Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)

Кафедра «Экономика транспорта, логистика и управление качеством»

ОПЕРАТИВНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ

Курсовая работа по дисциплине

«Управление перевозками»

Омск 2017



Реферат

Курсовая работа содержит 36 страниц, 7 источников, 12 таблиц и 5 рисунков.

Цель курсовой работы - применение экономико-математических методов при совершенствовании планирования деятельности автомобильного транспорта с целью получения экономического эффекта, повышения использования подвижного состава и производительность труда на автомобильном транспорте, снижение транспортных издержек по всем отраслям производства.

В курсовой работе решаются вопросы маршрутизации перевозок массовых грузов, рассчитываются показатели работы автомобилей на маршрутах, составляется график работы автомобилей на линии. В заключении работы будут проанализированы полученные показатели и даны конкретные рекомендации по устранению выявленных недостатков работы автомобилей.

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Порядок выполнения работы

3. Модель транспортной задачи

4. Решение транспортной задачи методом МОДИ

5. Маршрутизация перевозок массовых грузов

6 Формирование радиальных маршрутов перевозки грузов

7. Расчет показателей потребности в транспортных средствах и показателей их работы

8. Построение графиков работы автомобилей на линии

Заключение

Библиографический список



Введение

Основными задачами автомобильного транспорта являются полное и своевременное удовлетворение потребностей всех отраслей экономики и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы. Для этого необходимо совершенствовать процессы организации и управления перевозками, обеспечить дальнейшее совершенствование планирования работы транспорта, устранить нерациональные перевозки грузов, снизить транспортные издержки, расходы ресурсов на перевозку грузов.

В совершенствовании планирования на автомобильном транспорте значительное внимание должно быть уделено применению экономико-математических методов и ЭВМ.

Применение экономико-математических методов дает значительный экономический эффект, повышает использование подвижного состава и производительность труда на автомобильном транспорте, снижает транспортные издержки по всем отраслям производства.

Применение экономико-математических методов для решения практических задач связано с использованием для расчетов современных ЭВМ, однако при этом необходимо знать принципы соответствующих экономико-математических расчетов. Изучить их можно на примерах рассмотрения небольших по размерам задач, решение которых вполне возможно вручную.

В курсовой работе решаются вопросы маршрутизации перевозок массовых грузов, рассчитываются показатели работы автомобилей на маршрутах, составляется график работы автомобилей на линии. В заключении работы будут проанализированы полученные показатели и даны конкретные рекомендации по устранению выявленных недостатков работы автомобилей. перевозка груз маршрут производство



1. Исходные данные

Режим работы пунктов погрузки-разгрузки - односменный, начало работы - 8.00 ч

Б3 12 Б1

Б₂ АТП 5 А₃

А₁ Б₅

А₄ А₂

Б₄

Рисунок 1.1 - Схема транспортной сети

Таблица 1.1 - Варианты заданий

Номер варианта	Марка автомобиля	Вид груза	Грузоотправитель	Наличие груза,т	Грузо-получатель	Потребность в грузе,т	Время работы системы,Тс,ч
3	ЗИЛ-431510	Блоки деревянные дверные, шкафные	А1 А2 А3 А4	300 175 120 180	Б1 Б2 Б3 Б4 Б5	140 160 175 120 180	9,0



Таблица 1.2 - Расстояние перевозок

Номер варианта	Расстояние перевозок, км
	А1Б2	А1Б4	А1АТП	А2Б1	А2Б4	А2Б5	А3Б5	А3АТП	Б4Б2	А4Б4	Б1АТП	Б3АТП	Б2Б3	Б3Б1	Б5Б1
3	11.0	5.5	1.5	12.0	12.0	1.0	4.0	5.0	6.0	7.0	8.5	7.0	8.0	12.0	7.0

2. Порядок выполнения работы

Порядок исполнения работы представлен на рисунке. 2.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.1. Порядок выполнения курсовой работы



3. Модель транспортной задачи

При решении планово-экономических задач наибольшее распространение получили методы линейного программирования.

Для любых задач линейного программирования характерны три следующих условия:

- наличие системы взаимосвязанных факторов;

- строгое определение критерия оценки оптимальности;

- точная формулировка условий, ограничивающих использование наличных ресурсов.

Классическая модель транспортной задачи формулируется так: имеется m пунктов производства с фиксированными ресурсами груза a_i (i = 1,... , m) ; n пунктов назначения с заданными объемами потребления данного груза b_j ( j = 1, ... , n ); при этом предполагается, что суммарный спрос равен суммарному предложению (закрытая модель транспортной задачи) :

. (3.1)

Все пункты связаны транспортной сетью, и для каждой транспортной коммуникации известны удельные показатели эффективности ее использования C_ij. Требуется организовать систему перевозок, обеспечивающую полное удовлетворение потребностей с наибольшим эффектом.

Показатели эффективности в транспортной задаче могут быть различными: например, расстояние от поставщиков до потребителей в том случае, если необходимо обеспечить минимум транспортной работы (ткм); стоимостные показатели (тарифы, себестоимость перевозок и т.д.), если задачи решаются с целью обеспечения минимизации транспортных затрат; временные показатели (доставка грузов в кратчайшие сроки) при перевозке скоропортящихся грузов и др .

Экономико-математическая модель транспортной задачи в общем виде выглядит следующим образом .

Найти величины х_ij , минимизирующие функционал:

; (3.2)

n

х_ij = a_i , i = 1, ... , m ; (3.3)

j=1

n

х_ij = b_j , j = 1, ... , n . (3.4)

i=1

Объемы перевозок должны быть неотрицательны: х_ij ?0.

