Анализ системы наземного обслуживания воздушных судов как системы массового обслуживания

Главной целью исследования системы массового обслуживания (СМО) является поиск числовых показателей, характеризующих возможности определенной обслуживающей системы и формированию гипотез, которые могут быть применены к реальным объектам для получения улучшенных результатов.

Основным принципом работы СМО является многократное повторение всего цикла функционирования системы. При работе СМО предполагается мгновенные переходы заявки от обслуженного требования к обслуживанию следующего требования. Стоит отметить, что могут возникать ожидания обслуживания из-за состояния простоя системы. Главной задачей теории массового обслуживания является определение качественных характеристик функционирования системы путем поиска зависимостей между характеристиками входного потока, пропускной способностью обслуживающих каналов и тем, каким образом организована работа всей системы.

Любая СМО в зависимости от производительности каналов имеет пропускную способность, которая зависит как от параметров системы, так и от особенностей входного потока заявок. В подавляющем большинстве случаев при исследовании СМО продолжительность обслуживания заявки и момент ее поступления в систему является случайной величиной, что указывает на то, что функционирование многих СМО является случайным процессом.

В связи с такой особенностью, велика вероятность возникновения ситуаций, когда обслуживающие каналы СМО не могут справиться с входным потоком заявок, что является причиной появления очередей.

Учитывая описанные выше характеристики системы массового обслуживания можно однозначно сделать вывод о том, что система наземного обслуживания воздушных судов относится к такому типу систем.

На рисунке 1 отображено схематичное представление системы наземного обслуживания воздушных судов. Для лучшего визуального представления продолжительности отдельных операций технологический процесс обслуживания ВС отображают с помощью диаграммы Ганта.

Рисунок 1. Схематичное представление системы наземного обслуживания воздушных судов

Одной из особенностей НОВС при рассмотрении ее как СМО является то, что поступающая заявка на обслуживание может быть обработана только определенным аппаратом, в соответствии с видом требуемой выполнения операции и видом авиационной наземной техники (АНТ). Так как определенному виду требований соответствует определенный вид АНТ (обслуживающий канал), систему НОВС можно характеризовать как неполнодоступную.

В теории массового обслуживания выделяется класс СМО с отказами. Главная особенность таких систем заключается в том, что заявка, поступившая на обработку в определенный момент времени, получает отказ и покидает систему в том случае, если все каналы заняты или по ряду других причин заявка не может быть обслужена. С точки зрения обеспечения безопасности полетов систему НОВС нельзя относить к данному классу СМО, так как любая поступившая заявка должна быть обслужена. Несмотря на это, могут возникать ситуации ухода воздушного судна на запасной аэродром в связи с ухудшением метеорологических условий или с возникновением других возможных условий, при которых невозможно осуществить посадку в пункте назначения. При рассмотрении подобного случая в работе СМО в рамках короткого временного отрезка систему НОВС можно отнести к СМО с отказами. Но даже в этом случае каналы обслуживания должны быть готовы к обслуживанию вернувшейся заявки в любое время, так как воздушное судно обязано попасть в аэропорт назначения для доставки пассажиров и груза после прекращения воздействия на систему неблагоприятных условий.

Главными показателями эффективности функционирования системы массового обслуживания являются: размер очереди, время ожидания в очереди, коэффициент загрузки системы и вероятность отказа.

Входной поток в системе наземного обслуживания формируется из заявок на обслуживание, которые поступают в систему. Момент поступления заявки является случайным, что ведет к непостоянству работ по обслуживания воздушных судов. Это связано с особенностями эксплуатации ВС и характеризует систему НОВС как случайный процесс. В связи с этим при рассмотрении НОВС как СМО необходимо в первую очередь провести анализ потока заявок, определить его параметры.

В системе НОВС входной поток соответствует суточному плану полетов. Большая часть методик, которые используются для формализации функционирования системы наземного обслуживания воздушных судов, основываются на том факте, что поток заявок является простейшим. Несмотря на это интенсивность поступающих заявок на обслуживание меняется с течением времени, так как входной поток летом и днем значительно больше, чем зимой и ночью соответственно.

Эта особенность показывает, что входной поток является нестационарным как с изменением времени относительно суток, так и в течение года. В связи с этой особенностью, один способ организации функционирования системы НОВС с определенной интенсивностью входного потока заявок не будет являться оптимальным для другой интенсивности. Поэтому для более рационального использования ресурсов и наиболее правильной организации операций обслуживания отдельно выделяют временные периоды, которые характеризуются постоянной интенсивностью поступления заявок и отдельно рассматривают задачи относительно каждого из них. При этом должно соблюдаться следующие условие – продолжительность определяемых временных периодов должна быть больше, чем среднее продолжительность обслуживания.

Большинство методов расчета нужного числа авиационной наземной техники основаны на рассмотрении пиковых периодов интенсивности. Отличительной чертой таких периодов является короткий интервал поступления заявок в систему. В таких случаях поток заявок можно считать стационарным, но при рассмотрении функционирования всей системы наземного обслуживания воздушных судов в целом необходимо считать его нестационарным.

При исследовании системы наземного обслуживания воздушных судов входной поток заявок можно рассматривать как ординарный и неординарный в зависимости от рассмотрения его в рамках отдельной операции. Ординарность системы заключается в том, что заявки на обслуживание прибывают в систему по одной или же вероятность поступление в систему двух заявок ничтожно мала в рамках определенного временного отрезка. В случае рассмотрения процесса поступления воздушных судов на обслуживание, поток заявок (ВС) является одинарным, но относительно обслуживания доставляемых пассажиров и грузов нет, т.к. они поступают на обслуживание одновременно в большом количестве. С течением времени этот же поток заявок (пассажиры) становится ординарным, так как обслуживаются трапом по одному, выстраиваясь в очередь.