¥AICG.ROEP wiAjEmBmwmuDE
Afd. Civiele Techniek JH'Delft
HAVENSIMULATIEMODELLEN
R. Groenveld n r . IHT802OIOI
I n h o u d
1. I n l e i d i n g
2. D i s c r e t e c o m p u t e r s i m u l a t i e van een s t o c h a s t i s c h systeem 2.1 I n l e i d i n g
2.2 B e g r i p p e n e v e n t , component, a t t r i b u u t 2.3 B e s c h r i j v i n g s m e t h o d e n
2.4 Het t r e k k e n van o n a f h a n k e l i j k e g e t a l l e n u i t een gegeven k a n s v e r d e l i n g 2.5 V o o r b e e l d van een c o m p u t e r s i m u l a t i e m o d e l
3. V e r k e e r s s i m u l a t i e m o d e l haven Zeebrugge 3.1 G e s c h i e d e n i s haven Zeebrugge
3.2 D o e l s t e l l i n g v e r k e e r s s i m u l a t i e m o d e l
3.3 B e s c h r i j v i n g van h e t systeem en de randvoorwaarden 3.4 B e s c h r i j v i n g model m i d d e l s de procesmethode
3.4.1 Proces van de havenmeester en de l o o d s 3.4.2 Het p r o c e s van de schepen
3.5 Enige invoergegevens
POSTDOCTORALE CURSUS HAVENS I I
I n l e i d i n g
Teneinde t e kunnen v a s t s t e l l e n op welke w i j z e de e f f i c i e n c y v a n een haven op een b e p a a l d moment i s t e v e r b e t e r e n o f t e kunnen v o o r s p e l l e n w e l k e p r o blemen z u l l e n o n t s t a a n i n de t o e k o m s t wanneer b i j v o o r b e e l d de v e r k e e r s o m
s t a n d i g h e d e n z i c h w i j z i g e n , i s h e t n o o d z a k e l i j k e f f e k t e n t e kunnen b e r e k e -nen v a n i e d e r e v e r a n d e r i n g i n de randvoorwaarden van h e t havensysteem. De b e r e k e n i n g van deze e f f e k t e n i s o v e r h e t algemeen n i e t u i t t e v o e r e n met b e h u l p van een s i m p e l e methode. Een haven l a a t z i c h o v e r h e t algemeen n i e t
z o v e r s c h e m a t i s e r e n waardoor 'met b e h u l p van w a c h t t i j d en s t a g n a t i e t h e o -rieën van s e r v i c e - s y s t e m e n de genoemde e f f e k t e n z i c h l a t e n k w a n t i f i c e r e n .
I e d e r e a n a l y s e van h e t g e d r a g van een haven gebaseerd op de aanname, d a t de o v e r h e e r s e n d e g e d r a g s p a t r o n e n u i t g e d r t i k t i n een w i s k u n d i g e f o r m u l e r i n g z i c h n i e t z u l l e n w i j z i g e n , l e i d t t o t f o u t e n .
De meest b e t r o u w b a r e en de meest o n t h u l l e n d e methode om e f f e k t e n v a n v e r -a n d e r i n g e n i n de r-andvoorw-a-arden t e kxmnen v -a s t s t e l l e n en t e k w -a n t i f i c e r e n i s de v e r a n d e r i n g e n a l s e x p e r i m e n t i n h e t havengebeuren z e l f u i t t e v o e r e n en h e t r e s u l t a a t t e r e g i s t r e r e n . Deze methode z a l o v e r h e t algemeen e c h t e r n i e t u i t v o e r b a a r z i j n o.m redenen van t i j d en k o s t e n .
Een meer a c c e p t a b e l a l t e r n a t i e f i s dan een model van h e t havensysteem t e maken waarmee de e x p e r i m e n t e n worden u i t g e v o e r d , h e t g e e n s i m u l a t i e w o r d t
genoemd. Een s i m u l a t i e i s dan ook e i g e n l i j k n i e t s anders dan h e t n a s p e l e n van een g e s c h e m a t i s e e r d e bestaande o f m o g e l i j k t o e k o m s t i g e r e a l i t e i t .
H i e r o p a a n s l u i t e n d g e e f t P r o f . S i e r e n b e r g de v o l g e n d e d e f i n i t i e : S i m u l a t i e i s h e t ontwerpen v a n , en h e t werken met m o d e l l e n van dynamische ( m e e s t a l ook s t o c h a s t i s c h e ) systemen waarmee h e t m o g e l i j k i s door h e t doen v a n e x -p e r i m e n t e n gegevens t e v e r k r i j g e n d i e , vaak i n s t a t i s t i s c h e z i n , r e l e v a n t
z i j n v o o r h e t o o r s p r o n k e l i j k e systeem.
S i m u l a t i e m o d e l l e n kunnen v o o r een a a n t a l d o e l e i n d e n worden g e b r u i k t : a. M o g e l i j k i s h e t v a s t t e s t e l l e n w a t de g e v o l g e n (beoogde g e v o l g e n ) v a n
een i n g r e e p o f een r e e k s v a n i n g r e p e n i n h e t systeem z i j n , z o w e l op k o r t e a l s op l a n g e r e t e r m i j n ( c o n s e g u e n t i e - a n a l y s e ) .• De i n g r e p e n kunnen van t e c h n i s c h e a a r d z o a l s v e r g r o t i n g van o v e r s l a g c a p a c i t e i t , v e r b e t e r i n g van de n a u t i s c h e omstandigheden, v e r g r o t e n k a d e l e n g t e dan w e l i n g r e p e n b e t r e f f e n op h e t s t r a t e g i s c h b e l e i d s n i v e a u , z o a l s h e t w i j z i g e n van p r i o -r i t e i t s -r e g e l s .
b. Door een a a n t a l g e r i c h t e e x p e r i m e n t e n met h e t s i m u l a t i e m o d e l u i t t e v o e r e n i s h e t m o g e l i j k meer i n z i c h t t e v e r k r i j g e n i n h e t f u n k t i o n e r e n van h e t systeem. V a s t g e s t e l d kan worden w e l k e p a r a m e t e r s e r g k r i t i s c h l i g g e n en welke p a r a m e t e r s h e t f u n k t i o n e r e n n a u w e l i j k s beïnvloeden
( s t r u k t u u r a n a l y s e ) .
c. De r a n d v o o r w a a r d e n van h e t havensysteem, z o a l s a a n k o m s t p a t r o n e n van schepen, z i j n o v e r h e t algemeen t i j d s a f h a n k e l i j k . M o g e l i j k i s h e t met b e h u l p van een s i m u l a t i e m o d e l h e t g e d r a g van de s y s t e e m v a r i a b e l e n i n de t i j d , z o a l s de b e z e t t i n g s g r a a d van een kade o f w a c h t t i j d e n v a n schepen, v a s t t e s t e l l e n . H i e r u i t kunnen dan c o n c l u s i e s v o l g e n b e t r e f -f e n d e i n g r e p e n ( i n v e s t e r i n g e n , b e l e i d s m a a t r e g e l e n ) d i e op een b e p a a l d t i j d s t i p moeten p l a a t s v i n d e n , z o d a t h e t systeem naar b e h o r e n b l i j f t f u n k t i o n e r e n .
d. Wanneer h e t systeem v o l g e n s w e l k e een haven g a a t f u n k t i o n e r e n i n g e v a l e r w o r d t gesproken van een nieuw t e bouwen haven, bekend i s en ook de r a n d v o o r w a a r d e n b e s c h i k b a a r z i j n , dan i s h e t m o g e l i j k v a s t t e s t e l l e n o f h e t o n t w e r p v o l d o e t aan de e i s e n d i e e r a a n g e s t e l d z i j n .
Boven b e s c h r e v e n s i m u l a t i e s b e t r e f f e n d i s c r e t e s i m u l a t i e s en worden u i t g e -v o e r d met een d i g i t a l e computer, w a a r b i j onder een d i s c r e t e s i m u l a t i e w o r d t v e r s t a a n een s i m u l a t i e waarvan de t o e s t a n d s v a r i a b e l e n d i e h e t d y n a m i s c h ged r a g van h e t systeem b e s c h r i j v e n ged i s c r e t e f u n k t i e s van gede t i j ged z i j n . H i e r -t e g e n o v e r s -t a a -t de c o n -t i n u e s i m u l a -t i e - -t e c h n i e k d i e v a n u i -t de r e g e l -t e c h n i e k t o t o n t w i k k e l i n g i s gekomen. ^ De c o n t i n u e s i m u l a t i e werd v r o e g e r v e e l a l u i t g e v o e r d met een a n a l o g e r e k e n -machine, e c h t e r g e z i e n de n a d e l e n van de k l e i n e n a u w k e u r i g h e i d , de hoge kost e n en h e kost o n kost b r e k e n van de m o g e l i j k h e i d om z e e r complexe syskostemen kost e s i m u -l e r e n , w o r d t t e g e n w o o r d i g v e e -l a -l g e b r u i k gemaakt van de d i g i t a -l e c o m p u t e r . Een b i j z o n d e r s o o r t d i s c r e t e s i m u l a t i e i s de Monte-Carlo s i m u l a t i e , w a a r b i j de t i j d r e l a t i e v e r e e n v o u d i g d i s t o t een v o l g o r d e r e l a t i e . D u i d e l i j k i s h e t d a t deze v e r e e n v o u d i g i n g n i e t t o e p a s b a a r i s met b e t r e k k i n g t o t de d i s c r e t e h a v e n s i m u l a t i e m o d e l l e n .
Schematisch kan h e t bovenstaande a l s v o l g t worden a f g e b e e l d :
- d i s c r e t e c o m p u t e r s i m u l a t i e - d i g i t a l e machine
x) U i t een c o m b i n a t i e van de a n a l o g e en de d i g i t a l e computer i s de h y b r i e d e rekenmachine o n t s t a a n . c o m p u t e r s i m u l a t i e - c o n t i n u e c o m p u t e r s i m u l a t i e analoge machine d i g i t a l e machine h y b r i e d e machine X )
3
-Naarmate de t o e p a s s i n g s g e b i e d e n van h e t s i m u l a t i e g e b e u r e n u i t g e s t r e k t e r z i j n gaan worden, h e e f t ook h e t s o f t w a r e systeem z i j n w i j z i g i n g e n o n d e r -gaan. Het g e v o l g i s geweest een v e r v a g i n g v a n de grenzen t u s s e n de noemde d e e l g e b i e d e n . Zo i s v a n u i t de c o m p u t e r t a a l P l 1 h e t p r o c e s ge-oriënteerde s i m u l a t i e p a k k e t Prosim (Proces s i m u l a t i e ) waarmee zowel con-t i n u e a l s d i s c r e con-t e s i m u l a con-t i e s kunnen worden u i con-t g e v o e r d , o n con-t w i k k e l d . Ge-s p r o k e n w o r d t h i e r van een Ge-s i m u l a t i e p a k k e t omdat P r o Ge-s i m een p a k k e t i Ge-s d a t aan de s i m u l a t i e t a a l P l 1 i s toegevoegd. D i t i n t e g e n s t e l l i n g t o t b i j v o o r b e e l d S i m u l a , waar h e t een s i m u l a t i e t a a i b e t r e f t met z i j n e i g e n s y n t a c t i s c h e r e g e l s .