где i - количество поставщиков;

j - количество потребителей;

a_i - ограничения по предложению;

b_j - ограничения по спросу;

С_ij - элементы целевой функции, км ;

х_ij - объем корреспонденции между i-й и j-й точками.

Для решения транспортной задачи линейного программирования разработаны специальные методы, позволяющие из множества возможных решений найти оптимальное. Одним из таких методов является модифицированный распределительный метод (метод МОДИ), который достаточно прост и не требует большой специальной подготовки исполнителей.



4. Решение транспортной задачи методом МОДИ

Последовательность решения транспортной задачи линейного программирования методом МОДИ можно представить схематически (рисунке 4.1).

Процедуру решения транспортной задачи методом МОДИ рассмотрим на примере решения задачи закрепления потребителей за поставщиками груза.

Задача закрепления потребителей за поставщиками груза формулируется следующим образом: имеется несколько поставщиков и получателей транспортно-однородного груза. Известны объемы наличия груза у каждого поставщика и потребности в нем у каждого получателя, а также расстояния между грузоотправителями и грузополучателями. Необходимо закрепить потребителей за поставщиками так, чтобы объем транспортной работы (в тонно-километрах) был минимальным.

Решим задачу закрепления потребителей за поставщиками для четырех грузоотправителей и пяти грузополучателей. Пусть имеется четыре градообразующих точки A1, А2, A3, А4, из которых следует вывезти однородный груз пятерым потребителям (Б1, Б2, БЗ, Б4, Б5) в объеме соответственно 300, 175, 120, 180 т. При этом потребителю Б1 необходимо доставить 140 т груза, Б2 -160 , БЗ - 175, Б4 -120 и Б5 - 180.

Расстояние между грузоотправителями и потребителями указаны в таблице 4.1. (матрица кратчайших расстояний).

Таблица 4.1 - Расстояние между грузоотправителями и потребителями

Грузополучатель	Грузоотправитель
	A1	A2	A3	A4
Б1	10	8	11	13
Б2	11	18	17,5	13
Б3	8,5	17	12	21
Б4	5,5	12	12	7
Б5	10,5	1	4	6

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.1 - Схема выполнения расчета

Необходимо так закрепить потребителей за грузоотправителями, чтобы общая транспортная работа была минимальной.

В представленном примере наличие груза равно потребности в грузе (775 т), т.е. имеем закрытый тип транспортной задачи.

Итерационный процесс по отысканию оптимального плана транспортной задачи начинают с нахождения опорного плана перевозок. От качества построения допустимого плана, т.е. насколько он будет близок к оптимальному, во многом зависит трудоемкость последующих вычислений. Существует несколько методов построения опорного плана. Рассмотрим построение опорного плана методами минимума по строке и двойного предпочтения.

При построении допустимого плана методом минимума по строке порядок распределения груза по клеткам матрицы следующий:

- отыскивают клетку с минимальным расстоянием C_ij в первой строке и в ней записывают возможную загрузку;

- если наличие груза по первой строке не исчерпано ( b_j a_i ) , то в этой же строке отыскивают следующую клетку с минимальным расстоянием и заносят в нее возможную загрузку;

- после распределения всего груза по первой строке переходят к распределению груза по следующей строке, причем только в клетках тех строк, которые еще полностью не загружены, и такие действия производят до полного распределения всего груза по клеткам матрицы;

- в последней строке записывают загрузку в клетки тех потребителей, которые остались еще неудовлетворенными, независимо от величины C_ij .

Рассмотрим построение опорного плана методом минимума по строке на примере вышеприведенных данных.

Рассмотрим построение опорного плана методом минимума по строке на примере вышеприведенных данных (таблица4.2)

Таблица 4.2 - Построение опорного плана методом минимума по строке

Грузополучатель	Грузоотправитель	Потребность в грузе, т
	А1	А2	А3	А4
Б1	10	8 140	11	13	140
Б2	11 160	18	17,5	13	160
Б3	8,5 140	17	12 35	21	175
Б4	5,5	12	12	7 120	120
Б5	10,5	1 35	4 85	6 60	180
Наличие груза, т	300	175	120	180	775

В строке Б1 минимальное расстояние имеет клетка А2Б1. Потребность в грузе у Б1 (140 т),в наличии у грузоотправителя А2 175 т, потребность может быть удовлетворена полностью. В клетке А2Б1 записываем 140 т. В наличие у А2 остается 35 т.

В строке Б2 минимальное расстояние имеет клетка А1Б2. Потребность в грузе у Б2 160т, в наличии у грузоотправителя 300 т, следовательно, записываем в клетку А1Б2 160 т., потребность удовлетворена полностью. Остается 140т.

В строке Б3 минимальное расстояние имеет клетка А1Б3. Потребность в грузе у Б3 175 т., в наличии у А1 140т., потребность может быть удовлетворена полностью. В клетке А1Б2 записываем 140 т. Так как в строке Б3 потребность 175, а задействовали мы 140т., ищем второе минимальное значение, это будет клетка А3Б3, наличие груза 120т, потребность может быть удовлетворена, в клетку А3Б3 записываем остаток 35т.

В строке Б4 минимальное расстояние имеет клетка А1Б4, остаток груза у А1 равен 0, следовательно, рассматриваем оставшиеся значения. В строке Б4 следующее минимальное расстояние имеет клетка А4Б4. Потребность в грузе у Б4 120т., в наличии у А4 180т. В клетке А4Б4 записываем 120т. Остается 60т. следовательно, потребность удовлетворена полностью.

