Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия»

(СибАДИ)

Кафедра «Экономика и управление предприятиями»

Контрольная работа

Транспортная логистика

Выполнил:

студент 4 курса, группа ЭУТ-08zd

Изгородина О.В.

Омск - 2012

Задачи оптимизации взаимодействия различных видов транспорта в транспортных узлах

Поиски оптимальных решений, позволяющих экономике страны эффективно освоить необходимые объемы перевозок при возможно малых затратах средств, в настоящее время относятся к основным задачам стабилизации и дальнейшего подъема как промышленности, так и сельского хозяйства. логистика мультимодальный перевозка

Различные виды транспорта должны функционировать во взаимосвязи, обеспечивая единообразие транспортного обслуживания клиентов. Единство транспортной системы достигается в:

технической сфере взаимодействия, которая предполагает унификацию, стандартизацию и согласование параметров технических средств разных видов транспорта, а также пропускной и перерабатывающей способности взаимодействующих систем;

технологической сфере взаимодействия, которая обеспечивается единством технологии, совмещенных и взаимоувязанных графиков работы транспорта, отправителей и получателей грузов, непрерывных планов-графиков работы транспортных узлов;

информационной сфере взаимодействия, которая обеспечивает совместимость информации по содержанию, формам представления, скорости и своевременной выдаче информации одним видом транспорта для принятия решений на другом;

правовой сфере взаимодействия, основу которой составляют Устав железнодорожного транспорта, Устав внутреннего водного транспорта, Кодекс торгового мореплавания, Устав автомобильного транспорта, сборник правил перевозок и тарифов, правила планирования перевозок;

экономической сфере взаимодействия, основу которой составляет единая система планирования, распределение перевозок по видам транспорта, наличие или отсутствие ресурсов;

использование наработанного опыта взаимодействия разных видов транспорта в узлах.

Взаимосвязь следует рассматривать как взаимодействие различных транспортных подсистем в общей логистической системе страны (региона). При этом каждый вид транспорта осуществляет перевозки в наивыгоднейшей для него сфере, а комплексная единая транспортная система в целом призвана обеспечивать полное удовлетворение потребностей общества в перевозках грузов и пассажиров.

Взаимодействие различных видов транспорта во многом определяется четкостью функционирования общетранспортных узлов. Под общетранспортным узлом понимается совокупность материальных и людских ресурсов, организованных в систему взаимоувязанных технологических процессов в целях обеспечения координации и повышения эффективности перевозок.

В силу объективной особенности транспортного процесса - обеспечения работы на стыках различных видов транспорта, где взаимодействуют и многочисленные клиенты, - непрерывный план-график работы транспортного узла как на сутки, так и на отдаленную перспективу является важнейшим управленческим инструментом эффективного обслуживания предприятий и организаций. Такая система взаимодействия дает возможность значительно повысить эффективность работы транспорта, существенно сократить сроки доставки грузов потребителям и тем самым снизить издержки.

Большая часть времени нахождения грузов в пути следования приходится в настоящее время на грузовые операции, подвоз и вывоз груза в начальных и конечных пунктах, а также на перевалочные работы. В связи с этим в качестве оптимального рассматривается непрерывный перевозочный процесс на всем пути следования груза "от двери до двери" и ставится задача изыскания резервов ускорения доставки грузов и получения наибольшего эффекта при организации работы в транспортных узлах.

Под непрерывным перевозочным процессом в транспортном узле понимается такой процесс, когда прибывшие грузы вывозятся в течение установленной нормы времени для нахождения отправок в узле в ожидании их вывоза. Для учета и планирования качества организации непрерывного перевозочного процесса предлагается показатель уровня непрерывности перевозочного процесса, который определяется как

где Тiф - продолжительность времени фактического нахождения в узле прибывающей i-й отправки груза, сут.; i - порядковый номер отправки, прибывающей в узел; iОj,

где j - множество таких i-х отправок, для которых фактическое время нахождения в узле превышает нормативное; ТiH - установленная норма времени на нахождение i-й отправки груза в узле в ожидании вывоза, сут.; nотпр - общее количество грузовых отправок, переработанных за сутки в узле, равное сумме числа отправок, оставшихся на станции от предыдущих суток n1, и количества выданных отправок из прибывших за данные сутки (nвыд):

Таким образом, показатель прерывности перевозочного процесса в узле характеризует среднее время излишнего пребывания на станции в ожидании вывоза имеющихся отправок, т.е. среднее время задержки груза в узле, приходящееся на одну отправку. Чем выше показатель прерывности перевозок, тем хуже организована работа смежных видов транспорта и вывоз груза.

Наиболее совершенной формой технологического взаимодействия различных видов транспорта в узлах являются единые технологические процессы (ЕТП). ЕТП - это рациональная система организации работы взаимодействующих в узле видов транспорта, увязывающая между собой технологию обработки транспортных единиц и обслуживания пассажиров в пунктах взаимодействия, обеспечивающая единый ритм в процессе перевозок и производства обслуживаемых предприятий.