Een en ander k a n nog nader worden t o e g e l i c h t met h e t onderstaande schema:
DIGITALE COMPUTER G e n e r a l purpose t a l e n A l g o l 60 F o r t r a n Cobol P l 1 B e t e k e n i s naam A l g o r i t h m i c Language Formula T r a n s l a t i o n Common Business O r i e n t e d Language Programming Language Opmerkingen Voor w i s k u n d i g e problemen Idem G e s c h i k t v o o r a d m i n i s t r a -t i e v e problemen Door IBM g e b r a c h t a l s v e r -vanger van F o r t r a n en Cobol
SIMULATIE_TALEN/PAKKETTEN T a a l / P a k k e t S i m u l a 6 7 ^ CSL P r o s i m 78 B e t e k e n i s naam S i m u l a t i o n Language C o n t r o l e and S i m u l a -t i o n Language P r o c e s - S i m u l a t i e S o o r t + t o e p a s s i n g D D/C Pr A E Pr/A T CSMP I I I Dynamo SIMULATIE_TALEN_VOOR_CONTIN^ C o n t i n u o u s System C M o d e l l i n g Program Dynamic System C M o d e l l i n g
Voor SCMP"'""''''" i s een goede v o o r k e n n i s van F o r t r a n n o d i g en d i t w o r d t v o o r n a m e l i j k g e b r u i k t om c o n t i n u e t e c h n i s c h e systemen t e s i m u l e r e n . Dynamo i s een s i m u l a t i e t a a i , ontworpen om dynamische feedback
model-l e n v a n s o c i a model-l e , economische en e c o model-l o g i s c h e systemen t e s i m u model-l e r e n . V e r k l a r i n g a f k o r t i n g e n : D = D i s c r e t e s i m u l a t i e t a a i o f p a k k e t C = C o n t i n u e s i m u l a t i e t a a i o f p a k k e t Pr = Proces b e s c h r i j v i n g s m e t h o d e A = A c t i v i t e i t e n b e s c h r i j v i n g s m e t h o d e E = E v e n t b e s c h r i j v i n g s m e t h o d e Het s i m u l a t i e w e r k omvat de v o l g e n d e p u n t e n : 1. S p e c i f i c a t i e van h e t p r o b l e e m en b e v r e d i g e n d e antwoorden op de v r a g e n : a. I s h e t z i n v o l een s i m u l a t i e t o e t e passen ( d i t h a n g t o.a. samen met de v r a a g o f h e t systeem naar behoren t e b e s c h r i j v e n i s , e n o f e r v o l d o e n d e gegevens b e t r e f f e n d e de randvoorwaarden aanwezig o f t e v e r z a m e l e n z i j n ) .
b. Kan de s i m u l a t i e worden gedaan b i n n e n de g e s t e l d e t i j d e n h e t ge-s t e l d e b u d g e t .
2. H e t o p s t e l l e n van een v e r b a a l m o d e l van h e t t e s i m u l e r e n r e a l l i f e systeem, w a a r b i j de mate van g e d e t a i l l e e r d h e i d v a n h e t t e bouwen model ( a f h a n k e
l i j k van de p r o b l e e m s t e l l i n g ) moet worden v a s t g e s t e l d . De v o o r en n a -d e l e n van h e t -d e t a i l n i v e a u kunnen met b e h u l p van -de v o l g e n -d e t a b e l worden aangegeven. STERK GESCHEMATISEERD V o o r d e l e n 1. O p s t e l l e n van h e t m o d e l i s eenvou-d i g . 2. De randvoorwaarden z i j n o v e r h e t algemeen g e m a k k e l i j k v a s t t e l e g -gen. 3. Model r e s u l t a t e n z i j n meer a l g e -meen t o e p a s b a a r . Nadelen 1. Grove aannamen d i e m i s s c h i e n n i e t onder a l l e omstandigheden j u i s t z i j n . 2. I m p l i c a t i e s v a n de aannamen z i j n v e e l a l n i e t d u i d e l i j k en m o e i l i j k t e e v a l u e r e n .
3. Model r e s u l t a t e n kunnen geen de-t a i l s geven.
5
-M o g e l i j k e redenen om de b e n a d e r i n g t e verwerpen: R e s u l t a t e n kunnen onder bepaalde omstandigheden n i e t g e l d i g z i j n o f e r z i j n geen c o n c l u s i e s u i t
t e t r e k k e n . GEDETAILLEERD V o o r d e l e n 1. B a s i s aannamen z i j n e e n v o u d i g en d u i d e l i j k . 2, Model r e s u l t a t e n geven d e t a i l s . Nadelen
1. H e t o p s t e l l e n van h e t model i s een o m v a n g r i j k werk. 2. R e s u l t a t e n z i j n s p e c i f i e k en v e l e s i m u l a t i e s z i j n n o d i g om a l de moge-l i j k h e d e n na t e gaan. 3. G r o t e hoeveelheden gegevens z i j n n o d i g .
M o g e l i j k e redenen om de b e n a d e r i n g t e verwerpen z i j n : Het g e d e t a i l l e e r d model k a n t e k o s t b a a r z i j n en i n een a a n t a l g e v a l l e n z i j n t e w e i n i g gege-vens b e s c h i k b a a r .
Het v e r b a a l model o m z e t t e n i n een computer programma w a a r b i j g e b r u i k ge-maakt w o r d t van een b e s c h r i j v i n g s m e t h o d e ( z i e p a r . 2 . 3 ) .
De i j k i n g van h e t model aan de a c t u e l e s i t u a t i e v o o r d a t e r een v e r a n d e r i n g p l a a t s v i n d t i n de randvoorwaarden en v o o r d a t e r w i j z i g i n g i n de w e r k i n g van h e t systeem w o r d t a a n g e b r a c h t .
Het doen van e x p e r i m e n t e n , z o d a t gegevens worden v e r k r e g e n waarmee h e t ge-s t e l d e probleem k a n worden o p g e l o ge-s t .
2. D i s c r e t e c o m p u t e r s i m u l a t i e van een s t o c h a s t i s c h systeem
2.1 I n l e i d i n g
Z o a l s i n p a r . 1 g e s t e l d , i s h e t o v e r h e t algemeen n i e t m o g e l i j k een havensysteem, a l s s e r v i c e havensysteem, a n a l y t i s c h op t e l o s s e n met b e h u l p v a n w a c h t -tijdtheorieën. Een s t o c h a s t i s c h systeem w a a r b i j d i t nog m o g e l i j k i s , k a n a l s v o l g t worden g e k a r a k t e r i s e e r d :
De t i j d n o d i g v o o r schepen om van de a n k e r p l a a t s naar de kade t e v a r e n w o r d t h i e r b i j v e r w a a r l o o s d , h e t g e e n b i j de meeste h a v e n m o d e l l e n n i e t t o e -l a a t b a a r i s .
Wordt nu v o o r h e t aankomstproces b i j v o o r b e e l d een P o i s s o n t u s s e n a a n k o m s t t i j d v e r d e l i n g genomen met een gemiddelde van 1/A en v o o r de s e r v i c e t i j d -v e r d e l i n g een n e g a t i e f exponentiële -v e r d e l i n g met gemiddelde 1/y, dan i s v o l g e n s de w a c h t t i j d t h e o r i e wanneer h e t een v e r t r a g i n g s s y s t e e m b e t r e f t
(aan i e d e r s c h i p d a t h e t systeem b i n n e n k o m t w o r d t ook s e r v i c e v e r l e e n d ) en g e r e k e n d w o r d t met s a a n l e g p l a a t s e n , de s t a g n a t i e k a n s : s a s 2 s - l s 1 ^ - - f : ^ ••••• ^ f e ) T - f r en de gemiddelde w a c h t t i j d b e d r a a g t : a S t W = . - r ^ s-a A
De a n k e r p l a a t s i s h i e r b i j een w a c h t r i j met d i s c i p l i n e FIFO ( f i r s t i n f i r s t o u t ) . Andere w a c h t r i j d i s c i p l i n e s z i j n LIFO ( l a s t i n f i r s t o u t ) , random, SPT ( s h o r t e s t p r o c e s s i n g t i m e f i r s t ) o f een w a c h t r i j d i s c i p l i n e v o l g e n s vast-g e s t e l d e p r i o r i t e i t s r e vast-g e l s .
7
-I n d i e n e c h t e r c o m p l i c a t i e s i n d i t systeem o p t r e d e n , b i j v o o r b e e l d wanneer de kade n i e t i s o p g e d e e l d i n g e d e e l t e n , z o d a t h e t a a n t a l l i g p l a a t s e n l a n g s de kade v a r i e e r t met de l e n g t e van de schepen o f wanneer de t i j d , d i e no-d i g i s om h e t s c h i p van no-de a n k e r p l a a t s naar no-de kano-de t e brengen n i e t meer t e v e r w a a r l o z e n i s , dan kan m.b.v. de w a c h t t i j d t h e o r i e h e t p r o b l e e m n i e t meer worden o p g e l o s t en i s de o v e r s t a p naar (computer) s i m u l a t i e noodza-k e l i j noodza-k .
A l v o r e n s een e e n v o u d i g c o m p u t e r s i m u l a t i e m o d e l van een kade t e b e h a n d e l e n , i s h e t z i n v o l e e r s t de b e g r i p p e n e v e n t , component en a t t r i b u u t t o e t e l i c h t e n , de d r i e s y s t e e m b e s c h r i j v i n g s m e t h o d e n t e behandelen en d a a r haven-s i m u l a t i e m o d e l l e n o v e r h e t algemeen een haven-s t o c h a haven-s t i haven-s c h k a r a k t e r hebben, i n t e gaan op h e t t r e k k e n van g e t a l l e n u i t een gegeven k a n s v e r d e l i n g .
2.2 B e g r i p p e n e v e n t , component, a t t r i b u u t
Een e v e n t i s een g e b e u r t e n i s waardoor de s i t u a t i e w a a r i n h e t systeem z i c h b e v i n d t , v e r a n d e r t . B i j d i s c r e t e s i m u l a t i e v e r a n d e r t de t o e s t a n d w a a r i n h e t systeem (model) z i c h b e v i n d t t u s s e n twee opvolgende g e b e u r t e n i s s e n , n i e t . I n een havensysteem i s b i j v o o r b e e l d de aankomst o f h e t v e r t r e k van een s c h i p een e v e n t . Het t i j d s t i p waarop d i t p l a a t s v i n d t w o r d t e v e n t t i m e genoemd. D u i d e l i j k i s h e t d a t de v e r s c h i l l e n d e g e b e u r t e n i s s e n ( e v e n t s ) n i e t d e z e l f d e v e r a n d e r i n g e n i n h e t systeem met z i c h meebrengen; e r w o r d t gesproken van e v e n t k l a s s e n . Een c o m p l i c a t i e t r e e d t op i n d i e n e r twee ge-b e u r t e n i s s e n t e g e l i j k e r t i j d moeten p l a a t s v i n d e n , ge-b i j v o o r ge-b e e l d h e t v e r t r e k van een s c h i p d a t l a n g s de kade l i g t en de aankomst van een s c h i p op de a n k e r p l a a t s . Een computer kan n a m e l i j k maar één h a n d e l i n g t e g e l i j k v e r -r i c h t e n . Het p -r o b l e e m w o -r d t dan a l s v o l g t o p g e l o s t :
- Z o a l s g e s t e l d v e r a n d e r t de t o e s t a n d van h e t systeem n i e t t u s s e n twee opvolgende e v e n t t i j d s t i p p e n (de t u s s e n l i g g e n d e t i j d kan door de compu-t e r worden o v e r g e s l a g e n ) .
