АЗС как СМО

 

 

Рис. 3.  Схема обслуживания клиентов

 

Встреча клиента на АЗС подразумевает собой следующее: сотрудник АЗС должен подойти к автомобилю со стороны водителя, дружелюбно поздороваться с ним и спросить про вид топлива, при этом он не должен опираться на ваш автомобиль и в случае вопросов или каких-либо проблем помочь их разрешить.

   Расчет с клиентом. На автозаправке водитель действует по схеме "оплатил - заправился". То есть, сначала водитель должен оплатить требуемое количество топлива в кассе и только потом получить его на заправочной колонке. Во время оплаты услуг водителю предлагают дополнительные услуги.

Предложение дополнительных услуг подразумевает заливку жидкости в омывательный бачок, мойку стекол, подкачку шин, питьевую воду и кафе. Данные услуги удобны тем, что можно  воспользоваться любой услугой во время заправки аввтомобиля на АЗС, не прибегая к дополнительной трате времени.

Заправка автомобиля. Порядок действий АЗС следующий. Заправщик сначала вставляет заправочный пистолет в горловину бака и фиксирует защелку. Затем, заперев свой автомобиль, водитель подходит  на кассу заправочной станции, называет номер своей колонки и оплачивает требуемое количество горючего. После этого, пока Вы возвращаетесь к своей машине, процесс заливки топлива уже будет идти полным ходом, а Вам останется дождаться окончания заправки.

Пожелание счастливого пути и повторное приглашение на АЗС. После полной заправки работник АЗС отсоединяет пистолет от бака и разрешает движение, желая счастливого пути и повторно приглашает посетить данную АЗС.

 

1.1.2. Организация  предметной области. Схема информационных потоков.

    Приведем краткую  характеристику обмена информацией, которая поступает и существует  на автозаправочных станциях.

  

 

 

 

Рис.4. Схема информационных потоков в системе АЗС

 

1.2. Общие сведения о решаемых задачах.

1.2.1 Постановка  задачи.

Задача 1.

При строительстве новой или реконструировании старой автозаправочной станции практически всегда возникает вопрос, сколько топливораздаточных колонок необходимо устанавливать для оптимальной работы АЗС. Зачастую самого земельного участка регламентируют количество ТРК, но достаточно часто под АЗС выделяются большие участки, на которых опытный проектант может разместить не мало колонок. Несмотря на то, что в процедуре определения основных параметров станции, будь то реконструкция или новое строительство, участвует множество квалифицированных специалистов, ошибки все равно случаются, причем очень часто.  
 Примеры существующих АЗС и их минусы:

1.АЗС с большим количеством ТРК и хорошо развитой системой дополнительных услуг, на которых посетители есть постоянно, но площадь и, что самое важное, количество топливораздаточного оборудования позволяет обслужить в два или три раза большее количество клиентов.

Минусы: лишние, практически не используемые дорогостоящие колонки удлиняют срок окупаемости, повышают стоимость содержания станции. Это отрицательно сказывается на доходах, поступающих с этой АЗС.

 2. На достаточно приличной площади земельного участка у дороги с интенсивным движением, размещается небольшая на две — три колонки станция, к которой выстраивается очередь из желающих пополнить запасы топлива.

Минусы: никто не любит стоять в очередях, поэтому многие клиенты стараются заправиться в другом месте, что приводит к потере большого количества посетителей. Этому способствует и персонал станции, из-за высокой загруженности не уделяющий необходимого внимания каждому клиенту, что так же не является хорошим показателем для АЗС. К тому же на такой станции топливораздаточное оборудование подвергается повышенному износу, являясь причиной постоянных поломок, образующих дополнительные заторы, вынуждая посетителей заправляться

в другом месте.

Процедура заправки автомобилей является одной из составляющих единого производственного процесса на автотранспортном предприятии. Поэтому оптимизация процесса заправки автомобилей позволит сократить до минимума время пребывания автомобиля на АЗС и повысит эффективность его работы. Оптимизация обслуживания на АЗС выражается в сокращении времени простоя в очереди на заправку. Так как процесс заправки является динамическим и производится параллельно функционирующими устройствами, необходимо для моделирования производственного процесса использовать метод имитационного моделирования.

Особенности функционирования АЗС состоят в том, что ее деятельность полностью зависит от входящего потока автомобилей. Таким образом, чем больше автомобилей будет поступать на заправку, тем больше будут очереди на обслуживание, и выше уровень загрузки колонок. Поэтому очень многое зависит от закона поступления автомобилей на заправку.

Очень важным моментом является общее время пребывания автомобиля на АЗС, которое зависит от длины очереди и времени обслуживания на конкретной колонке. Колонки имеют неодинаковую производительность работы, и, следовательно, будут иметь разный коэффициент загрузки, определение которого тем более важно, что поставлен вопрос о замене одной из колонок на более производительную.

  От выбора оптимального количества ТРК зависит популярность и дальнейшая работа всей станции. Кроме этого в прямой зависимости от количества колонок находится и площадь навесной конструкции, так же имеющая немалую стоимость, поэтому вопрос, сколько же колонок необходимо устанавливать на станции, требует правильного и всестороннего изучения.

Количество ТРК зависит:

1.От количества посетителей  заправляющихся на станции

2. Суточных колебаний  в грузопотоке (частоты заправок в разное время суток)

3. Количества времени  заправки автомобиля на станции

 

  Необходимо увеличить пропускную способность топливораздаточных колонок для оптимальной работы АЗС за счет подключения резервной колонки, которая будет находиться в режиме вкл/выкл в зависимости от смены.