При организации работы по ЕТП решаются следующие задачи:

разработка единых графиков выполнения операций с вагонами и составами на станциях и подъездных путях промышленного транспорта;

увязка единой технологии с маршрутизацией перевозок, планами формирования поездов и судов;

обеспечение ритмичности погрузочно-разгрузочных работ во времени и пространстве;

разработка согласованных графиков движения на всем пути следования груза от пункта отправления до пункта назначения.

ЕТП разрабатывается последовательно в несколько этапов.

- В результате детального обследования и углубленного изучения состояния пунктов взаимодействия в транспортных узлах выявляют ограничивающие по техническому оснащению элементы и недостатки технологии работы во взаимодействии, устранение которых может существенно улучшить условия работы.

-Оптимизируют распределение объемов перевалки грузов в узле между пунктами взаимодействия, отдельными технологическими линиями каждого пункта в соответствии с их специализацией. Определяют порядок осуществления операций с транспортными средствами, массовую норму и число передаточных поездов, судов, порядок обмена передачами.

-По существующим нормативам определяют продолжительность технических, маневровых, коммерческих операций с судами, вагонами, автомобилями и разрабатывают технологические графики для каждого элемента транспортного узла, а также графики работы погрузочно-разгрузочных механизмов в пунктах перевалки, графики обработки документов и т.д. После составления простых технологических графиков выявляются возможности совмещения операций с целью сокращения затрат времени на цикл операций и повышения производительности подвижного состава.

- После составления графиков обработки документов подвижного состава взаимодействующих видов транспорта приступают к разработке единого суточного плана-графика пункта перевалки, предварительно проверив соблюдение важнейших условий взаимодействия.

-Пропускные (провозные) способности устройств (П) р-го и (р + 1-го) видов транспорта в к-ом пункте перевалки должны быть эквивалентны, т.е.

-Расчетные интервалы прибытия и отправления транспортных средств в пункте взаимодействия должны соответствовать технологическому интервалу их обработки:

где tjпр tjот - продолжительность технологических операций при погрузке (выгрузке) j-й транспортной единицы (группы); Jjпр Jjот - расчетный интервал соответственно прибытия и отправления транспортных средств j-го типа.

- Число транспортных единиц Nк или количество груза Qк, прибывающего за некоторый период в к-й пункт перевалки, не должно превышать пропускной (перерабатывающей) способности лимитирующих элементов Nkj (Плj) соответствующих перегрузочных фронтов, т.е.

Nk < Nkj или Qk < Пkj

- Календарные сроки прибытия в какой пункт взаимодействия груженых и порожних составов р-го и р+1 видов транспорта должны быть согласованы по времени и синхронизированы с режимом выпуска продукции.

- Количество порожнего подвижного состава по вместимости для данного рода груза, подаваемого в пункт взаимодействия Разным видом транспорта, должно соответствовать количеству груза, прибывающего (Р+1)-м видом транспорта, т.е.

Для взаимодействия различных видов транспорта c промышленными предприятиями данное условие формулируется так:

где Qскл - количество накопившейся на складе продукции.

Организация работы общетранспортных узлов во многом зависит от объемов входящих и исходящих грузопотоков, распределения объема работы между узлами по отправлениям транспортной сети.

Задача определения объемов перевозок в транспортных узлах тесно связана с задачей распределения объемов перевозок по транспортной сети.

Пусть Г (М, А) - транспортная сеть, в которой N - множество узлов, А - множество дуг. Узлами физической транспортной сети являются некоторые географические пункты, в которые завозятся одни грузы и вывозятся другие. По любой дуге (i,j) А могут осуществляться перевозки всеми или некоторыми видами транспорта.

Примем, что р - число видов транспорта, хpij - объем перевозок по дуге (i,j)Ар видом транспорта р из пункта i в пункт j и пусть хpij - объемы перевозок, полученные в результате решений какой-либо задачи вида



где Х - вектор, компоненты которого - числа хij;

q [Г(M, А)] - множество допустимых значений вектора хpij в рассматриваемой задаче, а x(C) - целевая функция этой задачи.

Следует отметить, что в качестве задачи (2.16) может рассматриваться любая экстремальная задача, отражающая ограничения по пропускным способностям узлов сети, емкости имеющихся в них складов, трудоемкости перевозок отдельными видами транспорта и т.д. Причем функция x(C) может описывать такие показатели функционирования сети, как затраты на перевозки, себестоимость перевозок и др. При этом в зависимости от структуры множества Г(М, А) и вида функций x(C) задача будучи сформулирована как экстремальная задача на сети, может как решаться специальными методами сетевого планирования, так и быть сведена к стандартным задачам математического программирования.

Рассмотрим постановку такой задачи о распределении объемов перевозок по транспортной сети в виде многоиндексной распределительной задачи линейного программирования. Целесообразно в качестве основного критерия для оптимального распределения объемов перевозок использовать критерий минимума транспортных затрат, связанных с перевозкой грузов. В качестве критерия могут быть также выбраны - максимальная прибыль, минимальный пробег транспортных средств, минимальный простой подвижного состава, максимальный объем перевозимых грузов.

