Методика оперативного планирования работы автомобилей при территориальном методе централизованных перевозок грузов помашинными отправками

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика оперативного планирования работы автомобилей при территориальном методе централизованных перевозок грузов помашинными отправками

Войтенков С.С.

Приведена методика разработки оперативного плана перевозок транспортно-однородных грузов помашинными отправками в городах путём построения единого расписания работы автомобилей и погрузо-разгрузочных средств. При построении расписания используются критерии, позволяющие сократить холостые и нулевые пробеги, простои автотранспортных средств в ожидании грузовых операций, а также количество потребных для выполнения перевозок автомобилей. Многочисленные расчёты, в том числе [1], подтвердили эффективность разработанной методики.

Ключевые слова: транспортно-однородные грузы; заявки на перевозку грузов; расписание работы автомобилей; плановое задание.

The author of the article presents the methodology of creation of the operational plan of transporta-tion of transport-homogeneous goods by lorry dispatching in different cities, based on the creation of the united schedule of vehicle and cargo-hanging facilities operation. The creation of the sched-ule was based on criteria of decreasing of vehicles idling away in the expectation of cargo-hanging operations and on criteria of decreasing the number of vehicles used in transporting operations. Numerous calculations have confirmed the efficiency of the methodology created. перевозка автотранспортный расписание груз

Key words: transport-homogeneous goods, the request on goods transportation, a schedule of vehi-cles operation, planned target.

На территории города имеется множество единовременно работающих погрузочных и разгрузочных пунктов (грузоотправителей - ГО и грузополучателей - ГП), транспортных связей между ними и автомобилей, перевозящих транспортно-однородные грузы. В этих условиях наиболее эффективным, по мнению авторов [2], является территориальный метод организации централизованных перевозок. Необходимость учёта многочисленных требований и ограничений, а также отсутствие методического обеспечения территориального метода централизованных перевозок грузов явилось основанием для разработки соответствующей методики, представленной ниже. Общая схема методики представлена на схеме.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Схема методики планирования перевозок грузов в ССАСПГ

Рассмотрим этапы методики более подробно.

Этап 1. Получение исходной информации.

Этап 1.1. Установление параметров грузовых пунктов и транспортной сети. На данном этапе определяется территориальное размещение ГО и ГП, а также транспортные и информационные связи. Устанавливаются такие параметры ГО и ГП, как производительность и количество погрузочно-разгрузочных устройств и механизмов, необходимость получения пропуска, наличие весового хозяйства, режим работы пунктов погрузки и разгрузки, организация работы грузовых пунктов и др.

На транспортной сети определяются улицы с разрешенным движением для грузовых АТС, а также улицы с односторонним движением, загрузка улиц, состояние и тип дорог и другие параметры.

Этап 1.2. Разделение заявок по транспортной однородности и совместимости грузов. Согласно правилам перевозок грузов [3] приём заявок на перевозку грузов на предстоящий рабочий день (смену) осуществляется в предыдущий рабочий день до 14 ч.

На данном этапе заявки принимаются к рассмотрению на возможность их выполнения в предстоящий рабочий день (смену) и планированию.

Различные грузы требуют применения различных погрузо-разгрузочных механизмов и устройств, а также транспортных средств в ходе осуществления транспортного процесса. Поэтому для обеспечения сохранности грузов и эффективности их перевозок требуется разделение заявок на группы по транспортной однородности грузов и их совместимости при последовательной перевозке.

Этап 1.3. Установление ресурсов автотранспортных предприятий. Заключается в определении автомобилей, годных к эксплуатации в текущую смену, и их соответствие ниже изложенным требованиям, предъявляемым к ПС. Для обеспечения выполнения перевозок необходимо определить:

- количество автомобилей, годных к эксплуатации и не занятых другой работой на планируемый рабочий день (смену), по типам и грузоподъёмности (грузовместимости);

- дислокацию ПС и готовность к выполнению перевозок;

- соответствие ПС нормативным требованиям (ограничения по полной массе и допустимым нагрузкам на ось, габаритные ограничения и др.), а также условиям эксплуатации (ширина дорог, радиусы поворотов, ширина проездов на территории грузовых пунктов и фронт грузовых работ и т.д.);

- соответствие грузоподъемности автомобилей величине партий груза, указанных в заявках.