В строке Б5 минимальное расстояние имеет клетка А2Б5. Потребность в грузе у Б5 180т., а в наличие только 35т, поэтому в клетку А2Б5 записываем 35 т. Чтобы полностью удовлетворить потребность в клетку со следующим минимальным расстоянием А3Б5 записываем 85т, что соответствует наличию груза у А3. В клетку А4Б5 записываем остаток груза 60т. Потребность удовлетворена полностью.

Далее находим грузооборот (Р) путем суммы произведений в загруженных клетках расстояния и массы перевозимого груза.

Построение опорного плана методом двойного предпочтения.

Построение опорного плана методом двойного предпочтения заключается в следующем:

- вначале выбирают и отмечают знаком (х) наименьшее расстояние в каждой строке;

- затем это же делают по столбцам;

- клетки, имеющие две отметки, загружают в первую очередь, помещая в них максимально возможные объемы перевозок;

- затем загружают клетки, отмеченные один раз;

- нераспределенный груз направляют в неотмеченные клетки, расположенные на пересечении неудовлетворенных строки и столбца.

Количество груза, помещаемое в каждую клетку, определяется наименьшей величиной груза у соответствующего поставщика или потребностью в грузе у соответствующего потребителя. Так, в табл. 4.2 в клетку А1Б4, отмеченную дважды, следует поместить 120 т груза, что соответствует максимальной потребности в грузе у грузополучателя, при этом остаток у А1 составляет 180т. Далее в клетку А2Б5 загружаем 175т, что соответствует наличию груза А2, остаток потребности у грузоотправителя 5т. В клетке А3Б5 остаточная потребность в грузе 5т, записываем в клетку А3Б5. Потребность в грузе полностью удовлетворена. Смотрим следующую минимальную клетку по строке, это клетка А1Б3. Наличие груза составляет 180т., а потребность всего 175, записываем клетку А1Б3 175, остаток 5т., потребность удовлетворена. Следующая минимальная клетка по строке это А1Б2 потребность в грузе составляет 160т, но в наличии только 5, записываем в клетку А1Б2 5т. Далее по столбцу минимальная клетка А3Б1, потребность в грузе 140 т, а в наличии всего 115, в клетку записываем 115т. В клетку А4Б1 с потребностью 25т и наличием груза 180т, записываем 25т, остаток 155т. И в последнюю возможную клетку А4Б2 с наличием и потребностью в грузе 155т, записываем число 155т., потребность полностью удовлетворена.

После того, как указанными способами груз распределен по клеткам матрицы, необходимо рассчитать объем транспортной работы в тонно-километрах для каждого из полученных опорных планов. Для дальнейших операций выбирается опорный план, которому соответствует минимальная транспортная работа.

После получения допустимого плана перевозок производится промежуточная проверка: необходимо, чтобы количество груза, записанное по клеткам каждого столбца матрицы, равнялось объему производства в данном столбце, а количество груза, записанное по клеткам каждой строки матрицы, равнялось объему потребления в этой строке.

Пока остается неясным, является ли полученное в таблице 4.2 распределение перевозок оптимальным. Для проверки оптимальности полученного распределения находят цифровые индексы, проставляемые в клетках вспомогательных строки и столбца (таблице 4.3).

Таблица 4.3 - Построение опорного плана методом двойного предпочтения

Грузополучатель	Грузоотправитель	Потребность в грузе, т
	А1	А2	А3	А4
Б1	10	8 Х	11 115	13 25	140
Б2	11 Х 5	18	17,5	13 155	160
Б3	8,5 Х 175	17	12	21	175
Б4	5,5 ХХ 120	12	12	7	120
Б5	10,5	1 ХХ 175	4 Х 5	6 Х	180
Наличие груза, т	300	175	120	180	775

Далее находим грузооборот:

Построение оптимального плана

Выбираем опорный план методом двойного предпочтения, поскольку у него наименьший грузооборот (6002,5 ткм). Пока остается неясным, является ли полученное в таблице 4.3 распределение перевозок оптимальным. Для проверки оптимальности полученного распределения находят цифровые индексы, проставляемые в клетках вспомогательных строки и столбца (таблица4.4).

В клетке вспомогательного столбца, соответствующей первой строке, записывают ноль. Остальные индексы рассчитывают исходя из того, что величина расстояния, записанная в загруженной клетке (загруженными называются те клетки матрицы, в которых проставлены цифры загрузки), должна быть равна сумме индексов в соответствующих клетках вспомогательных строки и столбца, т.е.

_i + _j = C_ij , (4.1)

где _i - индекс в клетке вспомогательной строки ;

_j - индекс в клетке вспомогательного столбца ;

C_ij - расстояние в загруженной клетке .

Для нахождения всех числовых значений индексов необходимо, чтобы число загруженных клеток в матрице равнялось числу

m + n - 1 , (4.2)

где m- число столбцов в матрице;

n - число строк в матрице.

Если количество загруженных клеток в матрице будет меньше числа

(m + n - 1), то необходимо искусственно догрузить недостающее количество клеток, для этого в них записывают ноль. Ноль следует ставить в такую незагруженную клетку матрицы, в которой имеется минимальное расстояние (из числа незагруженных клеток) и один индекс для нее известен.

В соответствии с правилом в клетке вспомогательного столбца ₁ записываем ноль, затем находим индекс 2 для столбца A3:

₃ +₁ = С _ij ; ; ₃ +0=11 , следовательно ₁ = 11.