Несмотря на специфику отдельных видов транспорта, исходную задачу планирования распределения перевозок между видами транспорта можно сформулировать следующим образом:

Здесь для каждого направления j перевозок известны: требуемый объем грузопотока b; трудоемкости bi перевозок транспортными средствами m-го типа разного вида транспорта, а также затраты Cmpj на перевозку единицы груза на единицу расстояния. Кроме того, заданы общие бюджеты времени tmp работы транспортных средств разного типа, имеющихся на разных видах транспорта Р.

Требуется определить такие объемы перевозок грузов Xmpj, выполняемых разными видами транспорта, при которых достигается минимум затрат на перевозку.

Даже при небольших Р, m, j сформулированная общая задача линейного программирования имеет большую размерность, что заставляет на практике изыскивать специальные подходы к ее эффективному решению. Целесообразен подход, позволяющий расчленить исходную задачу на совокупность задач меньшей размерности, решаемых отдельно для каждого вида транспорта, и координирующую распределительную задачу.

Заменим условие в системе ограничений следующей системой неравенств:

и рассмотрим р подзадач для каждого типа транспорта:



а также координирующую задачу

Эту совокупность задач можно рассматривать как совокупность решающих правил в двухуровневом планировании, в котором на нижнем уровне в результате решения распределительной транспортной задачи Р находятся оптимальные объемы перевозок Xmp транспортными средствами m-го типа разного транспорта при выделенных верхним уровнем объемах грузопотоков и известных значениях Cmpj, ampj, tmp, а объемы грузопотоков находятся в результате решения задачи линейного программирования, отождествляемой с общетранспортным центром.

На каждой итерации каждая транспортная отрасль Р нижнего уровня находит такие объемы Xmp перевозок грузов среди выделенных им верхним уровнем bpj, которые обеспечивают минимум затрат на перевозку при соблюдении ограничений tmp на бюджет времени. На практике процесс составления текущего плана перевозок может заканчиваться, когда изменение решений при итерациях становится незначительным.

Прямую перевалку грузов без складирования в пунктах взаимодействия можно организовать по трем вариантам:

без задержки подвижного состава j-го вида транспорта;

с задержкой подвижного состава;

с использованием бункерных складов.

По первому варианту возможна работа пункта взаимодействия при строгом согласовании расписаний и согласованном поступлении подвижного состава j-го вида транспорта. Согласование расписаний движения является наиболее экономичным способом. Однако практика показывает, что осуществить полное согласование, а главное, выполнение графиков движения j-го и i-го видов транспорта с высокой точностью (Dt<1ч) пока невозможно. Поэтому в пунктах взаимодействия используются различные способы погашения неравномерности поступления транспортных потоков и накопления грузов в количестве, необходимом для компенсации несогласованности в подходе судов, вагонов, автомобилей, без двойной перевалки.

Для повышения доли груза, перегружаемого по прямому варианту, используются следующие способы:

"склад на колесах" - груз накапливают в вагонах, которые могут принадлежать станции или порту (обменный парк). Обменные парки создаются только при железнодорожно-морских перевозках. В речных портах осуществляется задержка вагонов сверх нормативного времени;

"склад на плаву" - накопление груза или порожнего тоннажа осуществляется задержкой судов. Организация "складов на плаву" применяется только как оперативная мера, когда в порту отсутствуют вагоны, а склады перегружены;

"бункерные склады" - сооружаются в пунктах взаимодействия (в портах, на ж.-д. станциях, грузовых дворах, подъездных путях). Они входят в состав механизированных технологических линий, перегружающих грузы.

При отсутствии подвижного состава груз поступает в бункер на краткосрочное хранение. Под бункерами проходят транспортеры или пути движения транспортных средств.

Выбор способа повышения объема перегрузки по прямому варианту осуществляется, как правило, по приведенным затратам. В общем виде:



где Еj->cr Еcr->j - приведенные затраты на перегрузку по вариантам: j-й вид транспорта - склад, склад j-й вид транспорта; h - доля груза, перегружаемая по прямому варианту; Еj->cr - затраты на перегрузку по прямому варианту из j-й в i-й вид транспорта;

Encj Enc - приведенные расходы по содержанию подвижного состава j-го и i-го и видов транспорта.

В зависимости от способа повышения объема перегрузки по прямому варианту учитываются соответствующие составляющие расходов.

Мероприятием, позволяющим повысить долю грузов, перегружаемых по прямому варианту, и сократить время на перевозку грузов, является выбор оптимальной продолжительности совместной обработки подвижного состава j-го и i-го видов транспорта. Задача актуальна для случая, когда на одном из видов транспорта движение организовано по графику, а на другом прибытие подвижного состава случайно. Примером могут служить однопутные грузовые пункты, где взаимодействуют железнодорожный и автомобильный транспорты.

В систему технических средств, осуществляющую процесс перевозки, входят устройства для подготовки грузов к перевозке, погрузке, средства перевозки, средства выгрузки и размещения на складах. Все эти устройства различаются по своим эксплуатационным характеристикам, имеют разную стоимость, и их использование требует разных эксплуатационных расходов.