Наличие и готовность соответствующего всем требованиям и условиям эксплуатации ПС определяется отдельно по каждому типу подвижного состава.

Выполнение данного этапа позволяет исключить возможность несоответствия типа ПС виду груза при планировании перевозок.

Этап 2. Формирование массива исходных данных и определение величин ТЭП для разработки плана перевозок (расписания).

Этап 2.1. Анализ исходной информации и формирование данных к расчётам. К таким данным относятся полученные:

- на основе изучения поступивших заявок (вид груза, объём перевозок, наименование и адрес ГО и ГП и др.), а также технической оснащенности грузовых пунктов и процесса обслуживания автомобилей в них;

- на основе базы данных о наличии и готовности соответствующего всем требованиям и условиям эксплуатации ПС (тип, модель, количество, дислокация и др.).

Этап 2.2. Определение кратчайших расстояний между ГО, ГП и местами дислокации ПС. Определение кратчайших расстояний производится известными в научной литературе методами [3, 4].

Этап 2.3. Определение величин ТЭП. Технико-эксплуатационные показатели (ТЭП) работы автомобилей:

qг_{(k, h)} - множество величин фактической грузоподъемности (грузовместимости) разных групп автомобилей (h) для разных транспортно-однородных грузов (k), тонн (единиц);

V_т - значение среднетехнической скорости (25 км/ч для автомобилей грузоподъемностью до 7 т и 24 км/ч - для автомобилей грузоподъемностью 7 т и более);

t_{п(i, k, h)} - множество значений продолжительности погрузки разных транспортно-однородных грузов (k) в автомобили разных групп (h) в пунктах погрузки (i), ч;

t_{р(j, k, h)} - множество значений продолжительности разгрузки разных транспортно-однородных грузов (k) из автомобилей разных групп (h) в пунктах разгрузки (j), ч;

Т_с - время работы ССАСПГ, ч.

Величины ТЭП определяются после того, как будет получен массив данных на основе заявок (этап 2.1).

Фактическая грузоподъёмность автомобилей может определяться путём составления актов взвешивания груза для каждой модели автотранспортных средств или расчёта «по стандарту» для тарно-штучных грузов известной массы [3].

Среднетехническая скорость может быть принята, исходя из существующих нормативов для городских условий эксплуатации [6] или рассчитана на основе наблюдений.

Продолжительность погрузки определяется для каждого ГО отдельно на основе изучения процесса обслуживания автомобилей в нём. При этом продолжительность погрузки определяется для каждой модели автотранспортного средства, включая непосредственно погрузку и выполнение дополнительных операций (оформление документов, маневрирование, взвешивание и др.).

Возможно, определение времени погрузки, исходя из известного времени на выполнение дополнительных операций, которое может быть одинаковым для любого автомобиля и времени на выполнение непосредственно погрузки одной тонны (единицы) груза. Тогда, зная грузоподъёмность (грузовместимость) ПС, определяется продолжительность погрузки в целом.

Третий вариант определения времени погрузки - использование имеющихся или разработка новых норм времени на погрузку-разгрузку автомобилей.

Время разгрузки определяется аналогично времени погрузки для каждого ГП отдельно.

Время работы ССАСПГ определяется режимами работы грузовых пунктов. Возможны разные случаи: режимы работы ГО и ГП совпадают; ГО начинают и заканчивают работу раньше, чем ГП; ГО начинают и заканчивают работу позже, чем ГП и др. В любом случае начало времени работы ССАСПГ соответствует началу работы ГО с самым ранним началом работы. Окончание времени работы ССАСПГ соответствует окончанию работы ГП с самым поздним окончанием работы.

Работа в ССАСПГ заканчивается после завершения последней разгрузки согласно разработанному расписанию работы автомобилей.

Этап 3. Обработка исходных данных и проверка возможного объёма перевозок от ГО и к ГП. На данном этапе определяются возможности ССАСПГ и рациональные приоритеты выполнения работ на планируемый рабочий день, исходя из выдвигаемых потребителями требований, условий работы в грузовых пунктах, на дорогах города и готовности к работе подвижного состава.

Этап 3.1. Определение возможного объёма перевозок от ГО и к ГП. Возможный объём перевозок рассчитывается отдельно для каждого грузового пункта и определяется по схеме, разработанной автором.

