру порта для балансирования загруженности порта и въездов на терминал со стороны хинтерленда. GAS необходимы для более плавного движения грузов через терминалы городским автотранспортом забирающим или вывозящим товары с/на зону порта. Операторы терминалов используют систему запланированных автомобильных визитов, чтобы избежать пиковых загрузок и чрезмерного наплыва автотранспорта, а также снизить неопределенность во внешней среде порта. [34] Развитие GAS систем часто видится в использовании информационных технологий в реальном времени для лучшего планирования обработки автотранспорта.