Основные этапы любой транспортно-технологической схемы следующие:

Этап I - подготовка продукции к передаче на транспорт. Начинается с момента выпуска продукции и длится до погрузки в контейнеры или подвижной состав. Основными видами затрат на этом этапе являются эксплуатационные расходы и капитальные вложения на затаривание груза, формирование пакетов, приобретение (аренду) поддонов или иных средств пакетирования, контейнеров и т.п.;

Этап II - подвоз грузов к терминалу магистрального вида транспорта;

Этап III - транспортно-складские операции на этапе погрузки грузов. Для определения затрат на погрузочные работы необходимо определить способ выполнения этих работ и тип погрузочно-разгрузочного оборудования;

Этап IV - перевозка грузов магистральными видами транспорта. Затраты на перевозку груза определяются в зависимости от варианта транспортной схемы;

Этап V - транспортно-складские операции на этапе выгрузки грузов. Порядок расчета затрат этой группы аналогичен расчету на этапе П;

Этап VI - вывоз груза с терминала магистрального вида транспорта и доставка его на снабженческо-сбытовые базы (складские распределительные центры);

Этап VII - доставка груза с базы потребителю. На каждом этапе процесса перевозки грузов могут варьироваться технические средства (беспакетный способ перевозки, пакетный, контейнерный, использование автомобилей разных марок или другого вида транспорта), технология и организация перевозок, поэтому показатель эффективности транспортной системы зависит от выбора управления на каждом шаге процесса перевозки.

С целью сокращения числа вариантов транспортно-технологических схем на этапе I осуществляется (на основе экспертного анализа, логических методов, широкого использования типовых решений) отбор конкурентоспособных альтернатив.

На этапе II определяется эффективность транспортно-технологических схем и обоснованный выбор оптимального решения. Показателем эффективности j-й транспортно-технологической схемы обычно являются приведенные расходы на доставку 1 т груза:



где Сj - себестоимость доставки 1 т груза;

Eн - нормативный коэффициент эффективности;

Kj - удельные капитальные вложения.

В общем виде формула для расчета приведенных расходов:

где - удельные эксплуатационные расходы соответственно на тару и упаковку, расформирование и формирование пакетов, завоз-вывоз грузов на терминалы магистральных видов транспорта, перевозку грузов магистральным видом транспорта, выполнение погрузочно-разгрузочных работ;

Кгр - удельные капитальные вложения в грузовую массу;

Кпг - стоимость потерь грузов в процессе доставки.

Для приближенных расчетов потери грузов можно принять: сыпучие грузы, перевозимые навалом в вагонах, - от 3 до 15%; штучные грузы в ящичной таре без поддонов - 1-3%; огнеупорные изделия, перевозимые в вагонах, - до 18%; грузы в контейнерах - от 0,2 до 1,5%.

Основными элементами пунктов взаимодействия являются железнодорожные пути, причалы, специализированные склады и грузовые площадки, погрузочно-разгрузочные механизмы, сортировочные устройства и т.д., техническое оснащение которых во многом определяет эффективность работы транспортной системы в целом. Основным требованием к мощности технических устройств является соответствие их пропускных и перерабатывающих способностей заданным объемам работы. Задача отыскания приемлемой мощности устройств решается для отдельных подсистем или всего пункта взаимодействия. В качестве критериев оптимальности используются вероятность безотказной работы системы, приведенные затраты функционирования постоянных устройств, подвижной состав, грузовая масса и др.

Наиболее распространенным методом расчета технического оснащения является аналитический. Для сложных систем целесообразно использовать имитационное моделирование. При расчете мощности технического оснащения пунктов взаимодействия по критерию приведенных затрат есть смысл учитывать только составляющие затрат, зависящих от мощности и структуры планируемого устройства или системы.

Для расчета мощности устройств и механизмов используются оценочные и оптимизационные модели, а также детерминированный или вероятностный подход.

Оценочные модели реализуются при помощи алгоритмов и программ расчетов на ЭВМ некоторого множества предварительно намеченных вариантов решения. Преимущества таких моделей: возможность подробного учета индивидуальных особенностей проектируемого пункта взаимодействия различных видов транспорта для каждого варианта; неприхотливость к характеру изменения параметров системы и виду функциональных зависимостей между ними; возможность детального учета требований надежности, регулярности, системности и других свойств проектируемого варианта. К недостаткам таких моделей относятся ограниченность рассматриваемых вариантов, наличие "волевых" решений и опасность выбора неоптимального варианта.

Оптимизационные модели предназначены для нахождения оптимального решения из всего множества допустимых. Такие модели могут применяться достаточно широко, однако их реализация при расчетах технического оснащения пунктов взаимодействия сталкивается с большими трудностями из-за нелинейности, многоэкстремальности, целочисленности и дискретности параметров системы. Математическая формулировка оптимизационной модели часто ставится как задача отыскания наибольшего или наименьшего значения функции нескольких переменных

хm при выполнении ряда ограничений: (х jі>= 0 и т.д.)

Детерминированный подход предполагает, что исходная информация о транспортных потоках, технических, технологических и других параметрах системы однозначно их описывает. Это обстоятельство позволяет найти единственное решение.