- Er i s geen t i j d n o d i g om een v e r a n d e r i n g i n de t o e s t a n d van h e t systeem aan t e b r e n g e n .
I n schema:.
1 ^
I e d e r e s y s t e e m b e s c h r i j v i n g s m e t h o d e f o r m u l e e r t h e t g e d r a g en de i n t e r a c t i e v a n de i n h e t s y s t e e m voorkomende componenten. I n e e n h a v e n s y s t e e m z i j n t i j d e l i j k e en p e r m a n e n t e componenten a a n w e z i g . E e n v o o r b e e l d v a n e e n t i j -d e l i j k e component i s e e n s c h i p -d a t n a -d a t h e t -de h a v e n v e r l a a t , ook u i t h e t s y s t e e m v e r d w i j n t t e r w i j l de h a v e n m e e s t e r d i e v o o r t d u r e n d a a n w e z i g i s , e e n v o o r b e e l d v a n e e n p e r m a n e n t e component i s . Componenten d i e n e n n a d e r g e s p e c i f i c e e r d t e w o r d e n . D i t n a d e r s p e c i f i c e r e n g e b e u r t met e e n " a t t r i b u u t l i j s t " , d i e op i e d e r e component w o r d t " g e p l a k t " . E e n s c h i p h e e f t b i j v o o r b e e l d a l s a t t r i b u t e n : 1. a a n k o m s t t i j d i n h e t s y s t e e m 2. s c h e e p s t y p e 3. l e n g t e 4. d i e p g a n g 5. b e s t e m m i n g i n de h a v e n 5. s e r v i c e t i j d 7. m a x i m a a l t o e l a a t b a r e w a c h t t i j d ( b i j v o o r b e e l d i.v.m. a a n b e d e r f o n d e r -h e v i g e g o e d e r e n ) e n z . 2.3 B e s c h r i j v i n g s m e t h o d e n
N a d a t h e t model v e r b a a l i s o p g e s t e l d moet h e t worden v e r t a a l d n a a r e e n com-p u t e r t a a l . D i t k a n z o a l s r e e d s e e r d e r i s a a n g e d u i d , ocom-p e e n a a n t a l m a n i e r e n g e b e u r e n . O n d e r s c h e i d e n w o r d e n de p r o c e s b e s c h r i j v i n g , de a c t i v i t e i t e n b e -s c h r i j v i n g en de e v e n t b e -s c h r i j v i n g -s m e t h o d e . De p r o c e s b e s c h r i j v i n g g e e f t e e n b e s c h r i j v i n g v a n de p r o c e s s e n , d i e de v e r -s c h i l l e n d e componenten i n h e t -s y -s t e e m doormaken, b i j v o o r b e e l d h e t p r o c e -s v a n e e n s c h i p , h e t p r o c e s v a n e e n h a v e n m e e s t e r , h e t p r o c e s v a n e e n s c h e e p s -g e n e r a t o r , w a a r b i j h e t d u i d e l i j k i s , d a t de v e r s c h i l l e n d e p r o c e s s e n i n e l k a a r g r i j p e n . De p r o c e s b e s c h r i j v i n g w o r d t o v e r h e t a l g e m e e n a l s e e n methode g e z i e n , w a a r -b i j h e t s y s t e e m op e e n n a t u u r l i j k e m a n i e r w o r d t -b e s c h r e v e n ; h e t i s t a m e l i j k e e n v o u d i g z i c h t e r e a l i s e r e n w a t v o o r h a n d e l i n g e n h e t s c h i p d o o r m a a k t o f w a t de t a a k i s v a n e e n h a v e n m e e s t e r . P r o b l e m e n o n t s t a a n m e e s t a l b i j de i n -t e r a c -t i e s -t u s s e n de v e r s c h i l l e n d e p r o c e s s e n . De a c t i v i t e i t e n b e s c h r i j v i n g b e s c h r i j f t a l l e a c t i v i t e i t e n , d i e e r i n h e t s y s t e e m voorkomen, b i j v o o r b e e l d :
9
-- p l a a t s een s c h i p i n de w a c h t r i j op de a n k e r p l a a t s , - l e g een s c h i p aan de kade,
- v e r l e e n een s c h i p s e r v i c e i n de vorm van l a a d - en l o s f a c i l i t e i t e n , - v e r w i j d e r h e t s c h i p u i t h e t havensysteem.
I e d e r e a c t i v i t e i t v i n d t p l a a t s wanneer e r aan een a a n t a l voorwaarden z i j n v o l d a a n . Voorwaarden v o o r h e t afmeren van een s c h i p l a n g s de kade kunnen z i j n :
1. Er moet een s c h i p i n de w a c h t r i j " a n k e r p l a a t s " l i g g e n . 2. Het s c h i p moet qua l e n g t e passen i n de v r i j e k a d e l e n g t e . 3. G e t i j moet g u n s t i g z i j n .
4. Vaarweg moet v r i j z i j n , enz.
Deze methode i s n i e t b i j z o n d e r efficiënt vanwege h e t h e r h a a l d nagaan o f aan de b e t r e f f e n d e voorwaarden v o o r de a c t i v i t e i t i s v o l d a a n .
T e n s l o t t e de e v e n t b e s c h r i j v i n g .
I n p a r . 2.2 i s r e e d s d u i d e l i j k gemaakt wat w o r d t b e d o e l d met een e v e n t k l a s s e . De e v e n t b e s c h r i j v i n g g e e f t aan w e l k e t o e s t a n d s v e r a n d e r i n g e n moeten p l a a t s -v i n d e n a f h a n k e l i j k -van de e -v e n t k l a s s e . B i j -v o o r b e e l d b i j de aankomst -van een s c h i p d i e n t t e worden nagegaan o f h e t s c h i p aan de kade kan worden afgemeerd o f d a t h e t i n een w a c h t r i j moet p l a a t s n e m e n . Op h e t v o l g e n d e e v e n t t i j d s t i p v e r l a a t een s c h i p h e t systeem en moet worden nagegaan o f een s c h i p i n de w a c h t r i j z i j n p l a a t s kan innemen.
Voor een e v e n t m e t h o d e b e s c h r i j v i n g i s h e t n o o d z a k e l i j k , d a t de w e r k i n g van h e t systeem z e e r g r o n d i g w o r d t gekend.
I n p a r . 1 i s i n h e t o v e r z i c h t van de v e r s c h i l l e n d e s i m u l a t i e t a l e n / p a k k e t t e n r e e d s v e r m e l d d a t een a a n t a l s i m u l a t i e t a l e n / p a k k e t t e n meerdere b e s c h r i j v i n g s -methoden t o e l a t e n . H i e r d o o r komt h e t v o o r , d a t hoewel de procesmethode b i j de b e s c h r i j v i n g van h e t systeem w o r d t g e h a n t e e r d , e r i n o n d e r d e l e n van de p r o c e s s e n g e b r u i k i s gemaakt van de a c t i v i t e i t e n b e s c h r i j v i n g .
-2.4 Het t r e k k e n van o n a f h a n k e l i j k e g e t a l l e n u i t een gegeven k a n s v e r d e l i n g
Aankomsten van schepen, s e r v i c e t i j d e n ( l o s en l a a d t i j d e n ) z i j n o v e r h e t a l -gemeen o n d e r h e v i g aan t o e v a l s f l u c t u a t i e s . U i t een g r o o t a a n t a l waarnemingen
o f op g r o n d van t h e o r e t i s c h e o v e r w e g i n g e n kan evenwel een k a n s v e r d e l i n g worden o p g e s t e l d . Door een t r e k k i n g t e doen u i t deze v e r d e l i n g e n kunnen de a a n k o m s t t i j d s t i p p e n , s e r v i c e t i j d e n enz. worden v a s t g e s t e l d en kan met b e h u l p van h e t model de r e a l i t e i t worden n a g e s p e e l d ( s i m u l a t i e ) .
Voor de t r e k k i n g van o n a f h a n k e l i j k e g e t a l l e n u i t een gegeven k a n s v e r d e l i n g i s h e t n o d i g een o n a f h a n k e l i j k e t r e k k i n g t e kunnen doen u i t een homogene v e r d e l i n g . Onderstaande f i g u u r g e e f t de v e r d e l i n g s d i c h t h e i d en de v e r d e -l i n g s f u n k t i e van een uniforme^ v e r d e -l i n g .
Een p r o c e s d a t g e t a l l e n p r o d u c e e r t d i e beantwoorden aan een a s e l e c t e ( o n a f -h a n k e l i j k e ) t r e k k i n g u i t bovengenoemde -homogene v e r d e l i n g , noemt men een p r o c e s d a t r a n d o m g e t a l l e n g e n e r e e r t . V r o e g e r p r o d u c e e r d e men deze g e t a l l e n met b e h u l p van een hoge hoed w a a r i n b i j v o o r b e e l d t i e n p a p i e r t j e s van 0.0, 0^,1, 0.2 0.9 aanwezig waren. Door h i e r u i t p a p i e r t j e s met t e r u g l e g g e n t e t r e k k e n , p r o d u c e e r d e men r a n d o m g e t a l l e n . D u i d e l i j k i s h e t , d a t een d e r g e l i j k e methode o m s l a c h t i g i s . Er z i j n dan ook t a b e l l e n met a s e l e c t e g e t a l -l e n o p g e s t e -l d . T i p p e t g e b r u i k t e h i e r v o o r de -l a a t s t e v i j f c i j f e r s van e -l k i n 20 d e c i m a l e n g e t a b e l l e e r d e l o g a r i t m e .
Een v o o r b e e l d van t r e k k i n g e n u i t de homogene d i s c r e t e v e r d e l i n g op 00, 0 1 , 02 99 i s de methode van Von i Neumann:
i Y. X 1 i Y. 1 Y.2 1 1 42 176_4 1 79 6241 2 76 5776 2 24 0576 3 77 5929 3 57 3249 4 92 -> 8464 4 24 0576 5 46 2n^6 5 57 3249 6 11 0121 6 24
11 -7 12 0144 8 14 0196 9 19 0361 10 35 1296 11 29 0841 12 84 7056 13 05 0025 14 02 0004 15 00 0000 enz.