Этап 3.2. Определение времени на пробег автомобилей между ГО и ГП. Необходимо для построения расписания работы автомобилей. Рассчитывается путём деления расстояния между пунктами на среднетехническую скорость.

Этап 3.3. Определение нижней границы потребности в автомобилях (А_min). Необходимость расчета нижней границы потребности в автомобилях указана в [7, 8]. Это обосновывается тем, что расписание работы автомобилей можно построить только для определенного количества автомобилей. В то же время, определить научно обоснованную потребность в транспортных средствах в ССАСПГ без построения расписания невозможно. Поэтому, будем следовать рекомендациям, изложенным в [7, 8], согласно которым сначала определяется нижняя граница потребности в автомобилях. Для ее расчета используется формула, предложенная автором:

(1)

где Q_i - объем перевозок по i-й заявке, т;

l_i - пробег с грузом по i-й заявке или без груза, км;

x_ij - суммарная грузоподъемность автомобилей двигающихся без груза от ГП i-й до ГО j-й заявки по результатам решения транспортной задачи линейного программирования, т;

lx_ij - длина холостого пробега от ГП i-й до ГО j-й заявки, км;

t_п, t_р - время на погрузку и разгрузку соответственно, ч;

q - грузоподъемность имеющихся в наличии автомобилей, т.

Первое слагаемое в числителе формулы (1) определяет общую продолжительность времени нахождения всех автомобилей в движении. Второе слагаемое определяет суммарное время простоя всех автомобилей под погрузкой и разгрузкой.

Полученное количество автомобилей по формуле (1) соответствует следующим допущениям: все автомобили начинают работу с начала работы ССАСПГ (например, с 8 ч); остатки неиспользуемого времени в конце рабочей смены отсутствуют (автомобили заканчивают работу одновременно с окончанием работы грузовых пунктов, т.е. полностью используют рабочее время); простои автомобилей в ожидании грузовых операций также отсутствуют.

При построении расписания эти допущения, скорее всего, будут нарушаться, так как, согласно множеству проведенных расчетов на конкретных примерах, у большинства автомобилей в конце рабочей смены обязательно имеется неиспользуемый остаток времени. Кроме того, наличие ограничения на возможный объём перевозок в ГО определяет необходимость выпуска автомобилей в ГО по графику в целях исключения первоначального простоя, что может повлечь сокращение планового рабочего времени некоторых автомобилей.

Фактически, можно утверждать, что для обеспечения выполнения всего объёма перевозок потребуется автомобилей не меньше, чем может быть определено по формуле (1). Полученное дробное значение количества автомобилей по формуле (1) следует округлять до ближайшего большего целого числа.

Указанная формула (1) справедлива при использовании автомобилей одинаковой грузоподъёмности. В случае применения в работе автомобилей разной грузоподъемности, что соответствует существующей практике перевозок грузов, использование формулы (1) усложняется тем, что неизвестно значение грузоподъёмности автомобилей, которое требуется в неё подставлять. Определение значения грузоподъёмности для формулы (1) является целью отдельных исследований и поэтому подробнее в настоящей работе не рассматривается.

В случае работы автомобилей разной грузоподъёмности расчёт нижней границы потребности в автомобилях не востребован, и расписание предлагается строить последовательно. Сначала для первого автомобиля от начала до конца рабочей смены, затем для второго и так далее пока весь объём груза по заявкам не будет освоен.

Этап 3.4. Определение критериев для построения расписания работы автомобилей. Критерии представляют собой локальные функции предпочтения [9] и основываются на определенных приоритетах выполнения работ.

Правильный выбор критериев позволяет разработать оперативный план работы, наиболее соответствующий потребностям всех участников перевозок, а также населения, проживающего на территории, где данные перевозки осуществляются.

Оперативный план работы автомобилей в ССАСПГ удобно представлять виде расписания, так как это позволяет учесть и использовать особенности ССАСПГ.

Для того, чтобы расписание работы автомобилей соответствовало интересам участников транспортного процесса и проживающего на территории перевозок населения необходимо решение следующих, связанных между собой, задач:

1. Минимизация времени на выполнение операций транспортного процесса там, где это возможно, с обеспечением сохранности груза и безопасности его перевозки.

2. Минимизация или исключение простоев автомобилей в ожидании погрузки и разгрузки.