Далее находим индекс ₂для столбца А4:

4 + ₁ = С _ij ; ₁ = 0 ; ₄ + 0 = 13 , следовательно, ₄ = 13.

В столбце A3 имеем загруженную клетку А3Б5, по ней можем определить индекс строки Б5: ₃ + 5 = 4, 11 + ₂ = 4, следовательно ₂= -7. Далее по аналогии проставляем дальнейшие индексы, результаты которых записаны в табл. 4.4.

Таблица 4.4 - Построение оптимального плана

Грузополучатель	Вспомогательные	Грузоотправитель	Потребность в грузе, т
	Строка	А1	А2	А3	А4
	Столбец	11	8	11	13
Б1	0	10 (+1) -	8	11 115	13 + 25	140
Б2	0	11 5 +	18	17,5	13 - 155	160
Б3	-2,5	8,5 175	17	12	21	175
Б4	-5,5	5,5 120	12	12	7	120
Б5	-7	10,5	1 175	4 5	6	180
Наличие груза, т	300	175	120	180	775

После определения вспомогательных индексов находим в матрице потенциальные клетки.

Потенциальной называется незагруженная клетка, у которой сумма цифровых индексов вспомогательных строки и столбца больше проставленного в ней расстояния, т.е.:

_i + _j C_ij . (4.3)

Наличие потенциальных клеток в матрице говорит о том, что составленный вариант закрепления получателей за поставщиками не является оптимальным и может быть улучшен. Улучшение плана перевозок достигается перемещением загрузки в потенциальные клетки.

В данном плане потенциальной клеткой является А1Б1 с потенциалом равным 1, следовательно, следует перераспределить груз, построив контур.

Контур строится следующим образом. От клетки с наибольшим по величине потенциалом ведется прямая линия по строке или столбцу до загруженной клетки, которой, в свою очередь, должна соответствовать еще одна загруженная клетка под прямым углом, и так до тех пор, пока линия не замкнется в исходной клетке. Движение при построении контура совершается строго под прямым углом. Получаем четырехугольный контур с вершинами в клетках А1Б1, А1Б2, А4Б1, А4Б2.

Вершины контура обозначаются попеременно знаками «+» и «-», начиная с потенциальной (А1Б1), которой присваивается знак «-» . Потом из всех клеток, обозначенных знаком «+», выбирается наименьшая цифра загрузки (в А1Б2). Это количество груза (5 т) вычитается из загрузки, указанной в клетках со знаком «+», и прибавляется к загрузке в клетках со знаком «-». Полученные цифры записывают в новую матрицу (таблица 4.5), куда без изменений переносят загрузки тех клеток, которые не являются вершинами контура.

Улучшенный план проверяют на оптимальность (находят индексы вспомогательных строки и столбца и ищут в данном плане потенциальные клетки).



Таблица 4.5 - Оптимальный план закрепления.

Грузополучатель	Вспомогательные	Грузоотправитель	Потребность в грузе, т
	Строка	А1	А2	А3	А4
	Столбец	10	8	11	13
Б1	0	10	8	11 115	13 20	140
Б2	0	11	18	17,5	13 160	160
Б3	-1,5	8,5 175	17	12	21	175
Б4	-4,5	5,5 120	12	12	7	120
Б5	-7	10,5	1 175	4 5	6	180
Наличие груза, т	300	175	120	180	775

Теперь в данном оптимальном плане потенциальных клеток нет, делаем вывод что составленный вариант закрепления получателей за поставщиками является оптимальным и не может быть улучшен. (таблица 4.5).

5. Маршрутизация перевозок массовых грузов

В практике оперативного планирования перевозок необходимо решать задачу маршрутизации - построения рациональных маршрутов по выбранному критерию. Критериями формирования маршрутов могут быть минимизация транспортной работы, пробега, времени, себестоимости и др.

В рассматриваемой задаче составляются такие маршруты движения, при которых суммарный порожний пробег автомобилей является минимальным.

За смену каждый автомобиль совершает несколько ездок с грузом и после каждой ездки (кроме последней) возвращается в пункт отправления, выполняя холостой пробег.

Для разработки рациональных маршрутов в матрицу оптимального закрепления (таблица 4.5) вписываем опорный план по методу двойного предпочтения с минимальным грузооборотом (т.е. те данные, которые мы в дальнейшем оптимизировали), (таблица 4.3). Эти цифры пишем в скобках. Таким образом, получаем матрицу совмещённых планов (таблица 5.1).

Таблица 5.1-Матрица совмещенных планов

Грузополучатель	Вспомогательные	Грузоотправитель	Потребность в грузе, т
	Строка	А1	А2	А3	А4
	Столбец	10	8	11	13
Б1	0	10 5	8	11 115 (115)	13 (25) 20	140
Б2	0	11 (5)	18	17,5	13 (155) 160	160
Б3	-1,5	8,5 175 (175)	17	12	21	175
Б4	-4,5	5,5	12	12	7	120
Б5	-7	10,5 120 (120)	1 175 (175)	4 5 (5)	6	180
Наличие груза, т	300	175	120	180	775

Согласно таблице 5.1. сформированы маятниковые маршруты:

1) А1Б3-Б3А1, объем перевозок 175 т;

2) А1Б5-Б5А1, объем перевозок 120 т;

3) А2Б5-Б5А2, объем перевозок 175 т;

4) А3Б1-Б1А3, объем перевозок 115 т.

5) А3Б5-Б5А3, объем перевозок 5т.

6) А4Б1-Б1А4, объем перевозок 20 т.

7) А4Б2-Б2А4, объем перевозок 155т.