D u i d e l i j k z i j n de bezwaren d i e aan deze methode k l e v e n . V e r f i j n i n g e n z i j n m o g e l i j k om deze m o e i l i j k h e d e n weg t e nemen, e c h t e r e r z i j n t a l r i j k e andere en b e t e r e methoden waar h i e r n i e t v e r d e r op i n z a l worden gegaan.
Nu h e t m o g e l i j k i s een r a n d o m g e t a l t e t r e k k e n , kan ook een t r e k k i n g worden gedaan u i t een b e p a a l d e v e r d e l i n g s f u n c t i e . Het p r o c e s v o l g e n s de d i r e c t e methode g e s c h i e d t a l s v o l g t :
1. Bepaal met b e h u l p van t a b e l l e n o f een andere methode h e t r a n d o m g e t a l r . 2. Bepaal met b e h u l p van de v e r g e l i j k i n g r = F ( x ) ( z i e o n d e r s t a a n d e f i g u u r )
o f X = P~'''(r) de waarde van x; x i s dan de gevraagde t r e k k i n g u i t de b e -t r e f f e n d e v e r d e l i n g s f u n c -t i e .
x ( r )
V e r d e l i n g s f u n k t i e
V o o r b e e l d van een t r e k k i n g u i t een exponentiële v e r d e l i n g met g e m i d d e l d e ( v e r w a c h t i n g ) 1 1 = ^ " -Ax S t e l de k a n s d i c h t h e i d s f u n k t i e i s f ( x ) = Ae v o o r x > 0. -Ax —Ax De v e r d e l i n g s f u n k t i e i s dan P(x) = Ae dx = -e + c o n s t . -Ax Randvoorwaarden z i j n : x = O -> F ( x ) = O -> F ( x ) = l - e
U i t g a a n d e van h e t a s e l e c t g e t r o k k e n g e t a l r kan dan de t r e k k i n g u i t de b e t r e f f e n d e v e r d e l i n g a l s v o l g t worden b e r e k e n d :
r = l - e ~ ^ ^ ^ i - r = e"'^^ I n ( l - r ) = -Ax -> x = -1/A I n ( l - r )
A a n g e z i e n r en l - r homogeen v e r d e e l d z i j n op h e t i n t e r v a l 0-1 , mag de o n a f h a n k e l i j k e t r e k k i n g u i t de gegeven v e r d e l i n g ook a l s v o l g t worden ge-s c h r e v e n : „ 1 ,
V o o r b e e l d van een t r e k k i n g u i t een B e r n o u i l l i - v e r d e l i n g : Een B e r n o u i l l i - v e r d e l i n g kan a l s v o l g t worden omschreven: P ( s u c c e s ) = p o f P(geen succes) = 1-p.
Succes kan b i j v o o r b e e l d z i j n een g e l a d e n s c h i p en geen succes een onge-l a d e n s c h i p .
De methode i s dan a l s v o l g t : 1. Bepaal random g e t a l r
succes = r < p
V o o r b e e l d van een t r e k k i n g u i t een v e r d e l i n g i n t a b e l v o r m :
B i j een g r o o t a a n t a l k a n s v e r d e l i n g e n i s h e t m o e i l i j k de i n v e r s e x = F ( r ) t e b e p a l e n . Wel i s h e t m o g e l i j k om x = F ( r ) i n t a b e l v o r m t e geven.
Om h e t zoeken i n de o p g e s t e l d e t a b e l efficiënt t e doen en g e s c h i k t v o o r c o m p u t e r b e r e k e n i n g e n , d i e n t de r - a s e q u i d i s t a n t t e z i j n v e r d e e l d . r = O, h, 2h, 3h nh, w a a r b i j n x h = 1. S t e l we k i e z e n v o o r h = 0 . 1 ^ n = 1 0 ( z i e o n d e r s t a a n d e f i g u u r ) : a X b Het t r e k k i n g s p r o c e s g a a t a l s v o l g t : 1. Bepaal h e t r a n d o m g e t a l r 2. Bepaal i = e n t i e r (n x r )
3. Bepaal x = TAB ( i ) + (TAB ( i + l ) - TAB ( i ) ) , ( r . n - i ) o f z o a l s i n de f i g u u r i s aangegeven:
r = 0.34 i = 3
X = a + (b - a) X 0.4
V o o r b e e l d t r e k k i n g u i t een normale v e r d e l i n g met b e h u l p van de i n d i r e c t e methode.
13
-G e b r u i k w o r d t gemaakt van de e i g e n s c h a p , d a t v o o r g r o t e n de som van n r a n d o m g e t a l l e n b i j b e n a d e r i n g normaal v e r d e e l d i s met v e r w a c h t i n g hn en v a r i a n t i e 1/12 n.
1
'i 0
V i a t r a n s f o r m a t i e kan nu een t r e k k i n g u i t een normale v e r d e l i n g met ge-m i d d e l d e O en s p r e i d i n g 1 worden b e p a a l d : n y = S r . - ijn i = l / l / 1 2 n 2.5 V o o r b e e l d van een c o m p u t e r s i m u l a t i e m o d e l
Om de w e r k i n g van een c o m p u t e r s i m u l a t i e m o d e l t o e t e l i c h t e n , z a l h i e r een v o o r b e e l d worden gegeven van een kade waaraan schepen worden b e h a n d e l d . De s i m u l a t i e i s u i t g e v o e r d met b e h u l p van Prosim ( P r o c e s s i m u l a t i e ) waar-b i j de p r o c e s waar-b e s c h r i j v i n g s m e t h o d e i s g e waar-b r u i k t .
Het v e r b a a l model
Schepen a r r i v e r e n v o l g e n s een n e g a t i e f exponentiële t u s s e n a a n k o m s t v e r d e -l i n g met een gemidde-lde o f v e r w a c h t i n g van \/\ = 3 dagen. De schepen heb-ben een maximale w a c h t t i j d van 0,1 o f 2 dagen met een even g r o t e k a n s van o p t r e d e n . De l e n g t e van de schepen i s u n i f o r m v e r d e e l d op h e t t r a j e c t 80 t o t 120 m e t e r . De s e r v i c e t i j d v e r d e l i n g i s u n i f o r m v e r d e e l d op h e t t r a j e c t 1 t o t 4 dagen. Een s c h i p d a t i s g e a r r i v e e r d v r a a g t aan de havenmeester o f v r i j e k a d e r u i m t e voldoende i s om aan de kade a f t e meren. I n d i e n d i t h e t
g e v a l i s v a a r t h e t s c h i p naar de kade w a a r b i j u i t e r a a r d a l s v o o r w a a r d e moet g e l d e n d a t de maximale w a c h t t i j d n i e t i s o v e r s c h r e d e n .
Wanneer een s c h i p de kade b e z e t v i n d t b i j aankomst, v o e g t h e t z i c h a c h t e r i n de w a c h t r i j . Wordt de maximale w a c h t t i j d o v e r s c h r e d e n v o o r d a t e r v o l -doende k a d e l e n g t e b e s c h i k b a a r i s , dan w i j k t h e t s c h i p u i t naar een a n d e r e haven en v e r d w i j n t u i t h e t systeem.
Een s c h i p v e r l a a t de kade en daarmee h e t systeem wanneer z i j n s e r v i c e t i j d v e r s t r e k e n i s , dus wanneer de o v e r s l a g a c t i v i t e i t e n z i j n beëindigd.
B i j h e t v e r l a t e n van h e t systeem g a a t de havenmeester na, i n v o l g o r d e v a n aankomst, o f één o f meer schepen d i e l i g g e n t e wachten op de a n k e r p l a a t s , de p l a a t s van h e t v e r t r e k k e n d e s c h i p kan o f kunnen innemen, g e z i e n de v r i j e k a d e l e n g t e .
B e s c h r i j v i n g m i d d e l s de procesmethode
Een component o f k l a s s e van componenten ( h i e r schepen) w o r d t b e s c h r e v e n m i d d e l s h e t p r o c e s d a t deze component d o o r l o o p t . De componenten d i e i n d i t model een r o l s p e l e n z i j n de component m a i n , de g e n e r a t o r van schepen, de havenmeester en de component k l a s s e schepen. B i j de p r o c e s b e s c h r i j v i n g s methode d i e n t s t e e d s t e worden v a s t g e s t e l d w i e d o e t wat o f w e l k e a c t i v i -t e i -t w o r d -t d o o r een b e p a a l d e componen-t u i -t g e v o e r d .
I n h e t p r o c e s d a t w o r d t u i t g e v o e r d door de component MAIN (ook w e l h e t h o o f d p r o c e s genoemd) v i n d t p l a a t s :
a. definiëring van de componenten, w a c h t r i j e n en histogrammen b. d e c l a r a t i e s
c. en de r u n c o n t r o l
I n b i j l a g e 1 i s h e t p r o c e s van de component main i n de p r o s i m t a a l weerge-geven. De componenten d i e worden g e d e f i n i e e r d z i j n :
H.MASTER ( h a v e n m e e s t e r ) , SHIP (component k l a s s e schepen) en de GENERATOR-SHIP (de s c h e e p s g e n e r a t o r ) .
De component MAIN b e h o e f t i n de p r o s i m t a a l n i e t t e worden g e d e f i n i e e r d . MAIN b e s t a a t r e e d s v o o r d a t de s i m u l a t i e b e g i n t en w o r d t systeemcomponent genoemd. H i e r n a v o l g t de definiëring van de w a c h t r i j e n ANCHORAGE ( a n k e r -p l a a t s ) en QUAY (kade) en de definiëring van de histogrammen ONE DAY WAITING SHIPS, TWO DAYS WAITING SHIPS, GIVING WAY SHIPS, DHANDLING SHIPS (schepen d i e d i r e c t worden g e h o l p e n ) , DEGREE-ENG ( b e z e t t i n g s g r a a d van de k a d e ) .
15
-V e r v o l g e n s w o r d t een dag a l s de t i j d s e e n h e i d en RAND a l s een random-g e t a l random-g e d e f i n i e e r d . Steeds wanneer RAND w o r d t aanrandom-geroepen w o r d t e r een nieuw r a n d o m g e t a l g e g e n e r e e r d .
T e n s l o t t e worden i n deze DEFINITION AND DECLARATION-sectie nog een aan-t a l p a r a m e aan-t e r s g e d e c l a r e e r d , z o a l s FREE QUAY LENGTH (de v r i j e kade-l e n g t e ) , QUAY LENGTH (de t o t a kade-l e k a d e kade-l e n g t e ) , RUNNR ( h e t a a n t a kade-l r u n s d a t reeds i s a f g e h a n d e l d ) , TOTRUNS ( h e t t o t a a l a a n t a l r u n s d a t moet worden v e r w e r k t ) en een a a n t a l h u l p g e t a l l e n .