Вероятностный подход предполагает, что только часть исходной информации детерминирована, а другая часть заменяется статистическими характеристиками случайных величин или функций. Для решения таких задач разработано достаточное количество методов, однако большинство реальных задач расчета технического оснащения пунктов перевалки имеют нестандартный вид, при их решении потребуются выдумка и изобретательность.

Общетранспортный узел как объект планирования и управления - сложная система с значительным числом внешних и внутренних факторов. Это приводит к необходимости применения математических методов для выбора наилучших вариантов организации перевозок в узле с участием различных видов транспорта.

Постановка задачи сводится к следующему. Работа общетранспортного узла представляется в виде совокупности взаимосвязанных отраслевых технологических операций, каждая из которых осуществляется только одним из видов транспорта. Известны объем перевозок грузов, которые должны быть выполнены в узле в течение планового периода, и количество ресурсов (людей, вагонов, локомотивов, автомобилей, кранов и т.д.). При этом часть ресурсов специализирована по видам транспорта и используется только для выполнения соответствующей отраслевой технологической операции, а остальные ресурсы применимы на всех видах транспорта для выполнения любой из комплексных технологических операций в узле.

Требуется так распределить общеузловые ресурсы между видами транспорта, чтобы обеспечить выполнение в плановом периоде требуемых заданий по объемам грузовых перевозок и наилучшее значение выбранного критерия эффективности работы общетранспортного узла, например минимальные эксплуатационные затраты на перевозки. Пусть хi - вектор интенсивности технологических способов i-й отраслевой технологической операции, которая представляется набором этих технологических способов. Последние рассматриваются как принятое сочетание производственных факторов, таких, как вагоны, краны, автомобили и т.д., которые могут участвовать в отраслевой технологической операции в количествах, определяемых технологией организации в транспортном узле. Хim - интенсивность использования m-го технологического способа, т.е. определенной этим способом совокупности людских ресурсов, вагонов, кранов и т.д., позволяющих, например, в единицу времени осуществить определенные объемы перевозок и грузовых работ в узле.

Принято, что эффективность планирования работы отдельных видов транспорта математически описывается линейными функциями вида (Сi,xi), где Сi - стоимостная оценка затрат, связанная с использованием технологического способа работы i-го вида транспорта в узле, а эффективность планирования работы транспортного узла в целом определяется как суммарная эффективность планирования работы всех видов транспорта. Тогда эффективность планирования работы транспортного узла математически описывается функционалом, который требуется минимизировать на множестве допустимых планов общетранспортного узла.

где W - множество допустимых решений системы ограничений математической модели работы транспортного узла, которое является выпуклым многогранным множеством; в большинстве практических задач оно непустое и ограничено. Представленная задача является задачей линейного программирования большой размерности.

В транспортных узлах имеются универсальные ресурсы (людские, а также в виде кранов, электроэнергии и др.), которые могут быть использованы на любом из видов транспорта, т.е. на любой технологической операции. Задача планирования и управления в транспортном узле состоит в том, чтобы найти такое распределение универсальных ресурсов между видами транспорта и оптимальный план работы каждого вида транспорта в узле, при котором эксплуатационные затраты будут наименьшими.

Методы решения задач оптимизации взаимодействия разных видов транспорта при краткосрочном или оперативном управлении до сих пор не получили должного развития и применения. Это связано с тем, что при решении таких задач необходимо учитывать большое число факторов, динамичность протекания процесса взаимодействия и другие сложности, связанные с математическими и вычислительными ограничениями, а также отсутствие общепринятой классификации задач подобного рода. Однако большинство задач в зависимости от технологических требований формально можно разделить на три группы:

- задачи упорядочения обслуживания подвижного состава разных модификаций и видов транспорта;

-задачи распределения подвижного состава, погрузочно-разгрузочных механизмов и других ресурсов;

- задачи планирования завоза - вывоза грузов с пунктов взаимодействия и обслуживания клиентуры.

В зависимости от способа задания информации применяемые модели подразделяются на детерминированные, частично-вероятностные и неопределенные.

При простейшем входящем транспортном потоке и показательном распределении времени обслуживания на пункте взаимодействия выбор оптимальной очередности обслуживания сводится к построению такой последовательности обработки транспортных единиц, в которой соблюдается условие

где Сj - стоимость обслуживания j-й транспортной единицы;

tj - продолжительность обслуживания j-й единицы.

Если в пункте взаимодействия одновременно находится j единиц, а время обслуживания постоянно, то оптимальная очередность достигается, когда

где C1j+1 - стоимость одного часа простоя j-q транспортной единицы.

Условие (2.34) справедливо для пуассонного входящего потока, произвольного распределения времени обслуживания, а также для абсолютных приоритетов, если соблюдается дополнительное неравенство:

Большое число оптимизационных задач приходится решать при поиске оптимальных стратегий распределения подвижного состава, погрузочно-разгрузочных механизмов и других ресурсов при полной определенности исходной информации. В таком случае критерий эффективности зависит лишь от функционирования хозяйственного органа управления. Как правило, оптимальным является функционирование, для которого приведенные расходы или другой критерий стремятся к минимуму:

Экстремальные задачи такого типа имеют часто нестандартный вид, в связи с чем, они могут потребовать при решении знание методов математического и динамического программирования, оптимального управления и т.д.