 

Задача 2.

Решение задачи 1 позволяет оптимизировать работу АЗС так, что данный бизнес начнет приносить гораздо больший доход при любой экономической ситуации. Для продажи проекта предпринимателю необходимо знать, какую выгоду принесет каждый из трех вариантов работ АЗС:

1 вариант: с тремя постоянно включенными колонками

2 вариант: с четырьмя постоянно включенными колонками

3 вариант: с тремя постоянно включенными  и одной резервной колонкой, находящейся в режиме вкл/выкл в зависимости от смены.

  Необходимо программно реализовать задачу, которая позволяет на основе решения задачи 1 показать доход при каждом варианте работы АЗС. При решении задачи нужно учитывать почасовые затраты на работу колонок, стоимость колонок, различных видов бензина, среднее количество потребления среди клиентов, не забывая также о том, что цены могут меняться, т.е. данные необходимо вводить с клавиатуры, основываясь на цены, которые рынок диктует сегодня.

1.2.2 Формализация  задачи. Математическая модель.

а) обзор существующих методов и моделей решения подобных задач.

Задача 1.

  Для решения задачи 1 воспользуюсь системой массового обслуживания. Система массового обслуживания (СМО) - динамическая система, предназначенная для эффективного обслуживания потока заявок (требований на обслуживание) при ограничениях на ресурсы системы.

С позиции моделирования процесса массового обслуживания ситуации, когда образуются очереди заявок (требований) на обслуживание, возникают следующим образом. Поступив в обслуживающую систему, требование присоединяется к очереди других (ранее поступивших) требований. Канал обслуживания выбирает требование из находящихся в очереди, с тем, чтобы приступить к его об служиванию. После завершения процедуры обслуживания очередного требования канал обслуживания приступает к обслуживанию следующего требования, если таковое имеется в блоке ожидания. 
     Цикл функционирования системы массового обслуживания подобного рода повторяется многократно в течение всего периода работы обслуживающей системы. При этом предполагается, что переход системы на обслуживание очередного требования после завершения обслуживания предыдущего требования происходит мгновенно, в случайные моменты времени.

Примерами систем массового обслуживания могут служить:

1. магазины;
2. банки;
3. ремонтные мастерские;
4. почтовые отделения;
5. посты технического обслуживания автомобилей, посты ремонта автомобилей;
6. автомобильные заправочные станции и др.

Система массового обслуживания включает следующие элементы:

• источник требований;
• входящий поток требований,
• очередь,
• обслуживающее устройство (обслуживающий аппарат, канал обслуживания),
• выходящий поток требований.

Классификация СМО ведется по следующим признакам:

1. По условиям ожидания требования начала обслуживания:

• Системы массового обслуживания с потерями (отказами) - СМО, у которых требования, поступающие в момент, когда все приборы обслуживания заняты, получают отказ и теряются.

• Системы массового обслуживания с ожиданием – СМО, у которых возможно появление какой угодно длинной очереди требований к обслуживающему устройству.
• Системы массового обслуживания с ограниченной длиной очереди – СМО, допускающие очередь, но с ограниченным числом мест в ней.
• Системы массового обслуживания с ограниченным временем ожидания – СМО, допускающие очередь, но с ограниченным сроком пребывания каждого требования в ней, называются системами с ограниченным временем ожидания.

2. По числу каналов или приборов:

• Одноканальные
• Многоканальные

3. По месту нахождения источника требований:

• Разомкнутые, когда источник находится вне системы
• Замкнутые, когда источник находится в самой системе.

Задача 2.

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться простейшим алгоритмом:

1. Ввести данные
2. Сохранить их в программе под переменными
3. Использовать для подсчета в формулах дохода для требуемых случаев.
4. Вывести результаты

 

 

 

б) составление математической модели.

Задача 1.

АЗС как система массового обслуживания по условиям ожидания требования начала обслуживания относится к системам массового обслуживания с ожиданием, так как у неё возможно появление какой угодно длинной очереди требований к обслуживающему устройству и если автомобилист заинтересован в обслуживании, он не покинет станцию, пока не будет исполнен его заказ.

По числу каналов или приборов является многоканальной, так как на АЗС предусмотрено несколько топливораздаточных колонок.

По месту нахождения источника требований система относится к замкнутой, так как источник находится в самой системе.

Для решения задачи воспользуюсь формулами расчета параметров для системы массового обслуживания с неограниченным ожиданием.

 

Пусть имеется n-канальная СМО с очередью, на которую не наложено ограничений ни по длине очереди, ни по времени ожидания. В силу неограниченности очереди каждая заявка рано или поздно будет обслужена, поэтому   
 Для СМО с неограниченной очередью накладывается ограничение  . 
Если это условие нарушено, то очередь растет до бесконечности, наступает явление «взрыва».

Среднее число занятых обслуживанием каналов:

        (1) 

Вероятность простоя

(того, что все обслуживающие аппараты свободны, нет заявок): 

                                (2)

 

 

 

 

 

Вероятность занятости обслуживанием k каналов:

     (3) 

Вероятность наличия очереди 

есть вероятность того, что число требований в системе больше числа каналов:       (4)

Среднее число заявок в очереди (длина очереди)

      (5) 

Среднее время ожидания заявки в очереди

        (6) 

 

Задача 2.

Для решения данной задачи введу несколько переменных, значения которых будут вводиться пользователем с клавиатуры

Обозначу цены на топливо следующими переменными:

                                           x1 – стоимость бензина вида ДТ,

x2 – стоимость бензина вида АИ-80,

x3 – стоимость бензина вида АИ-92,