Ook de s e c t i e RUNCONTROL w o r d t u i t g e v o e r d door de component MAIN. I n deze s e c t i e w o r d t g e s t e l d d a t de havenmeester z i j n werk moet b e g i n n e n b i j INSPECTION ANCHORAGE en de g e n e r a t o r b i j STARTGEN ( d i t z i j n twee i n h e t programma opgenomen l a b e l s ) . Wanneer h e t programma 350 dagen (de l e n g t e van een r u n ) h e e f t g e s i m u l e e r d (de component MAIN s c h o r t z i j n werkzaamheden 350 dagen o p ) , w o r d t STATUS ( s i t u a t i e w a a r i n h e t model z i c h op d a t moment b e v i n d t ) a f g e d r u k t en v e r v o l g e n s de histogrammen z o a l s v e r -meld i n de b i j l a g e ( 9 ) . Daarna worden a l l e histogrammen schoongeveegd en ook de s t a t i s t i s c h e gegevens van de w a c h t r i j e n worden b i j g e s t e l d . H e t a a n t a l r u n s w o r d t met 1 v e r h o o g d en wanneer h e t t o t a a l a a n t a l r u n s n o g n i e t b e r e i k t i s , s c h o r t MAIN z i j n werkzaamheden weer 350 dagen op (MAIN i s A SUSPENDED COMPONENT), zo n i e t dan s t o p t de s i m u l a t i e : CANCEL GENERA-TORSHIP ( e r worden geen nieuwe schepen meer gemaakt) en h e t p r o c e s v a n MAIN w o r d t g e t e r m i n e e r d .
Het PROCES OF THE GENERATOR b e g i n t b i j STARTGEN ( z i e b i j l a g e 2 ) .
De GENERATORSHIP, op d i t moment de c u r r e n t component, creëert een nieuw s c h i p met h e t s t a t e m e n t NEWSHIP = NEW SHIP en b e p a a l t de waarden van de a t t r i b u t e n van d a t nieuwe s c h i p en w e l de l e n g t e , de maximale w a c h t t i j d en de s e r v i c e t i j d . De GENERATORSHIP a c t i v e e r t h e t s c h i p , w a a r b i j h e t s c h i p z i j n werkzaamheden moet b e g i n n e n b i j h e t l a b e l ARRIVAL, en creëert een nieuw s c h i p wanneer e r 3 LOG (RAND) dagen z i j n v e r s t r e k e n , h e t g e e n o v e r eenkomt met een t r e k k i n g u i t een n e g a t i e f exponentiële t u s s e n a a n k o m s t t i j d -v e r d e l i n g met een -v e r w a c h t i n g -van d r i e dagen.
Z o a l s g e s t e l d b e g i n t h e t PROCES OF A SHIP b i j de l a b e l ARRIVAL en w o r d t u i t g e v o e r d d o o r de c u r r e n t component SHIP. Een s c h i p p l a a t s t z i c h z e l f b i j aankomst i n de w a c h t r i j ANCHORAGE. De HMASTER w o r d t opnieuw g e a c t i v e e r d en h e t s c h i p s t a a k t z i j n werkzaamheden. Wanneer d a a r n a h e t s c h i p opnieuw ge-r e a c t i v e e ge-r d w o ge-r d t , d i t g e b e u ge-r t ondege-r b e p a a l d e vooge-rwaage-rden d o o ge-r de
haven-meester ( z i e p r o c e s van de h a v e n m e e s t e r ) , v e r l a a t h e t s c h i p de w a c h t r i j ANCHORAGE. G e t e s t w o r d t o f de ACT WAITING TIME > MAX WAITING TIME ( a c t u -e l -e w a c h t t i j d > maximal-e w a c h t t i j d ) . I s d i t h -e t g -e v a l , dan w o r d t d-e SHIP-LENGTH g e n o t e e r d i n h e t h i s t o g r a m GIVING WAY SHIPS en wanneer d i t nog n i e t gebeurd i s , w o r d t de havenmeester g e a c t i v e e r d . I n d i e n e c h t e r de a c -t u e l e w a c h -t -t i j d n i e -t i s o v e r s c h r e d e n , dan w o r d -t de SHIPLENGTH g e n o -t e e r d i n h e t h i s t o g r a m d a t overeenkomt met de a c t u e l e w a c h t t i j d van h e t s c h i p , w a a r b i j DHANDLING SHIPS h e t h i s t o g r a m v o o r schepen i s d i e d i r e c t z i j n ge-h o l p e n en dus geen t i j d ge-hebben d o o r g e b r a c ge-h t i n de w a c ge-h t r i j ANCHORAGE. H e t
s c h i p w o r d t g e a c h t aan de kade t e l i g g e n en h e t a a n t a l dagen met de b i j -behorende b e z e t t i n g s g r a a d van de p e r i o d e NOW t o t h e t v o r i g e t i j d s t i p waar-op de b e z e t t i n g van de kade i s v e r a n d e r d w o r d t g e n o t e e r d i n h e t h i s t o g r a m DEGREE-ENG.
Het s c h i p s t o p t nu z i j n werkzaamheden gedurende z i j n s e r v i c e t i j d (HOLD SERVICETIME). Wanneer de s e r v i c e t i j d i s v e r s t r e k e n w o r d t opnieuw de b e -z e t t i n g s g r a a d v o o r de a f g e l o p e n p e r i o d e g e n o t e e r d i n h e t h i s t o g r a m DEGREE-ENG en v e r d w i j n t h e t s c h i p (TERMINATE) u i t h e t systeem. B i j v e r t r e k v a n een s c h i p w o r d t de havenmeester weer g e r e a c t i v e e r d om een e v e n t u e e l wach-t e n d s c h i p wach-toeswach-temming wach-t o wach-t aanleggen wach-t e geven.
Het PROCES o f HARBOURMASTER i s h e t l a a t s t e p r o c e s ( o v e r i g e n s i s de v o l g o r d e van de v e r s c h i l l e n d e p r o c e s s e n n i e t van b e l a n g , w e l moet h e t p r o c e s van de component MAIN a l s e e r s t e worden b e s c h r e v e n ) . De havenmeester w o r d t g e r e -a c t i v e e r d w-anneer een s c h i p -a-ankomt i n de w -a c h t r i j ANCHORAGE o f w-anneer de s e r v i c e t i j d van een s c h i p aan de kade v e r s t r e k e n i s en b e g i n t z i j n werkzaam-heden b i j INSPECTION-ANCHORAGE. I n d i e n e r schepen i n de w a c h t r i j ANCHORAGE l i g g e n , beschouwt de havenmeester h e t e e r s t e s c h i p (NEXTSHIP = ANCHORAGE. FIRST), b e r e k e n t de a c t u e l e w a c h t t i j d van h e t s c h i p i n deze w a c h t r i j en g a a t na o f de a c t u e l e w a c h t t i j d de maximale w a c h t t i j d h e e f t o v e r s c h r e d e n . I n d i e n de maximale w a c h t t i j d i s o v e r s c h r e d e n w o r d t h e t s c h i p g e r e a c t i v e e r d . I s d i t n i e t h e t g e v a l , dan g a a t de havenmeester na o f de v r i j e k a d e l e n g t e v o l d o e n d e i s ; zo j a dan w o r d t h e t s c h i p g e a c t i v e e r d en de b e t r e f f e n d e kade-l e n g t e v o o r d i t s c h i p g e r e s e r v e e r d . Wanneer de v r i j e k a d e kade-l e n g t e onvokade-ldoende i s b l i j f t h e t s c h i p i n de w a c h t r i j . H i e r n a beschouwt de havenmeester h e t v o l g e n d e s c h i p i n de w a c h t r i j (NEXTSHIP = NEXTSHIP.SUCC) en b e p a a l t z o a l s b e s c h r e v e n o f h e t s c h i p n a a r de kade g a a t , u i t w i j k t naar een andere haven danwel i n de w a c h t r i j b l i j f t . D i t g a a t door t o t d a t de havenmeester a l l e schepen i n de w a c h t r i j h e e f t bekeken.
- 11 ~
SEQUENTIE MECHANISME
Teneinde h e t programma c o r r e c t u i t t e v o e r e n , moeten de werkzaamheden v o l g e n s de i n h e t model g e f o r m u l e e r d e t i j d s c h e m a worden u i t g e v o e r d . D i t g e b e u r t met b e h u l p van h e t , i n de c o m p u t e r t a a l P r o s i m ingebouwde, s e -q u e n t i e mechanisme. Het s e -q u e n t i e mechanisme z o r g t e r v o o r , d a t i e d e r e component o v e r e e n k o m s t i g de i n h e t model v a s t g e s t e l d e t i j d e n a c t i e f w o r d t . Wanneer twee componenten op h e t z e l f d e t i j d s t i p worden g e a c t i -v e e r d , dan worden ze a c t i e f i n de -v o l g o r d e w a a r i n z i j i n h e t model z i j n g e a c t i v e e r d . De t a a l P r o s i m k e n t twee u i t v o e r i n g s m o g e l i j k h e d e n v a n h e t programma, n . l . : 1. V e r s i e t e r c o n t r o l e van s y n t a c t i s c h e f o u t e n i n h e t programma w a a r b i j een o v e r z i c h t w o r d t gegeven v a n de e v e n t t i j d s t i p p e n . 2. De v e r s i e w a a r i n h e t programma w o r d t u i t g e v o e r d . Z i n v o l i s h e t nader i n t e gaan op de e e r s t e u i t v o e r i n g s v e r s i e ( z i e b i j -l a g e 4 ) . Op h e t t i j d s t i p 0.0 w o r d t de component Main g e a c t i v e e r d d o o r h e t systeem. De component Main i n i t i a l i s e e r t de havenmeester, de component k l a s s e schepen, de component g e n e r a t o r , de w a c h t r i j e n ANCHORAGE e n QUAY en a c t i v e e r t v e r v o l g e n s de HMASTER en de GENERATORSHIP. Daarna s c h o r t de component MAIN z i j n werkzaamheden t o t h e t t i j d s t i p 350 op (MAIN SUSPENDED UNTIL 350; d.w.z. MAIN h e r v a t z i j n werkzaamheden op h e t t i j d s t i p 350 v a n a f de p l a a t s waar MAIN met de werkzaamheden was g e s t o p t ) .
De havenmeester i s op h e t t i j d s t i p n u l h e t e e r s t g e a c t i v e e r d en w o r d t daarom nu de c u r r e n t component. Daar e r nog geen schepen i n h e t systeem z i t t e n , w o r d t de havenmeester g e p a s s i f e e r d .
Het s e q u e n t i e mechanisme z o r g t e r v o o r , d a t v e r v o l g e n s de g e n e r a t o r de c u r -r e n t component w o -r d t (nog s t e e d s op h e t t i j d s t i p n u l ) . De g e n e -r a t o -r c-reëe-rt s c h i p 1, a c t i v e e r t d i t s c h i p en s c h o r t z i j n werkzaamheden 2.9205 dageenhe-den op (GENERATORSHI SUSPENDED UNTIL 2.9205). S c h i p 1 g a a t a c h t e r i n de w a c h t r i j ANCHORAGE l i g g e n , waarna h e t s c h i p de havenmeester a c t i v e e r t en
z e l f p a s s i e f w o r d t .