3. Максимальное использование рабочего времени автомобилями для перевозок грузов, т.е. минимизация величины неиспользуемого остатка времени в конце рабочей смены.

Первую задачу можно решить за счет снижения величины непроизводительного пробега (нулевого и холостого).

Первый нулевой пробег рационально сокращать, направляя подвижной состав под погрузку из ближайшей к месту первой погрузки транспортной организации, что можно выразить в виде локального критерия: l_н1> min ( l_н1 - первый нулевой пробег).

Для сокращения холостого пробега рационально каждый автомобиль после очередной разгрузки направлять в ближайший к этому пункту разгрузки пункт погрузки, из которого на текущий момент требуется вывоз груза. Это можно выразить критерием: l_х> min (l_х - холостой пробег).

Второй нулевой пробег (l_н2), величину которого можно сократить, направляя автомобили в конце рабочей смены в пункты разгрузки, находящиеся ближе к автотранспортным предприятиям (местам стоянки), где данные автомобили размещаются в межсменное время. При этом критерий l_н2> min (l_н2 - второй нулевой пробег) применяется при назначении автомобилю последней ездки. Руководствуясь этими критериями, возможно достижение рационального пробега при выполнении перевозок.

Вторую задачу можно решить за счет рационализации времени простоя автомобилей в ожидании грузовых операций, которое возникает, когда в одном грузовом пункте находится автомобилей больше, чем имеется рабочих грузовых постов. Выразить это можно критерием: t_ож> min.

Третья задача может быть решена за счет набора ездок всем автомобилям таким образом, чтобы максимально использовать плановое время работы каждого автомобиля в ССАСПГ с учетом выше обозначенных критериев. Выразим данную задачу в виде критерия: Т_фi>Т_мi. (Т_фi - фактическая продолжительность работы i-го автомобиля в ССАСПГ).

(2)

где Т_мi.- плановая продолжительность работы автомобиля, направленного в пункт погрузки i-ым по порядку, ч;

[ ] - выделение целой части;

x_п - число постов погрузки в грузовом пункте.

Указанные критерии могут противоречить друг другу. Например, ездка, удовлетворяющая критерию минимального холостого пробега, может быть не лучшей по критерию минимума времени простоя в ожидании погрузки-разгрузки. Поэтому решение поставленных задач может быть достигнуто только путем нахождения компромисса между выше обозначенными критериями: с одной стороны - вернее ехать в ближайший пункт погрузки, с другой - в тот пункт погрузки, где появится возможность избежать или сократить время простоя в ожидании грузовых операций и использовать это время для выполнения перевозок грузов.

В теории грузовых автомобильных перевозок важным показателем качества является гарантированность перевозки грузов. Тем более, в последнее время практика выдвигает жесткие требования к надежности и своевременности перевозок. Поэтому рационально обозначить еще один критерий: Qз=max (Qз - объем перевозок по заявке, т / ед.). Для обеспечения гарантированности, в случае равенства приоритетов заявок на перевозки, разумно сначала везти груз туда, куда его заявлено больше всего. И по мере вывоза груза применять данный приоритет в обслуживании той заявки, по которой на текущий момент времени объем не вывезенного груза максимален [7, 8].

В [7] предлагается направлять автомобиль на обслуживание той ветви средней системы, удаленность периферийного пункта которой наибольшее, чтобы обеспечить погрузку (разгрузку) нескольких автомобилей до его возврата в центральный пункт.

Несмотря на то, что в ССАСПГ отсутствует единственный центральный пункт, а также, в связи с этим, нет и ветвей, напоминающих маятниковые, кольцевые маршруты, можно использовать данный критерий для назначения ездок. Тогда, первоначально следует направлять автомобиль на выполнение той заявки, величина пробега с грузом по которой максимальна (критерий l_г=max). Делается это с той целью, чтобы обеспечить выполнение перевозок до окончания рабочей смены, поскольку откладывание ездок, которым соответствует большая величина пробега с грузом, может привести к тому, что остатка времени в конце смены не хватит для их выполнения.

На практике нередко возникают ситуации, когда определённые заявки (грузовые пункты) необходимо обслуживать в первую очередь: на какой-то строительной площадке закончились запасы материалов и требуется срочное их пополнение; в случае ликвидации последствий аварий и чрезвычайных ситуаций; при строительстве объектов, имеющих особое социальное значение и пр. При наличии таких ситуаций требуется учёт приоритетов обслуживания заявок на перевозку. Сведем обозначенные выше критерии в таблицу.