Важное место в исследовании режимов взаимодействия занимают линейные модели, поэтому на практике применяют методы линейного программирования. Решение сложных задач взаимодействия методами линейного программирования требует применения вычислительной техники.

При взаимодействии в общетранспортном узле двух видов транспорта, что чаще всего и бывает, например железнодорожного и автомобильного, задача формируется следующим образом.

В транспортном узле на железнодорожную станцию прибывают вагоны типов m (m = 1,..., M) с грузами разного рода n (n = 1,..., N). Вагоны подаются для разгрузки на различные погрузочно-разгрузочные фронты i (i = 1,..., 1), специализированные по родам грузов. Для разгрузки используются различные погрузочно-разгрузочные механизмы j (j = 1, …, J). Выгруженные грузы либо остаются на складе, либо перегружаются прямо из вагонов в автомобили типов l (l = 1,..., L).

Требуется согласовать подачу вагонов на станции под погрузку, работу погрузочно-разгрузочных механизмов и автотранспорта, вывозящего грузы, таким образом, чтобы обеспечивать выгрузку из вагонов и вывоз грузов с минимальными затратами.

Постановка задачи согласования расписаний движений выглядит следующим образом. На железнодорожную станцию прибывают составы с грузами, подлежащими вывозу со станции автотранспортом в S пунктов. С каждого из них на станцию доставляются грузы, подлежащие отправлению со станции на железнодорожных составах. Известна емкость складов станции, число автомобилей, осуществляющих завоз и вывоз грузов, число вагонов в каждом составе, а также пропускная способность станции по числу одновременно обрабатываемых автомобилей и вагонов.

Требуется, исходя из заданного расписания прибытия и отправления железнодорожных составов на станцию и с нее, составить расписание прибытия и отправления автомобилей на станцию и со станции, при котором обеспечивается максимальное использование грузовместимости железнодорожного подвижного состава и наилучшее использование порожнего подвижного состава в течение периода планирования (0, Т), разделенного на Т равных промежутков. Это решение выполняется методами теории расписаний.

Список используемой литературы

1.Транспортная логистика. Учеб для вузов. Под. ред Л.Б. Миротина. - М.: Брандес, 2002. - 410 с.

2.Курганов В.М. Логистика: Транспорт и склад в цепи поставок товаров. М.: 2005.

Задача №1

«Выбор технологической схемы доставки груза»

Цель задачи - определение рационального варианта доставки груза автомобильным транспортом на основе использования критерия минимума затрат на доставку товара.

Фирма N, занимающаяся организацией и осуществлением экспедирования и перевозок экспортных, импортных и транзитных грузов, заключила контракт на доставку Q т нефтепродуктов от Ачинского нефтеперегонного завода (Красноярский край) на новую нефтебазу, построенную на территории Монголии в г. Тэс-Сомон.

Сеть железных и автомобильных дорог в регионе, схема расположения транспортных предприятий, перевалочных нефтебаз и нефтебаз получателя представлена на рис. 1. Числами на схеме показаны расстояния между объектами, выраженные в километрах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Транспортировка осуществляется в два этапа.

Первый этап: железнодорожным транспортом от Ачинска до нефтебаз Минусинска или Абазы. Стоимость доставки нефтепродуктов по железной дороге от Ачинского нефтеперегонного завода до этих нефтебаз является одинаковой, на расчеты влияния не оказывает и не учитывается.

Второй этап: автомобильным транспортом до Тэс-Сомона. Для обеспечения этих поставок фирма N заключает контракты с автотранспортными предприятиями на перевозку и с нефтебазами на перевалку и хранение нефтепродуктов.

В регионе имеются два транспортных предприятия, отвечающие требованиям, предъявляемым к международным автомобильным перевозчикам: первое - в г. Аскизе, второе - в г. Минусинске.

В регионе имеются также две нефтебазы: в г. Абаза и в г. Минусинске, которые являются ближайшими к конечному месту доставки и способны переваливать и хранить необходимый объем нефтепродуктов.

Принять во внимание, что в регионе установлен регулярно действующий маршрут (базовый вариант): нефтепродукты по железной дороге доставляются на нефтебазу Абазы.

Далее, на участке Абаза - Улан-Гом перевозка осуществляется силами аскизского АТП. На участке Улан-Гом - Тэс-Сомон работает внутренний транспорт Монголии.

Необходимо выбрать оптимальную схему транспортировки нефтепродуктов, используя в качестве критерия минимум полных затрат. Возможные варианты схем транспортировки приведены в таблице 1.

Таблица 1 Варианты схем доставки нефтепродуктов

Показатель	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
Перевалка	Через нефтебазу Абазы	Через нефтебазу Минусинска	Через нефтебазу Минусинска
Перевозчик	Аскизское АТП	Аскизское АТП	Минусинское АТП
Маршрут	Абаза - Улан-Гом - Тэс-Сомон	Минусинск - Кызыл - Тэс-Сомон	Минусинск - Кызыл - Тэс-Сомон

Указания и пояснения к решению задачи. Выбор схемы транспортировки нефтепродуктов основан на проведении расчетов по разным вариантам. Критерий выбора, как уже отмечалось, - минимум полных затрат. Расчеты проводятся в несколько этапов.