После выявления всех маятниковых маршрутов составляют кольцевые маршруты. Для этого из загруженной клетки матрицы совмещенных планов, означающей наличие груза, строят замкнутые контуры. Контур строят таким образом, чтобы все его вершины лежали в клетках матрицы, в которых имеется число (либо в скобках, либо без скобок), причем вершины с наличием груза должны чередоваться с клетками, в которых цифра находится в скобках. Замкнутый маршрут, построенный таким образом, будет обозначать кольцевой маршрут с определенным числом пунктов погрузки и разгрузки.

Таблица 5.2 - Порядок построения первого кольцевого маршрута

Грузополучатель	Грузоотправитель	Потребность в грузе, т
	А1	А2	А3	А4
Б1	5			(5)	320
Б2	(5)			5	195
Б3					205
Б4					140
Б5					180
Наличие груза, т	320	400	140	180	1040

Количество перевезенного груза на маршруте определяется:

Q_m = Q_e (n/2), (5.1)

где Q_e - количество груза, перевезенного за одну ездку (наименьшая цифровая загрузка в одной из вершин контура);

n - число сторон контура.

Следовательно:

Q_m1 = 5 (4/2)= 10 т.

Из табл. 5.2 видно, что можно построить кольцевой маршрут -

А1Б2-Б2А4-А4Б1-Б1А1 с объемом перевозок 10 т.

При составлении кольцевых маршрутов следует проверять длину оборота, чтобы пробег за оборот не превышал среднесуточный. Если длина маршрута превышает среднесуточный пробег, то его следует разбить на два маршрута или более, приводя пробег за оборот к величине, не превышающей среднесуточный.

Для кольцевых маршрутов критерием их целесообразности является коэффициент использования пробега . Если коэффициент использования пробега на маршруте превышает значение 0,5, то маршрут имеет право на существование, в противном случае организуется перевозка по маршрутам маятниковой конфигурации, т.е. кольцевой маршрут расформировывается на два или более маятниковых маршрута с обратным негруженым пробегом. Коэффициент использования пробега на маршруте определяется по формуле

= l_ге / ( l_ге + l_х ). (5.2)

Коэффициент использования пробега для первого маршрута:

= 24 / ( 47 ) = 0,51

6. Формирование радиальных маршрутов перевозки грузов

Ранее ученые полагали, что по итогам решения задачи маршрутизации получаются изолированные маятниковые маршруты с обратным негруженым пробегом и кольцевые маршруты. В действительности результаты более сложные. Поскольку некоторые маршруты начинаются в одном пункте, то это говорит об образовании радиальной схемы, отдельные ветви которой подобны маятниковым и кольцевым схемам [1].

В общем виде классификацию автотранспортных систем перевозки грузов можно представить в таблице 6.1.

Таблица 6.1- Характеристика технологических схем перевозок грузов

№ п/п	Схема исполнения доставки груза	Объем перевозок, т	Пробег с грузом, км	Общий пробег, км	n
	Маятниковый маршрут
1	А2Б5 - Б5А	175	1	2	1
	Радиальные маршруты
1	А1Б3 - Б3А1	175	8,5	17	1
	А1Б5 - Б5А1	120	10,5	21	1
	А1Б2 - Б2А4 - А4Б1 - Б1А1	10	47	94	2
2	А3Б1 - Б1А3	115	11	22	1
	А3Б5 - Б5А3	5	4	8	1
3	А4Б1 - Б1А4	20	13	26	1
	А4Б2 - Б2А4	155	13	26	1

Таким образом, получены 3 радиальных и один маятниковый маршрут перевозки груза.

Конфигурация полученных радиальных схем представлена на рисунках 6.1, 6.2 и 6.3

7. Расчет показателей потребности в транспортных средствах и показателей их работы

Разработанные модели описания функционирования автомобилей указывают, что для расчета потребности в транспортных средствах в рассмотренных ситуациях в общем случае необходимо воспользоваться определенной системой зависимостей.

Расчет показателей работы автомобилей на отдельных маршрутах

Если перевозки выполняются на отдельных (изолированных) маршрутах, то для определения показателей работы автомобилей используется модель работы автомобилей на маятниковых и кольцевых маршрутах.

Описательное содержание алгоритма представляет собой следующее:

1. Ввод исходной информации. Для выполнения расчетов необходима следующая информация о маршруте перевозки:

а) l_гj ; l_хj - величины пробега автомобиля соответственно с грузом и без груза на j - м звене маршрута, км;

б) V_т - средняя техническая скорость автомобилей, км/ч; принимается равной 25 км/ч.

в) t_п ; t_в - время выполнения соответственно погрузочных и разгрузочных работ, ч [6]; t_п = 0,325ч., t_в = 0,325ч.;

г) Т_с - плановое время работы системы в течение суток, ч; в соответствии с исходными данными Т_с = 9 ч.

д) Qплj - суточный объем предъявленного к перевозке груза на j - м маршруте на планируемый период;

е) - коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава; принимается равным;

ж) q - грузоподъемность подвижного состава, т [4]; грузоподъемность равна 6 т (ЗИЛ-431510)

В соответствии с таблицей, где указаны нормы времени простоя бортовых автомобилей при погрузке и разгрузке кранами, погрузчиками и другими аналогичными механизмами грузов, упакованных и без упаковки не требующих специальных устройств для их крепления время погрузки и выгрузки 1т груза составляет 6,5 минут на 1 т груза, т.к. грузоподъемность автомобиля равна 6 т и масса груза составляет 0,5 т (блоки дверные, шкафные). Время погрузки и выгрузки = (время погрузки и выгрузки 1т груза * грузоподъемность подвижного состава * )/60 = (6,5*6,5*1)/60= 0,65 ч, соответственно t_пв = 0,65 ч.