De havenmeester c o n s t a t e e r t d a t de maximale w a c h t t i j d n i e t i s o v e r s c h r e d e n , de v r i j e k a d e l e n g t e v o l d o e n d e i s en r e a c t i v e e r t h e t s c h i p 1 ( z i e p r o c e s van h e t s c h i p ) . S c h i p 1 w o r d t de c u r r e n t component, v e r v o l g t z i j n p r o c e s , komt u i t de w a c h t r i j , s t e l t z i j n ACT WAITING TIME v a s t , w o r d t g e b o e k t i n een van de h i s t o g r a m m e n , h i e r h e t h i s t o g r a m DHANDLING SHIPS, omdat de ac-t u e l e w a c h ac-t ac-t i j d van h e ac-t s c h i p i n de w a c h ac-t r i j n u l i s en s c h o r ac-t z i j n werkzaamheden op t o t z i j n s e r v i c e t i j d beëindigd i s op 2.7834. Op d i t t i j d s t i p h e r
-v a t s c h i p 1 z i j n werkzaamheden, -v e r t r e k t en -v e r l a a t h e t systeem (PROCES OF SHIP 1 I S TERMINATED). H e t v o l g e n d e e v e n t t i j d s t i p op de l i j s t v a n h e t s e q u e n t i e mechanisme i s 2.9205. T o t d a t t i j d s t i p was de g e n e r a t o r
een suspended component. De g e n e r a t o r maakt weer s c h i p 2, a c t i v e e r t s c h i p 2 en s c h o r t z i j n werkzaamheden op t o t h e t t i j d s t i p 8.1299 e n z . Wanneer h e t e v e n t t i j d s t i p 350 w o r d t b e r e i k t neemt de component MAIN de zaak weer o v e r . De component MAIN was g e b l e v e n b i j h e t s t a t e m e n t HOLD
( 3 5 0 ) . MAIN z o r g t e r nu a c h t e r e e n v o l g e n s v o o r , d a t de u i t v o e r w o r d t v e r z o r g d , d a t de histogrammen worden schoongeveegd en d a t de w a c h t r i j o p -n i e u w w o r d t b i j g e z e t .
I n b i j l a g e (8,9) i s een i n d r i i k gegeven v a n de u i t v o e r van h e t programma met een a f d r i i k van de s t a t u s v a n h e t systeem en een a a n t a l h i s t o g r a m m e n na 350 dagen s i m u l e r e n . De u i t v o e r d i e h e t s t a t e m e n t STATUS v e r z o r g t s p r e e k t v o o r z i c h z e l f . Ook de u i t v o e r van de histogrammen, w a a r b i j z o w e l de d i c h t h e i d s f u n c t i e a l s een c u m u l a t i e v e v e r d e l i n g s f u n c t i e i s a f g e d r u k t , i s z e l f u i t l e g g e n d .
0 0 0 4 0 BEBIN?
0 0 0 5 0 /********************************/
0 0 0 6 0 /**)!CDEFINITI0N AND DECLARATION SECTION***/ 0 0 0 7 0 /********************************/
0 0 0 8 0 DEFINE
0 0 0 9 0 HMASTER AS A COMPONENT UITH ATTRIBUTE NEXTSHIP 0 0 1 0 0 REFERENCE TO SHIP?
0 0 1 1 0 DEFINE
0 0 1 2 0 SHIP AS A CLASS OF COMPONENTS EACH UITH ATTRIBUTES 0 0 1 3 0 (SHIPLENGTH FLOATfMAXUAITINGTIME FIXED BIN»
0 0 1 4 0 ACTUAITINGTIME FIXED BIN»SERVICETIME FLOAT)? 0 0 1 5 0 DEFINE
0 0 1 6 0 GENERATORSHIP AS A COMPONENT UITH ATTRIBUTE 0 0 1 7 0 NEWSHIP REFERENCE TO SHIP»
0 0 1 8 0 DEFINE
0 0 1 9 0 (ANCHORAGEfQUAY) AS QUEUES? 0 0 2 0 0 DEFINE
0 0 2 1 0 (ONEDAYUAITINGSHIPS,TUODAYSUAITINGSHIPS,GIVINGUAYSHIPSf 0 0 2 2 0 DHANDLINGSHIPS) AS HISTOGRAMS ( 4 i-80 »10 ) »
0 0 2 3 0 DEFINE
0 0 2 4 0 DEGREE-ENG AS A HISTOGRAM<5»0»0•2)? 0 0 2 5 0 DEFINE
0 0 2 6 0 A DAY AS A TIME.UNIT»
0 0 2 7 0 RAND AS A RANDOMSTREAM UITH SEED<13579)?
0 0 2 8 0 DECLARE (FREEQUAYLEN6TH INIT(180),QUAYLENGTH I N I T ( 1 8 0 ) ) 0 0 2 9 0 FLOATf
0 0 3 0 0 (RUNNR INIT(1)»TOTRUNS INIT(3)»I) FIXED B I N T
0 0 3 1 0 (FIGUREfDEGENGfPREFREQL I N I T ( 1 8 0 ) , P R E A R R I V A L T IME I N I T < 0 > y 0 0 3 2 0 QUAYLENGTHDAYS) FLOAT? 0 0 3 3 0 0 0 3 4 0 00350 /****************/ 0 0 3 6 0 /***RUNC0NTROL***/ 0 0 3 7 0 /****************/
0 0 3 8 0 ACTIVATE HMASTER FROM INSPECT10N_ANCHORAGE? 00390 ACTIVATE GENERATORSHIP FROM STARTGEN?
0 0 4 0 0 UHILE RUNNR3=T0TRUNS+1 DO? 00410 HOLD 350?
0 0 4 2 0 PRINT STATUS?
0 0 4 3 0 PRINT ONEDAYUAITINGSHIPS HEADED BY 'ONE DAY UAITINGSHIPS'? 0 0 4 4 0 PRINT TU0DAY3UAITINGSHIPS HEADED BY 'TWO DAYS UAITINGSHIPS' 00450 PRINT GIVINGUAYSHIPS HEADED BY '6IVINGUAY SHIPS'?
0 0 4 6 0 PRINT DHANDLINGSHIPS HEADED BY 'DIRECT HANDLINGSHIPS'? 00470 PRINT DEGREE-ENG HEADED BY 'DEGREE ENGAGEMENT'?
0 0 4 8 0 CLEAR ONEDAYUAITINGSHIPS? 0 0 4 9 0 CLEAR TUODAYSWAITINGSHIPS? 00500 CLEAR GIVINGUAYSHIPS?
00510 CLEAR DHANDLINGSHIPS? 0 0 5 2 0 CLEAR DEGREE-ENG?
00530 • RESET STATISTICS OF ALL QUEUES?
00540 RUNNR=RUNNR+1?END? CANCEL GENERATORSHIP? 00550 TERMINATE?
0 0 5 6 0
0 0 6 1 0 STARTGEN: 0 0 6 2 0 NEUSHIP=NEU SHIP?
0 0 6 3 0 NEUSHIP«SHIPLENGTH=40*RAND+80J 0 0 6 4 0 FIGURE=RANDJ
0 0 6 5 0 I F F I 6 U R E 0 1 / 3 THEN NEWSHIP . MAXWAITINGTIME^=2 ?
0 0 6 6 0 ELSE DO? I F F I G U R E 0 2 / 3 THEN NEWSHIP . M A X U A I T I N G T I ME= 1 J 0 0 6 7 0 ELSE NEWSHIP•MAXWAITINGTIME=0?
0 0 A 8 0 END?
0 0 A 9 0 NEWSHIP,SERVICETIME=1+3*RAND» 0 0 7 0 0 ACTIVATE NEWSHIP FROM ARRIVAL? 0 0 7 1 0 HOLD - 2 * L 0 G ( R A N D ) ?
0 0 7 2 0 REPEAT FROM STARTGEN? 0 0 7 3 0 0 0 7 4 0 0 0 7 5 0 / * * * * * * * * * * * * * « * * * * * * * * / 0 0 7 6 0 /*5tc«PR0CES OF A S H I P * * * / 0 0 7 7 0 / * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * / 0 0 7 8 0 A R R I V A L } 0 0 7 9 0 ENTER ANCHORAGE?
0 0 8 0 0 I F HMASTER.STATUS=PASSIVE THEN REACTIVATE HMASTER? 0 0 8 1 0 PASSIVATE?
0 0 8 2 0 LEAVE THE ANCHORAGE?
0 0 8 3 0 I F ACTWAITINGTIME>MAXWAITINGTIME
0 0 8 4 0 THEN DO? TALLY SHIPLENGTH I N GIVINGWAYSHIPS? 0 0 8 5 0 TERMINATE?
0 0 8 6 0 END?
0 0 8 7 0 I F ACTWAITINGTIME=1 THEN
0 0 8 8 0 TALLY SHIPLENGTH I N GNEDAYWAITINGSHIPS5 0 0 8 9 0 I F ACTWAITINGTIME=2 THEN
0 0 9 0 0 TALLY SHIPLENGTH I N TW0DAYSWAITIN6SHIPS? 0 0 9 1 0 I F ACTWAITINGTIME^O THEN
0 0 9 2 0 TALLY SHIPLENGTH I N DHANDLINGSHIPS?
0 0 9 3 0 QUAYLENGTHDAYS=(N0W-PREARRIVALTIME)*24? 0 0 9 4 0 DE6ENG=(QUAYLENGTH-PREFREQL)/QUAYLENGTH? 0 0 9 5 0 I F QUAYLENGTHDAYS>0 THEN DO?
0 0 9 6 0 FOR 1 = 1 TO QUAYLENGTHDAYS DO?
0 0 9 7 0 TALLY DEGENG I N DEGREE_EN6?END?END?
0 0 9 8 0 PREARRIVALTIME=NOW?PREFREQL=FREEQUAYLENGTH?
0 0 9 9 0 HOLD SERVICETIME?QUAYLENGTHDAYS^(NOW-PREARRI VALT I ME)*24? 0 1 0 0 0 DEGENG=(QUAYLENGTH-PREFREQL)/QUAYLENQTH?
0 1 0 1 0 I F QUAYLENGTHDAYS>0 THEN DO? 0 1 0 2 0 FOR 1 = 1 TO QUAYLENGTHDAYS DO?
0 1 0 3 0 TALLY DEGENG I N DEGREE_ENG?END?END?
0 1 0 4 0 FREEQUAYLENGTH=FREEQUAYLENGTH+SHIPLENGTH? 0 1 0 5 0 PREFREQL=FREEQUAYLENGTH?PREARRIVALTIME=NOW? 0 1 0 6 0 I F HMASTER,STATUS=PASSIVE THEN REACTIVATE HMASTER? 0 1 0 7 0 TERMINATE?
0 1 0 3 0
01090 01100 / « * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * / O H I O ./***PROCES OF HARBOURMASTER***/ 01120 /*****************************/ 01130 INSPECTION-ANCHORAGE? 01140 NEXTSHIP=ANCHORAGE,FIRST? 0 1 1 5 0 UHILE NEXTSHIP]=NOCOMP DO?