1. Пользуясь данными таблицы 6, а также значениями расстояний, указанных на рис. 1, рассчитать стоимость Стр транспортировки нефтепродуктов по каждому из вариантов.

(1)

P=Q*L

Дано: Q-2000т.,

Аскизское АТП (Ттр)-0,062 долл./ткм

Минусинское АТП (Ттр)-0,066 долл./ткм

Монголия - 0,080 долл./ткм

Тподачи - 0,15 долл./ км

Тперевалки - Абаза - 8 долл./ т

Минусинск - 7 долл./ т

q - 15т.

Вариант №1

P(1)=20000*691=13820000ткм, от Ачинска до Улан-Гома (Аскизское АТП)

P(2)=20000*260=5200000ткм, от Улан-Гома до Тэс-Сомона (Монголия)

Стр1=0,062*13820000=856840долл.

Стр2=0,080*5200000=416000долл.

Стр=856840+416000=1272840долл.

Вариант №2

L=720.7км

P=20000*720,7=14414000ткм

Стр=0,062*14414000=893668долл.

Вариант №3

Стр=0,066*14414000=951324долл.

где Ттр - тариф за транспортировку нефтепродуктов, долл./ткм;

P - транспортная работа, ткм.

Результаты расчета внесены в сводную таблицу 2.

Таблица 2 Расчет полных затрат по схемам транспортировки нефтепродуктов

№ п/п	Наименование показателя	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
1	Стоимость транспортировки нефтепродуктов, долл.	1272840	893668	951324
2	Стоимость подачи транспортных средств под погрузку, долл.	190195,245	144136,4	144136,4
3	Стоимость перевалки нефтепродуктов на нефтебазах, долл.	160000	140000	140000
Итого затрат (полные затраты), долл.	1623035,245	1177804,4	1235460,4

2. Рассчитать стоимость подачи транспортных средств под погрузку Cподачи.

, (2)

Тпод=0,15долл./км

N=20000/15=1333,3

Вариант №1

Спод=0,15*1333,3*951=190195,245долл.

Вариант №2,3

Спод=0,15*1333,3*720,7=144136,4долл.

где Тподачи - тариф за подачу транспорта к месту погрузки, долл./км;

L расстояние между транспортным предприятием и нефтебазой, км;

N количество рейсов, необходимых для выполнения данного объема перевозок.

, (3)

где Q - общий объем перевозок, т;

q - грузоподъемность автоцистерны, т.

3. Пользуясь данными табл. 3, рассчитать стоимость перевалки нефтепродуктов на нефтебазах Cпер.

(4)

где Тпер - тариф за перевалку нефтепродуктов, долл./т.

Вариант №1

Спер=8*20000=160000долл.

Вариант №2,3

Спер=7*20000=140000долл

4. Рассчитать полные затраты по трем вариантам схем транспортировки. Расчеты внесены в таблицу 2.

Вариант №1

1272840+190195,245+160000=1623035,245долл.

Вариант №2

893668+144136,4+140000=1177804,4долл.

Вариант №3

951324+144136,4+140000=1235460,4долл.

5. Выбрать для реализации вариант схемы нефтепродуктов, отвечающий критерию минимума полных затрат.

6. Сформулировать вывод.

Можно сделать следующий вывод: Самая оптимальная схема транспортировки нефтепродуктов, используя в качестве критерия минимума полных затрат является вариант под номером 2, маршрут которого Минусинск - Кызыл - Тэс-Сомон и перевозка осуществляется силами аскизского АТП.

Задача №2

«Организация мультимодальных перевозок»

Цель задачи - обоснование схемы доставки груза с участием нескольких видов транспорта.

Доставка груза от отправителей получателям может быть организована с использованием трех вариантов:

1) юнимодальная перевозка автомобильным транспортом;

2) мультимодальная перевозка с использованием автомобильного и железнодорожного транспорта;

3) мультимодальная перевозка с использованием автомобильного и внутреннего водного транспорта.

Требуется:

1. Определить затраты на перевозку груза по каждому из вариантов, сделать вывод.

2. Определить суммарные затраты на доставку груза (с учетом расходов на грузовые операции в портах и станциях отправления и назначения), сделать вывод.

3. Определить максимальную величину дополнительных затрат, связанных с перевалкой грузов, при которой мультимодальная перевозка является эффективной.

4. Обосновать размер договорной цены (скорректировать размер тарифа на перевалку).

Исходные данные:

1. Схема путей сообщения и расстояния между пунктами, км приведены на рисунке - 1.



Рис. 1 - Схема путей сообщения

Порт отправления находится в пункте А1, порт назначения - в пункте В2.

2. Текущие издержки по транспортным средствам С, грузоподъемность q, скорость V, наличие груза а, потребность в перевозках b - в таблице - 4.