2. Определение времени оборота автомобиля на маршруте.

Определяется как суммарное время выполнения операций транспортного процесса без учета возможных простоев транспортных средств в ожидании погрузки

_n

t_о = l_м/V_т + t_пвj (7.1)

¹

где l_м - длина маршрута, км.

3. Определение возможного времени работы i-го автомобиля на маршруте. Рассчитывается с учетом очередности выхода из автопредприятия

Т_мi = Т_с - t_п (i - 1) (7.2)

где i - порядковый номер выхода автомобиля на линию.

4. Определение числа оборотов и объема перевозимого груза на маршруте i-м автомобилем. Исходя из целочисленности количества оборотов и условия выполнения последнего оборота на маршруте

Z_еi = n (7.3)

где n - количество ездок за оборот на маршруте.

5. Определение объема груза, перевозимого i-м автомобилем

Q_i = Z_еi q (7.4)

Расчет потребности в транспортных средствах выполняется по определенной процедуре, которая заключается в том, что рассчитывается возможный объем работы первого запускаемого в систему автомобиля, сравнивается с плановым заданием для системы и, если плановый объем оказывается больше, то рассчитывается объем работы второго автомобиля, и затем суммарный объем работы обоих автомобилей сравнивается с плановым и так далее.

Эти операции выполняются до тех пор, пока не окажется ситуация, что

_Аэ

Q_пл Q_i (7.5)

ⁱ⁼¹

_Аэ

где Q_i - суммарный объем, который может выполнить Аэ автомобилей, ⁱ⁼¹ выпущенных на маршрут, т.

Любая автотранспортная система обладает определенной пропускной способностью. Пропускная способность определяется максимальным количеством автомобилей, которое может быть обслужено в данной системе по возможностям погрузочно-разгрузочных пунктов. Один пост пункта погрузки (разгрузки) может обслужить количество автомобилей

, (7.6)

Расчет количества автомобилей по формуле (7.5) продолжается до тех пор, пока не будет выполнено условие (7.6). После достижения данного результата начинает работу вторая группа автомобилей, которая работает на втором посту. Это выражается в том, что расчет показателей работы второй группы начинается сначала, т.е. в формуле (7.2) показатель i снова становится равным единице.

Рассмотрим маятниковый маршрут А2Б5-Б5А2:

По формуле 7.1 определяем время оборота автомобиля на маршруте:

t_о = 2/25 + 0,65 = 0,73ч.

По формуле 7.2 определяем возможное время работы i-го автомобиля на маршруте:

Т_м1= 9 - 0,325* (1-1) =9 ч;

Т_м2= 9 - 0,35* (2-1) =8,675 ч.

Т_м3= 9 - 0,35* (3-1) =8,35 ч.

По формуле 7.3 определяем число оборотов и объем перевозимого груза на маршруте i-м автомобилем (полученное значение округляем по правилам математики):

Z_е1 = [9/0,73] *1=12 оборотов;

Z_е2 = [ 8,675/0,73]*1 = 12 оборотов.

Z_е3 = [ 8,35/0,73]*1 = 11 оборотов.

По формуле 7.4 определяем объема груза, перевозимого i-м автомобилем:

Q ₁ = 12*6,0*1=72 т;

Q ₂ = 12*6,0*1=72 т.

Q ₃ = 11*6,0*1=66т.

Определяем число ездок последнего автопоезда груза по формуле

Z_епосл= (7.7)

где Q_ост - объем груза, который должен перевезти грузополучателю последний автопоезд, т.

Z_епосл = 31/6 = 5.

Третий автомобиль по плану может выполнить 11 ездок и перевезти 66 т, но фактически он выполняет 5 ездок и перевозит 31 т, так как объем перевозок на этом маршруте равен 175т.

По формуле 7.5 расчет потребности в транспортных средствах выполняется пока суммарный объем работы автомобилей не будет больше или равен плановому: 175 72 + 72 + 31

Следовательно, для работы на данном маршруте нужно выделить три автомобиля.

По формуле 7.2 определяем максимальное количество автомобилей, которое может обслужить один пост пункта погрузки (разгрузки):

А¹= [0,73/0,325] =2,24=2 автомобиля (т.к. возможности округляем в меньшую сторону).

Таким образом, получаем, что для выполнения планового задания на маршруте А2Б5-Б5А2 необходимо три автомобиля и 1 пост, за которым закреплены эти автомобили.

Результаты расчетов по каждому маршруту, автомобилю и посту сводятся в таблицу 7.1

Расчет показателей работы автомобилей на радиальных маршрутах

Если перевозки выполняются на радиальных маршрутах, то для определения показателей работы автомобилей используется модель, отличающаяся от представленной выше.

Основные отличия заключаются в следующем:

1) необходимость учета пропускной способности центрального пункта радиального маршрута;

2) необходимость учета приоритета обслуживания клиентов на ветвях радиального маршрута.

Режим (продолжительность) работы центрального пункта является фактором, определяющим пропускную способность системы. В соответствии с этим продолжительность работы центрального пункта Т_ц.п определяет плановую продолжительность функционирования всей системы Т_с, следовательно

Т_c = Т_ц.п,. (7.8)

В первую очередь необходимо определить условие не превышения объема груза, предъявляемого к перевозке по всем ветвям радиального маршрута максимально возможному количеству груза, которое может пропустить центральный пункт Q_ц.п,.