01160 NEXTSHIP.ACTUAITINGTIME=NOU-NEXTSHIP*ARRiyALTIME? 01170 I F NEXTSHIP»MAXUAITINGTIME<NEXTSHIP>ACTUAITINGTIME 01180 THEN REACTIVATE NEXTSHIP?
01190 ELSE DO?
01200 I F FREEQUAYLENGTH>NEXTSHIP,SHIPLENGTH THEN DO? 0 1 2 1 0 REACTIVATE NEXTSHIP? 01220 FREEQUAYLENGTH=FREEQUAYLENGTH-NEXTSHIP,SHIPLENGTH? 01230 END? 01240 END? 01250 NEXTSHIP=NEXTSHIP,SUCC? 01260 END? 01270 PASSIVATE?REPEAT FROM INSPECTION-ANCHORAGE?
0 1 2 8 0 01290 END? 01300 /* 0 1 3 1 0 // END OF DATA B i j l a g e 3
GENERATORSHI I N I T I A L I Z E D ANCHORAGE I N I T I A L I Z E D
QUAY I N I T I A L I Z E D
HMASTER ACTIVATED AT 0.0000 GENERATORSHI ACTIVATED AT 0,0000 MAIN SUSPENDED UNTIL 350,0000
TIME= 0,0000
HMASTER I S CURRENT NOW HMASTER I S PASSIVATED
TIME= 0,0000
GENERATORSHI I S CURRENT NOW SHIP 1 I N I T I A L I Z E D
S H I P , 1 ACTIVATED AT 0.0000 GENERATORSHI SUSPENDED UNTIL 1.9470
TIME= 0,0000
S H I P , , . , , , , 1 I S CURRENT NOW
SHIP 1 TO T A I L OF QUEUE(OF) ANCHORAGE HMASTER REACTIVATED AT 0,0000 S H I P , , , , . , , 1 I S PASSIVATED
TIME= 0,0000
HMASTER I S CURRENT NOW
S H I P , , . , . . , 1 REACTIVATED AT 0,0000 HMASTER I S PASSIVATED
TIME= 0,0000
S H I P , , , . . . . l I S CURRENT NOW
S H I P , . , , , , , 1 OUT OF QUEUE<OF) ANCHORAGE
S H I P , , . , , , , 1 SUSPENDED UNTIL 2,7834
TIME = 1 .9470
GENERATORSHI I S CURRENT NOW SHIP....» » »2 I N I T I A L I Z E D
SHIP 2 ACTIVATED AT 1.9470 GENERATORSHI SUSPENDED UNTIL 5.4
TIME= 1.9470
SHIP. 2 I S CURRENT NOW
'2 TO T A I L OF QUEUE(OF) ANCHORAGE HMASTER REACTIVATED AT 1.9470 S H I P . 2 I S PASSIVATED
TIME= 1.9470
HMASTER IS CURRENT NOW HMASTER I S PASSIVATED
TIME= 2.7834
SHIP.,,.,»,i I S CURRENT NOW
HMASTER REACTIVATED AT 2.7834 PROCESS OF SHIP 1 i s TERMINATED
TIME= 2.7834
HMASTER I S CURRENT NOW
SHIP...2 REACTIVATED AT 2.7834 HMASTER I S PASSIVATED
TIME= 2.7834
SHIP,...,..2 I S CURRENT NOW
flJJf
2 OUT OF QUEUE (OF) ANCHORAGE SHIP 2 SUSPENDED UNTIL 4.81TIME= 4,8151
SHIP ,2 I S CURRENT NOW
HMASTER REACTIVATED AT 4,8151 PROCESS OF SHIP 2 I S TERMINATED
TIME= 5.4200
GENERATORSHI I S CURRENT NOW SHIP...3 I N I T I A L I Z E D
S H I P , w . . . . 3 ACTIVATED AT 5.4200 GENERATORSHI SUSPENDED UNTIL 11.0215
TIME= 5.4200
SHIP.,..,,,3 I S CURRENT NOW
SHIP..,...,3 TO T A I L OF QUEUE(OF) ANCHORAGE HMASTER REACTIVATED AT 5,4200 SHIP.,,,,,.3 I S PASSIVATED
TIME= 5.4200
HMASTER I S CURRENT NOW
SHIP...,,.,3 REACTIVATED AT 5.4200 HMASTER I S PASSIVATED
TIME= 5.4200
SHIP...3 I S CURRENT NOW
SHIP,...,,,3 OUT OF QUEUE(OF) ANCHORAGE
SHIP.,,.,.,3 SUSPENDED UNTIL 7.7823
TIME= 7.7823
SHIP..,..,,3 I S CURRENT NOW
HMASTER REACTIVATED AT 7.7823 PROCESS OF SHIP 3 I S TERMINATED
TIME= 7.7823
HMASTER I S CURRENT NOW HMASTER I S PASSIVATED
TIME= 11.0215
GENERATORSHI I S CURRENT NOW SHIP 4 I N I T I A L I Z E D
SHIP 4 ACTIVATED AT 11.0215 GENERATORSHI SUSPENDED UNTIL 14,2739
TIME= 138«5404
HMASTER I S CURRENT NOW
SHIP,••. , .59 REACTIVATED AT SHIP,,•, . ,60 REACTIVATED AT SHIP, , ,, , ,61 REACTIVATED AT SHIF', , , , , ,62 REACTIVATED AT HMASTER IS PASSIVATED 138,5404 138,5404 138,5404 138,5404 TIME= 138,5404
SHIP 59 I S CURRENT NOW
SHIP,,,.,,59 OUT OF QUEUE(OF) ANCHORAGE PROCESS OF SHIP,,,,,,59 I S TERMINATED
TIME= 138,5404
SHIP,,,.,.60 I S CURRENT NOW
SHIP,,,...60 OUT OF QUEUE(OF) ANCHORAGE PROCESS OF SHIP,,,..,60 I S TERMINATED
TIME= 138,5404
S H I P , , , , , . 6 1 I S CURRENT NOW
SHIP 61 OUT OF QUEUE(OF) ANCHORAGE PROCESS OF SHIP 6 1 I S TERMINATED
TIME= 138.5404
SHIP,..,.,62 I S CURRENT NOW
SHIP.,,,,,62 OUT OF QUEUE(OF) ANCHORAGE PROCESS OF SHIP,,,,,,62 I S TERMINATED
TIME= 138,8993
GENERATORSHI I S CURRENT NOW SHIP,,,,,,63 I N I T I A L I Z E D
SHIP 63 ACTIVATED AT 138,8993 GENERATORSHI SUSPENDED UNTIL 139,2629
TIME= 138,8993
SHIP,.,,,,63 I S CURRENT NOW
SHIP ,63 TO T A I L OF QUEUE(OF) ANCHORAGE HMASTER REACTIVATED AT 138,8993 SHIP 63 I S PASSIVATED
tD LJ.
HMASTER PASSIVE COMPONENT 6ENERAT0RSHI . EVENTTIME= 3 5 0 . 2 6 7 6 MEMBERS OF CLASS SHIP AREt
^ SHIP...163 ARRIVALTIME= 3 4 6 . 0 4 2 5 EVENTTIME= 3 5 1 . 0 3 0 8
SHIP...164 ARRIVALTIME= 3 4 8 . 4 6 5 3 PASSIVE COMPONENT ARRIV °° ED AT 348.4653 I N ANCHORAGE
SHIP 165 ARRIVALTIME= 3 4 9 . 2 5 5 9 PASSIVE COMPONENT ARRIV ED AT 3 4 9 . 2 5 5 9 I N ANCHORAGE
DATA ABOUT QUEUES
NAME ENTRIES ZEROENTRIES LENGTH MAX.LENGTH MEAN UAITINGT MAX.U AITINGT
ANCHORAGE 165 57 2 5 1.3382 5.0680
QUAY 0 0 0 0 N I L L N I L L
ONÉ OAY WAITINGSHIPS STD .DEVIATION H I N I H U H HAAiHUM FRE<3 C U S S E S ENfRS 80. O 9 0 . , } 100. 11 i l O , 7 120. 3 KEMAINOER EHPTY 1 0 0 . T t * ? •J. 2 0 0 9 5 U i . 8 6 2 9 1 1 5 . 0 2 5 CUM , PEKC I PfcXC 0.00 11.5* 'V2.31 26.92 -19.2J 100.ÜO
lil
101 201 JOI 40 1 5 U I «Cl 701 l U U l TMO OAYS U A I T I N G S H I P S ENTRIES 2EK0 E N T R I E S s f o ï o E V I A H Q N H I N I H U H H A X I H U H FRES C U S S E S ENTRS 8 0 ^ O 9 0 . - 1 1Ï8: " 120. R E N A I N Q E R EMPTY 98.468 8.9915 PERC 0.00 10.00 50.00 20.00 20.00 CUM PERC 0.00 10.00 60.00 UO.OO 100.00lOl jni t e l 7CI
9 0 1 1001 eiVlNCHAY SHIPS E N T R I E S ZERO ENTRIES s f o Ü D E V I A T I G N M I N I M U H H A X I M U H 02.9023 119.3307 PRE« C U S S E S i 18: < 100. < u o . < 120. ENIRS I 21 CUM PERC PERC 0.00 0.00
liiil i i i
R E M A I N O E R EMPTY DIRECT H A N O L I N C S H I P SIPP
M^R.ES
S T D . O E V I A I I O N PRES CLASSES ENTRS 8 0 . 0 90. 27 100. 27 110. 19 120. 12 R E M A I N D E R EMPTY 96.7896 10.517<i2 80.6639 119,3189 PERC 3?:?? CUM PERC 0.00 31.76 63.53 85.88 Ï1.1Z 100.00 DEGREE ENGAGEMENT 101 201 301 •^01 3v, I I 701 I 901 91.1 1001 101 201 3 U | « I 50 1 701 9ül iOOl •9 IKS'ISTRIES HEAN STO.OEVIATIQN M I N I M U M M A X I M U M FREO CLASSES ENTRS 0.0 1.0 REMAINOER EMPTY 8344 1740 0.479306 0.2750580 0t998298 CUM PERC PEKC 0 0.00 o.oa 1740 20.85 20.as. 101 201 JOI 401 4'üil Jli
501 t,CI 70 1 tsOj 1001 B i j l a g e 919
-3. V e r k e e r s s i m u l a t i e m o d e l haven van Zeebrugge
Met h e t d o e l een b e e l d t e geven van de m o g e l i j k h e d e n van d i t t y p e s i m u l a -t i e z a l nu h e -t v e r k e e r s s i m u l a -t i e m o d e l van Zeebrugge, o n -t w i k k e l d b i j de v a k g r o e p Waterbouwkunde door de s t u d e n t e n de h e r e n P.H. H i d d i n g a en C J . Bunschoten, worden b e h a n d e l d .