Таблица - 4

Са, руб/ч	Сжд, руб/ч	Свт, руб/ч	qа, т	qжд, т	qвт, т	Vа, км/ч	Vжд, км/ч	Vвт, км/ч
200	800	500	12	1500	1000	40	30	15
а1, тыс. т	а2, тыс. т	а3, тыс. т	а4, тыс. т	а5, тыс. т	b1, тыс. т	b2, тыс. т	b3, тыс. т	b4, тыс. т	Спержд, руб/т	Спер вт, руб/т
6	7	8	9	8	10	9	11	8	30	40

Для удобства расчётов расстояние между пунктами занесём в таблицу - 3.

Таблица - 3

А2 - А3	А3 - А5	А1 - А5	А4 - А5	А5 - В1	В1 - В2	В1 - В3	В1 - В4	А1 - В2	А5 - В4
L1, км	L2, км	L3, км	L4, км	L5, км	L6, км	L7, км	L8, км	L9, км	L10, км
24	28	15	21	280	20	22	25	300	326

1.Определяем затраты на перевозку груза по каждому из вариантов.

1.1 Юнимодальная перевозка автомобильным транспортом.

Затраты на доставку груза автотранспортом определяем по формуле (5)

, (5)

где L - расстояние перевозки груза, км;

Q - объем перевозок, т.

Общий объем перевозок составляет:

Q= а1+ а2 + а3+ а4+ а5= b1+ b2+ b3+ b4=38тыс.т.

Определяем затраты на перевозку груза между пунктами:

- из пункта А2 в пункт А3

- из пункта А3 в пункт А5

- из пункта А1 в пункт А5

- из пункта А4 в пункт А5

- из пункта А5 в пункт В1

- из пункта В1 в пунктВ2

- из пункта В1 в пункт В3

- из пункта В1 в пункт В4

Выполняем расчёт общих затрат на перевозку груза автомобильным транспортом

С1+С2+С3+С4+С5+С6+С7+С8=5053,75 тыс.руб

1.2 Мультимодальная перевозка с использованием автомобильного и железнодорожного транспорта:

Затраты на доставку груза в смешанном сообщении (автомобильный транспорт + железнодорожный транспорт) определяются по следующей формуле

, (6)

где Сп - стоимость подвоза груза автомобильным транспортом на железнодорожную станцию, руб.;

Св - стоимость вывоза груза автомобильным транспортом с железнодорожной станции, руб.

На основании ранее сделанных расчётов находим стоимость подвоза и вывоза груза автомобильным транспортом на железнодорожную станцию и от железнодорожной станции

Сп=С1+С2+С3+С4=70+175+37,5+78,75=361,25тыс.руб

Св=С11+С7+С6 =312,5+100,83333+75=488,33333тыс.руб

Далее рассчитываем затраты на перевозку груза железнодорожным транспортом

Вычисляем затраты на доставку груза в смешанном сообщении (автомобильный транспорт + железнодорожный транспорт)

1.3 Мультимодальная перевозка с использованием автомобильного и внутреннего водного транспорта:

Затраты на доставку груза в смешанном сообщении (автомобильный транспорт + внутренний водный транспорт) определяются аналогично расчетам выполненным ранее при расчете мультимодальной перевозке с использованием железнодорожного транспорта.

,

Вычисляем затраты на доставку груза автомобильным транспортом из пункта А5 до А1

На основании ранее выполненных расчетов находим стоимость подвоза груза автомобильным транспортом к порту.

Выполним расчет затрат на доставку груза из порта пункт В2 до В1

На основании ранее выполненных расчетов находим стоимость вывоза груза автомобильным транспортом от порта до пункта назначения.

Находим затраты с использованием автомобильного и внутреннего водного транспорта:

Данные вычислений заносим в таблицу-4

Таблица-4

Варианты доставок груза	Затраты, тыс.руб.
1. Затраты на перевозку груза автомобильным транспортом	5053,75
2. Затраты на перевозку груза автомобильным + железнодорожным транспортом	1069,8144
3. Затраты на перевозку груза автомобильным + внутренним водным транспортом	1329,58333

На основании вычислений можно сделать следующий вывод:

Мультимодальная перевозка с использованием автомобильного и железнодорожного транспорта без учета затрат на погрузку и разгрузку наиболее выгодна.

2.Определяем суммарные затраты на доставку груза (с учетом расходов на грузовые операции в портах и станциях отправления и назначения).

Спержд-30 руб/т

Спер вт-40 руб/т

Находим затраты на доставку груза (с учетом расходов на грузовые операции в портах и станциях отправления и назначения) железнодорожным транспортом

Сжд= Спержд*Q*2=30*38*2=2280тыс.руб

Находим затраты на доставку груза (с учетом расходов на грузовые операции в портах и станциях отправления и назначения) внутренним водным транспортом.

Свт= Спер вт*Q*2=40*38*2=3040тыс.руб

		с учётом погрузки тыс.руб
С авт	5053,75000
Cжд	1069,814444	3349,81444
Cвт	1329,583333	4369,583333

Вывод: Затраты на доставку груза (с учетом расходов на грузовые операции в портах и станциях отправления и назначения) железнодорожным транспортом получаются выгоднее, чем затраты на доставку груза внутренним водным транспортом.

3.Определяем максимальную величину дополнительных затрат, связанных с перевалкой грузов, при которой мультимодальная перевозка является эффективной

Размещено на Allbest.ru

...