(7.9)

где Q_ц.п. - максимально возможное количество груза, которое может пропустить центральный пункт системы, т (технологическая характеристика центрального пункта); Q_h - объем груза, предъявленный к перевозке по h-ой ветви системы, т.

Q_ц.п. = Z_ц.п. q(7.10)

Максимально возможное количество машинозаездов, которое может обслужить центральный пункт системы (Z_ц.п) за время работы, определяется по формуле:

,(7.11)

где [x] - целая часть числа X; t_ц.п. - продолжительность погрузки (разгрузки) на посту в центральном пункте, ч; T_ц.п. - продолжительность функционирования центрального грузового пункта, ч; X_цп. - количество грузовых постов в центральном пункте системы (изначально принимается равным единице).

Если после выполненных расчетов условие (7.9) не выполняется, то для обслуживания автомобилей одного поста в центральном пункте системы недостаточно. Количество постов в таком случае будет определяться по формуле

,(7.12)

Полученное значение округляется в большую сторону.

При определении приоритета обслуживания клиентов в первую очередь планируется отправка и соответственно производится расчет по той ветви (клиенту), который заявил наибольшее количество груза, т.е. с наибольшим значением Qh.

В остальном порядок расчета потребности в автомобилях аналогичен рассмотренному выше, т.е. на отдельных маршрутах.

Расчеты последовательно производятся для всех ветвей радиального маршрута, после чего определяют потребность в подвижном составе в целом для маршрута путем суммирования потребности в автомобилях, рассчитанной для всех ветвей системы отдельно.

Рассмотрим первый радиальный маршрут А1Б3-Б3А1:

По формуле 7.8 продолжительность работы центрального пункта Т_ц.п определяет плановую продолжительность функционирования всей системы Т_с, следовательно Т_ц.п = 9.

По формуле 7.9 проверяем соблюдение условия не превышения объема груза, предъявляемого к перевозке по всем ветвям радиального маршрута, максимально возможному количеству груза, которое может пропустить центральный пункт: 168т > 175 т

Для этого по формуле 7.10 определяем максимально возможное количество груза, которое может пропустить центральный пункт системы:

Q _ц.п = 28*6,0*1=168 т

По формуле 7.11 определяем максимально возможное количество машинозаездов, которое может обслужить центральный пункт системы за время работы:

Z_ц.п = [9/0,325] *1= 28 автомобилей

В данном случае, условие не выполняется, количество постов не равняется 1 проводить расчет по формуле 7.12 надо.

Х _ц.п = [305/168] = 2 поста.

Для обслуживания всех автомобилей центрального пункта потребуется 2 поста.

В соответствии с приоритетом обслуживания клиентов проведем расчет на ветви А1Б3-Б3А1:

По формуле 7.1 определяем время оборота автомобиля на маршруте:

t_о =9/25 + 0,65 = 1,01 ч.

По формуле 7.2 определяем возможное время работы i-го автомобиля на маршруте:

Т_м1= 9 - 0,325* (1-1) =9 ч;

Т_м2= 9 - 0,325* (2-1) =8,675 ч.;

Т_м3= 9 - 0,325* (3-1) =8,35ч.;

Т_м4= 9 - 0,325* (4-1) =8,025ч.

По формуле 7.3 определяем число оборотов и объем перевозимого груза на маршруте i-м автомобилем (полученное значение округляем по правилам математики):

Z_е1 = [9/1,01]*1= 8,9= 9 оборотов;

Z_е2 = [8,675/1,01]*1 = 9 оборотов;

Z_е3= [8,35/1,01]*1= 8,26 = 8 оборотов;

Z_е4= [8,025/1,01]*1= 7,9 = 8 оборотов.

По формуле 7.4 определяем объема груза, перевозимого i-м автомобилем:

Q ₁ = 9*6*1= 54 т;

Q ₂ = 9*6*1= 54 т;

Q₃ = 8*6*1= 48 т;

Q₄= 8*6*1= 48 т_.

Определяем число ездок последнего автопоезда по формуле 7.7:

Z_епосл = 19/6 = 3.

Четвертый автомобиль по плану может выполнить 8 ездок и перевезти 48 т, но фактически он выполняет 3 ездки и перевозит 19 т так как объем перевозок на этом маршруте равен 175 т.

По формуле 7.5 расчет потребности в транспортных средствах выполняется пока суммарный объем работы автомобилей не будет больше или равен плановому: 175 54+54+48+19

Следовательно, для работы на данном маршруте нужно выделить четыре автомобиля.

По формуле 7.2 определяем максимальное количество автомобилей, которое может обслужить один пост пункта погрузки (разгрузки):

А¹= [1,01/0,325] = 3,1 =3 автомобилей (т.к. возможности округляем в меньшую сторону).

Таким образом, получаем, что для выполнения планового задания на маршруте А1Б3-Б3А1 необходимо четыре автомобиля и 2 поста, за которым закреплены эти автомобили.

Проведем расчет на второй ветви первого радиального маршрута А1Б5-Б5А1:

По формуле 7.1 определяем время оборота автомобиля на маршруте:

t_о =21/25 + 0,65 = 1,49 ч.

По формуле 7.2 определяем возможное время работы i-го автомобиля на маршруте:

Т_м1= 9 - 0,325* (1-1) =9 ч;

Т_м2= 9 - 0,325* (2-1) =8,675 ч.;

Т_м3= 9 - 0,325* (3-1) =8,35ч.;

Т_м4= 9 - 0,325* (4-1) =8,025ч.