3.1 De g e s c h i e d e n i s van de haven van Zeebrugge kan a l s v o l g t worden g e k a r a k
-t e r i s e e r d :
1985 Op i n i t i a t i e f van k o n i n g L e o p o l d I I i s i n 1895 b e s l o t e n een nieuwe
zeehaven t e bouwen aan de k u s t v l a k v o o r Zeebrugge, De k u n s t w e r k e n z i j n v o l t o o i d i n 1907 en b e s t o n d e n u i t : een havendam, een h a v e n g e u l , v i s s e r s h a v e n , z e e s l u i s , f e r r y d o k en h e t B o u d e w i j n k a n a a l ( v e r b i n d i n g Brugge-Zeebrugge). 1950-1960 I n deze p e r i o d e z i j n e n k e l e v e r b e t e r i n g e n u i t g e v o e r d , waaronder de voornaamste: a. nieuwe t e r m i n a l v o o r f e r r y s c h e p e n b. u i t b r e i d i n g van de v i s s e r s h a v e n c. i n d u s t r i e h a v e n ( h e t P r i n s F i l i p s d o k ) d. i n d i j k i n g westbank met een o l i e k a d e
1960-1970 I n de p e r i o d e 1960-1970 i s de haven u i t g e b r e i d en g e s c h i k t gemaakt
v o o r o l i e t a n k e r s van max. 50.000 dwt. H i e r t o e i s een o o s t e l i j k e haven-dam g e r e a l i s e e r d , h e t g e e n een r u s t i g e r l i g g i n g en minder onderhoudsbag-gerwerk betekende en i s h e t w e s t h o o f d v e r d e r u i t g e b o u w d . De v o l l e d i g e v o l t o o i i n g van h e t w e s t h o o f d i s g e r e a l i s e e r d i n 1971, w a a r b i j de w e s t e -l i j k e kademuur i s u i t g e r u s t a -l s een moderne d i e p z e e c o n t a i n e r t e r m i n a -l , en de o o s t e l i j k e kademuur a l s o l i e l o s k a d e ; o v e r a l r o n d h e t w e s t h o o f d i s een d i e p t e van 13.00 m beneden l a a g w a t e r g e r e a l i s e e r d . De Pas van h e t Zand en de g e u l door h e t Ribzand z i j n v e r d i e p t t o t 9.30 m beneden l a a g w a t e r met een bodembreedte van 300 m. Ook de voorhaven w e r d v e r -d i e p t t o t 9.30 m waaron-der -de zwaaikom met een -d i a m e t e r van 500 m. V e r d e r z i j n i n deze p e r i o d e g e r e a l i s e e r d :
a. kademuur t . b . v . een s h o r t s e a c o n t a i n e r t e r m i n a l b. een r o l l on r o l l o f f t e r m i n a l
c. v e r b i n d i n g s w e g t u s s e n de s h o r t s e a t e r m i n a l en de deepsea t e r m i n a l d. een m i l i t a i r dok
1970 I n 1970 i s door de B e l g i s c h e r e g e r i n g b e s l i s t t o t een v e r d e r e u i t
-bouw van de haven van Zeebrugge, de b e s l i s s i n g werd genomen op grond van een s t u d i e o m t r e n t de m o g e l i j k h e d e n van een nieuwe haven " i n v o l l e zee o f aan de B e l g i s c h e k u s t v o o r schepen met een g r o t e tonnenmaat". De u i t v o e r i n g g e s c h i e d t v e r s p r e i d o v e r een a a n t a l j a -r e n en i n een a a n t a l f a s e n . Het p -r o j e c t omvat een besche-rmde open b u i t e n h a v e n , een nieuwe b i n n e n h a v e n (ca. 1.000 h a ) , en de c o n s t r u e -t i e van een nieuwe z e e s l u i s .
1972 De e e r s t e f a s e omvat de nieuwe z e e s l u i s , de nieuwe a c h t e r h a v e n en
een u i t b o u w van de b u i t e n h a v e n . De b o u w a c t i v i t e i t e n van deze f a s e z i j n g e s t a r t i n 1972.
1976 I n 1976 i s een raamovereenkomst a f g e s l o t e n v o o r de havendammen met
de T i j d e l i j k e V e r e n i g i n g Zeebouw Zeezand, w e l k e g r o e p b e s t a a t u i t een b o u w f i r m a en een s t u d i e b u r e a u . Het e e r s t e d e e l c o n t r a c t b e t r e f t een s t u d i e c o n t r a c t w a a r i n de h y d r a u l i s c h e , n a u t i s c h e en s e d i m e n t o -l o g i s c h e a s p e c t e n z i j n opgenomen.
1977 Het tweede d e e l c o n t r a c t omvat s t r a n d v e r b e t e r i n g s w e r k e n t . p . v .
K n o k k e - H e i s t .
1978 Het v o l g e n d e d e e l c o n t r a c t b e t r e f t de werkhaven, de a a n z e t van de
oos-t e l i j k e havendam en h e oos-t w e s oos-t e l i j k w e r k oos-t e r r e i n . 1979 De v o o r t z e t t i n g van de o o s t e l i j k e havendam t o t 1.300 m v a n a f de k u s t i s i n 1979 i n een d e e l c o n t r a c t v a s t g e l e g d . 1985 Het l i g t i n de b e d o e l i n g om i n 1985 de L . N . G . - t e r m i n a l i n g e b r u i k t e nemen. 3.2 D o e l s t e l l i n g v e r k e e r s s i m u l a t i e m o d e l
De d o e l s t e l l i n g van h e t v e r k e e r s s i m u l a t i e m o d e l van Zeebrugge k a n i n e e r s t e i n s t a n t i e a l s v o l g t worden g e f o r m u l e e r d .
Het r e g i s t r e r e n van de w a c h t t i j d e n welke o p t r e d e n b i j een gegeven v e r k e e r s p r o g n o s e gedurende de p e r i o d e heden t o t h e t j a a r 2000. H i e r b i j w o r d t aan-d a c h t b e s t e e aan-d aan aan-de v o l g e n aan-d e p u n t e n :
21
-a. De i n v l o e d op de w a c h t t i j d e n v a n :
1. V e r b r e d i n g Pas van h e t Zand t o t een tweebaans vaarweg v o o r g r o t e geulgebonden schepen (2e en 3e g e n e r a t i e c o n t a i n e r s c h e p e n , VLCC, B u l k c a r r i e r s ) .
2. V e r d i e p i n g van h e t Scheur en de Pas van h e t Zand.
b. V a s t s t e l l e n Van de i n v l o e d op de w a c h t t i j d e n van de u i t b o u w l e n g t e v a n de s t r e k d a m t e n o o s t e n van de nieuw t e bouwen s l u i s .
c. B e z e t t i n g s g r a a d v a n de v e r s c h i l l e n d e kaden.
Het model l e e n t z i c h v o o r de v o l g e n d e u i t b r e i d i n g s m o g e l i j k h e d e n :
1. I n v l o e d v a n een gegeven b e p e r k t a a n t a l s l e e p b o t e n op de w a c h t t i j d e n . 2. V a s t s t e l l e n van de b e z e t t i n g v a n de k r u i s i n g van W i e l i n g e n met de
Pas van h e t Zand door de schepen d i e momenteel i n h e t model beschouwd worden en f e r r y s c h e p e n .
3.3. B e s c h r i j v i n g v a n h e t systeem en de randvoorwaarden ( z i e f i g . 3.3)
Het systeem b e o o g t de scheepsbewegingen v a n de geulgebonden schepen v a n a f de aankomstboei t o t en met de a c h t e r h a v e n , d i e m i d d e l s een z e e s l u i s v e r -bonden i s met de voorhaven, t e b e s c h r i j v e n .
I n h e t model z i j n daarom v i j f t y p e n schepen opgenomen, t.w.: 1. LNGC
2. VLCC
3. B u l k c a r r i e r s (de komst van B u l k c a r r i e r s i s nog n i e t g e h e e l z e k e r ) 4. Tweede g e n e r a t i e c o n t a i n e r - en Ro/Ro-schepen 5. Derde g e n e r a t i e c o n t a i n e r - en Ro/Ro-schepen V e r d e r h o u d t h e t model r e k e n i n g met: 1. v e r t i c a a l g e t i j 2. h o r i z o n t a a l g e t i j 3. w e e r s g e s t e l d h e i d : - m i s t - s t o r m 4. m o g e l i j k h e i d b e z e t t i n g van de v e r s c h i l l e n d e v a a r t r a j e c t e n 5. m o g e l i j k h e i d d a t de kade v o o r h e t b e t r e f f e n d e s c h i p b e z e t i s
De randvoorwaarden d i e v i a een d a t a s e t g e w i j z i g d kunnen worden z i j n : - h e t w e e r b e e l d o v e r een j a a r (de a c t u e l e w e e r c i j f e r s v a n h e t j a a r 1979
z i j n i n e e r s t e i n s t a n t i e g e b r u i k t ) - g e t i j k r o m m e n
- b e s t a a n d e / t o e k o m s t i g e l a y - o u t
- v a a r d i e p t e Scheur en Pas v a n h e t Zand - s i m u l a t i e d u u r , s\ibrun duur - v o o r LNGC, VLCC, B u l k c a r r i e r s en 2e en 3e g e n e r a t i e c o n t a i n e r s c h e p e n : een t u s s e n a a n k o m s t t i j d v e r d e l i n g en een s e r v i c e t i j d v e r d e l i n g v o o r b u l k c a r r i e r s , 2e en 3e g e n e r a t i e c o n t a i n e r s c h e p e n : g r e n z e n u n i -f o r m gekozen d i e p g a n g v e r d e l i n g , v a a r t i j d e n en p e r c e n t a g e s b e t r e -f -f e n d e de v e r s c h i l l e n d e bestemmingen
( o p m e r k i n g : de d i e p g a n g van de VLCC i s a f h a n k e l i j k van de maatgevende d i e p t e b i j h e t e e r s t v o l g e n d e hoogwater)
3.4 B e s c h r i j v i n g v a n h e t model m i d d e l s de procesmethode
Overeenkomstig h e t gegeven v o o r b e e l d van de kade b e g i n t ook d i t model met h e t p r o c e s v a n de component main. Het p r o c e s k a n worden o n d e r v e r d e e l d i n :
A. D e f i n i t i e s e c t i e w a a r i n de permanente componenten 1. h e t weer 2. de l o o d s 3. havenmeester 4. s l u i s m e e s t e r 5. de g e n e r a t o r e n v o o r LNGC, tweede g e n e r a t i e c o n t a i n e r s c h e p e n , derde g e n e r a t i e c o n t a i n e r s c h e p e n , VLCC en b u l k c a r r i e r s worden geïnitiali-s e e r d
V e r d e r w o r d t de component k l a s s e van schepen met de a t t r i b u t e n : 1. d i e p g a n g i n g a a n d s c h i p 2. d i e p g a n g u i t g a a n d s c h i p 3. maximale d w a r s s t r o o m 4. s c h e e p s l e n g t e 5. s c h e e p s k l a s s e 6. bestemming 7. a f k o m s t 8. v a a r t i j d e n v o o r de v e r s c h i l l e n d e o n d e r d e l e n v a n h e t v a a r t r a j e c t 9. prioriteitscoëfficiënt