Критерии, учитываемые при построении расписания

При планировании перевозок в ССАСПГ могут быть использованы не все указанные критерии, а лишь те, которые позволят в условиях сложившейся ситуации построить план перевозок, удовлетворяющий интересам всех участников транспортного процесса и населения территории, где эти перевозки осуществляются.

Этап 4. Построение расписания работы автомобилей в ССАСПГ.

Учитывая указанные критерии и особенности функционирования ССАСПГ, строится расписание работы автомобилей отдельно по каждой группе грузов, сформированных на этапе 1.2. В перевозках грузов от нескольких ГО множеству ГП участвуют автомобили разной грузоподъёмности (грузовместимости). В первую очередь предлагается использовать автомобили наибольшей [10] (или соответствующей величине объёма перевозок) грузоподъёмности из групп автотранспортных средств, определенных на этапе 1.3.

Расписание работы автомобилей строится:

- параллельно во времени для всех автомобилей при условии, что весь ПС одинаковый (имеет одинаковую грузоподъёмность), с определением нижней границы потребности в автомобилях;

- последовательно (поочерёдно) для каждого автомобиля при использовании ПС разной грузоподъёмности.

Подробнее построение расписания рассмотрено ниже.

Этап 5. Согласование условий обслуживания с клиентами.

Разработанный план перевозок (построенное расписание) должен быть согласован с ГО и/или ГП.

Если у клиентов нет возражений, то разработанный план утверждается. В случае несогласия в расписание могут быть внесены коррективы в виде перестановок ездок для достижения компромисса между ГО (ГП).

Этап 6. Расчет результатов работы автомобилей и ССАСПГ.

После утверждения плана (расписания работы автомобилей), по модели ССАСПГ [11] производится расчёт показателей работы каждого автомобиля и ССАСПГ в целом.

Этап 7. Подготовка и выдача заданий водителям.

Каждая строка расписания представляет собой отдельное плановое задание для отдельного автомобиля.

Библиографический список

1. Войтенков С.С., Витвицкий Е.Е. Сравнение результатов применения различных технологий доставки строительных грузов в городах // Автотранспортное предприятие. 2009. №5. С. 43-45.

2. Рафф М.И., Каравай Ю.В., Оробченко П.П., Юрченко М.А. Грузовые автомобильные перевозки. Харьков: Изд-во ХГУ, 1967. 303 с.

3. Правила перевозок грузов автомобильным транспортом (издание второе, с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 января 1983 г.). Утверждены Минавтотрансом РСФСР 30.07.71 по согласованию с Госпланом РСФСР и Госарбитражем РСФСР.

4. Аникеич А.А., Грибов А.Б., Сурин С.С. Сменно-суточное планирование работы грузовых автомобилей на ЭВМ. М.: Транспорт, 1976. 152 с.

5. Житков В.А., Ким К.В. Методы оперативного планирования грузовых автомобильных перевозок. М.: Транспорт, 1982. 184 с.

6. Единые нормы времени на перевозку грузов автомобильным транспортом и сдельные расценки для оплаты труда водителей / Минавтотранс. М.: Экономика. 1990. 98 с.

7. Мочалин С.М. Научные основы совершенствования теории грузовых автомобильных перевозок по радиальным маршрутам: монография. Омск: Вариант-Сибирь, 2003. 246 с.

8. Николин В.И., Витвицкий Е.Е., Мочалин С.М. Грузовые автомобильные перевозки: монография. Омск: Вариант-Сибирь, 2004. 480 с.

9. Танаев В. С., Гордон B.C., Шафранский Я. М. Теория расписаний. Многостадийные системы. М.: Наука, 1984. 384 с.

10. Николин В.И. Научные основы совершенствования теории грузовых автомобильных перевозок: дисс…докт. техн. наук: 05.22.10. М, 2000.

11. Войтенков С.С. Модель описания функционирования совокупности средних автотранспортных систем перевозок грузов (ССАСПГ) // Технология, организация и управление автомобильными перевозками: сб. науч. тр. №3. Омск: Изд-во СибАДИ, 2010. С. 261-264.

Размещено на Allbest.ru