По формуле 7.3 определяем число оборотов и объем перевозимого груза на маршруте i-м автомобилем (полученное значение округляем по правилам математики):

Z_е1 = [9/1,49]*1= 6 оборотов;

Z_е2 = [8,675/1,49]*1 = 5,8= 6 оборотов;

Z_е3= [8,35/1,49]*1= 5,6 = 6 оборотов;

Z_е4= [8,025/1,49]*1= 5,3 = 5 оборотов.

По формуле 7.4 определяем объема груза, перевозимого i-м автомобилем:

Q ₁ = 6*6*1= 36 т;

Q ₂ = 6*6*1= 36 т;

Q₃ = 6*6*1= 36 т;

Q₄= 5*6*1= 30 т_.

Определяем число ездок последнего автопоезда по формуле 7.7:

Z_епосл = 12/6 = 2.

Четвертый автомобиль по плану может выполнить 5 ездок и перевезти за них 30 т, но фактически за эти 2 ездки он перевозит 12 т, так как объем перевозок на этом маршруте равен 120 т.

По формуле 7.5 расчет потребности в транспортных средствах выполняется пока суммарный объем работы автомобилей не будет больше или равен плановому: 120 36+36+36+12.

Следовательно, для работы на данном маршруте нужно выделить один автомобиль.

По формуле 7.2 определяем максимальное количество автомобилей, которое может обслужить один пост пункта погрузки (разгрузки):

А¹= [1,49 /0,325] = 4,5 = 4 автомобилей (т.к. возможности округляем в меньшую сторону).

Таким образом, получаем, что для выполнения планового задания на маршруте А1Б5-Б5А1 необходимо 4 автомобиля и 1 пост, за которым закреплены эти автомобили.

В соответствии с приоритетом обслуживания клиентов проведем расчет на ветви А1Б2-Б2А4-А4Б1-Б1А1:

По формуле 7.1 определяем время оборота автомобиля на маршруте:

t_о =94/25 + 0,65 = 5 ч.

По формуле 7.2 определяем возможное время работы i-го автомобиля на маршруте:

Т_м1= 9 - 0,325* (1-1) =9 ч;

По формуле 7.3 определяем число оборотов и объем перевозимого груза на маршруте i-м автомобилем (полученное значение округляем по правилам математики):

Z_е1 = [9/5]*2= 3,6 = 4 оборота;

По формуле 7.4 определяем объема груза, перевозимого i-м автомобилем:

Q ₁ = 4*6*1= 24 т;

Определяем число ездок последнего автопоезда по формуле 7.7:

Z_епосл = 14/6 = 3.

Первый автомобиль по плану может выполнить 4 ездки и перевезти 24т., но фактически он совершает 3 ездки и перевозит 14 т, т.к. объем перевозок на этом маршруте составляет 10 т.

По формуле 7.5 расчет потребности в транспортных средствах выполняется пока суммарный объем работы автомобилей не будет больше или равен плановому: 10 14.

Таким образом, в итоге получаем, что для выполнения планового задания на первом радиальном маршруте необходимо 9 автомобилей и 2 поста, за которыми закреплены эти автомобили.

Рассмотрим второй радиальный маршрут А3Б1-Б1А3:

По формуле 7.8 продолжительность работы центрального пункта Т_ц.п определяет плановую продолжительность функционирования всей системы Т_с, следовательно Т_ц.п = 9 ч.

По формуле 7.9 проверяем соблюдение условия не превышения объема груза, предъявляемого к перевозке по всем ветвям радиального маршрута, максимально возможному количеству груза, которое может пропустить центральный пункт: 168т > 120 т

Для этого по формуле 7.10 определяем максимально возможное количество груза, которое может пропустить центральный пункт системы:

Q _ц.п = 28*6*1=168 т

По формуле 7.11 определяем максимально возможное количество машинозаездов, которое может обслужить центральный пункт системы за время работы:

Z_ц.п = [9/0,325] *1= 28 автомобилей

По формуле 7.12 определять количество постов не будем, т.к условие (7.9) выполняется.

В соответствии с приоритетом обслуживания клиентов проведем расчет на ветви А3Б1-Б1А3:

По формуле 7.1 определяем время оборота автомобиля на маршруте:

t_о =22/25 + 0,65 = 1,53 ч.

По формуле 7.2 определяем возможное время работы i-го автомобиля на маршруте:

Т_м1= 9 - 0,325* (1-1) =9 ч;

Т_м2= 9 - 0,325* (2-1) =8,675 ч.;

Т_м3= 9 - 0,325* (3-1) =8,35ч.

Т_м4= 9 - 0,325* (4-1) =8,025 ч.

По формуле 7.3 определяем число оборотов и объем перевозимого груза на маршруте i-м автомобилем (полученное значение округляем по правилам математики):

Z_е1 = [9/1,53]*1= 5,88 = 6 оборотов;

Z_е2 = [8,675/1,53]*1= 5,68 = 6 оборотов;

Z_е3= [8,35/1,53]*1= 5,4 = 5 оборотов.

Z_е4= [8,025/1,53]*1= 5,22 = 5 оборотов.

По формуле 7.4 определяем объема груза, перевозимого i-м автомобилем:

Q ₁ = 6*6*1=36 т;

Q ₂ = 6*6*1=36 т;

Q₃ = 5*6*1= 30 т.

Q₄ = 5*6*1= 30 т.

Определяем число ездок последнего автопоезда и по формуле 7.7:

Z_епосл = 18/6 = 3.

Четвертый автомобил...