Геоинформационная система планирования грузоперевозок в транспортных узлах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Геоинформационная система планирования грузоперевозок в транспортных узлах

Жолобова Ольга

Автомобильный транспорт и автомобильные грузоперевозки имеют большой удельный вес в системе функционирования перевалочных пунктов - участниках международных транспортных коридоров. В частности, Астрахань, в силу своего особенного выгодного географического положения является крупным перевалочным пунктом в нескольких международных транспортных коридорах.

По территории области и города проходит международный транспортный коридор «Север-Юг», который самым коротким образом связывает страны Южной и ЮгоВосточной Азии через территорию Ирана, Каспийское море и Астраханскую область с центральной Россией и государствами Северной, Центральной и Восточной Европы. При этом Астраханский транспортный узел - ключевое звено российского участка данного маршрута.

Кроме того, через Астраханскую область проходит международный коридор Е-40 «Запад-Восток», соединяющий республику Казахстан с южными регионами России и Украиной.

Большим преимуществом Астраханской области является возможность интермодальной организации грузоперевозок, позволяющей сочетать преимущества всех имеющихся в регионе видов транспорта: морского, речного, железнодорожного, автомобильного и авиационного.

Единая технология перевозки грузов в транспортных коридорах предполагает непрерывность транспортного процесса с минимизацией (ликвидацией) сбойных ситуаций, прежде всего, в перегрузочных пунктах (распределительных центрах). Астрахань - один из крупных распределительных центров Юга России, поэтому для эффективного функционирования в качестве перегрузочного пункта планирование перевозок, определение оптимального плана перевозок, детального расчета типов и количества транспортных средств, перегрузочной техники и других ресурсов, а также согласования разных технологий работ каждого вида транспорта, координации работы средств магистрального транспорта и грузовладельцев в пунктах перевалки с применением методов логистического анализа, экономико-математического моделирования.

По данным регионального министерства промышленности, транспорта и природных ресурсов Астраханской области в последнее время наблюдается стабилизация общего грузопотока на отметке 10 миллионов тонн грузов в год, что свидетельствует об исчерпании пропускной способности транспортной инфраструктуры, несмотря на то, что транспортная инфраструктура постоянно поддерживается в удовлетворительном состоянии. Задачами научного исследования становится изучение возможных методов оптимизации грузоперевозок в перевалочном пункте с учетом особенностей автомобильного вида транспорта, на имеющейся у региона инфраструктуре, исследование методов организации грузоперевозок, исследование накопленного научного опыта и научных разработок в данной области знаний, а также исследование вопроса реализации информационной системы, которая позволила бы решать данную задачу.

При организации грузоперевозок автомобильным транспортом необходимо знать следующую информацию про перевозимый груз :

1. класс груза с 1 по 4, который зависит от объемной массы и способа упаковки, это значение, наряду в другими показателями грузоперевозки напрямую влияет на стоимость грузоперевозки, которую стремиться минимизировать заказчик;

2. вид груза, который может быть негабаритным, крупногабаритным и тяжеловесным, а также сочетания нескольких видов груза, для некоторых видов грузов вопросы минимизации провозной платы являются менее важными, чем вопросы сохранности и низкого риска аварийности при перевозки таких грузов.

В условиях перевалочного пункта остро стоит задача внутренних грузоперевозок негабаритных и нестандартных грузов средствами автомобильного транспорта между пунктами погрузки и выгрузки. Задача транспортировки груза состоит в определении оптимального маршрута с учетов ряда правил и ограничений, имеющихся у сети автомобильных дорог в городской черте и в области.

Автомобильный транспорт имеет большой удельный вес при организации перевозки различных типов грузов в условиях юнимодальных, мультимодальный и интермодальных доставок. Высокую востребованной автомобильные перевозки получили благодаря своим достоинствам: большой маневренности и подвижности, высокой скорости доставки грузов, небольшие финансовые вложения в освоении малого грузооборота на короткие расстояния. транспортный коридор логистический

Однако автомобильный транспорт имеет ряд недостатков, к которым можно отнести: низкую производительность труда, низкий уровень эксплуатационных показателей, плохое состояние дорожной сети.

При организации логистических операций необходимо учитывать техникоэксплуатационные параметры подвижного состава автомобильного транспорта: техническая и эксплуатационная скорость, габаритные размеры грузовых емкостей, габаритные размеры транспортных средств, полная масса транспортного средства, нагрузка на ось, мощность двигателя или силовых установок, грузоподъемность и габаритные размеры прицепов, полуприцепов, вагонов и т.п.

Также необходимо учитывать технико-эксплуатационные параметры путей сообщения, участвующих в организации логистических операций: пропускная способность, ширина проезжей части (колеи), допустимая нагрузка на дорожное полотно.

При планировании логистических операций необходимо понимать, что заказчик грузоперевозки имеет ряд критериев, по которым может выбираться маршрут транспортировки: сохранность груза за все время транспортировки, регулярность поступления партий грузов к адресатам доставки, минимизация времени доставки грузов, строгое соблюдение сроков отправки партий, обеспечение гарантии того, что груз прибудет к получателю «точно-вовремя».

Помимо интересов заказчика необходимо учитывать интересы исполнителя, который, помимо удовлетворения требований заказчика, стремиться свести к минимуму свои постоянные и переменные издержки, возникающие в процессе логистической деятельности.

В настоящее время на рынке программного обеспечения существуют разработки, позволяющие решить задачи управления автоперевозками, а также решить задачу построения оптимального пути перевозок.

Если рассматривать бесплатные программные продукты, которые позволяют рассчитать оптимальный путь следования между некоторыми заданными точками, то можно выделить, как отечественные, так и зарубежные геоинформационные сервисы, такие как Яндекс.Карты, карты Google.

Эти сервисы при построении маршрутов руководствуются только самой дорогой, дорожной ситуацией на дорогах, информацией о пробках, однако задавать дополнительные требования пользователя, например, предпочтение некоторых характерных параметров для грузоперевозки при использовании таких сервисов невозможно.

Задача транспортировки как таковая сводится к отысканию оптимального пути грузоперевозки на имеющейся транспортной архитектуре региона. Дорожную сеть можно представить в виде пространственного геометрического объекта высокого уровня, задача поиска оптимального маршрута сводится к поиску на графе взаимосвязанных участков сети, удовлетворяющих заданным начальным условиям. Вся информация, влияющая на подбор звеньев маршрута, а именно атрибуты груза, транспортного средства, транспортной инфраструктуры также должна приниматься во внимание. Такое сочетание использования пространственных и атрибутивных данных - область применения геоинформационных систем (ГИС).

Назначением разрабатываемой геоинформационной системы грузоперевозок является: повышение качества автомобильных грузоперевозок, оперативности принимаемых решений, «обоснованности» cформированных маршрутов грузоперевозки, сокращение количества ошибок субъективного характера.

Так что решение информационной поддержки процесса грузоперевозок сводится к разработке геоинформационной системы, которая в силу своих особенностей позволит разработать базу пространственных объектов, представляющих собой автомобильную сеть региона, привязать у ней атрибутивную информацию, необходимую для выбора оптимального маршрута, на основе стандартных функций поиска наикратчайшего пути и пространственного анализа данных решить задачу построения маршрута. Так как стандартный поиск оптимального маршрута в геоинформационных системах сводится к поиску по критерию длина маршрута, то перед проектом стоит еще одна важная задача - разработка интеллектуальной надстройки над стандартной ГИС - свертка в суперкритерий всех параметров транспортировки груза, а только после этого решения стандартной задачи нахождения оптимального пути по данному полученному критерию.

Геоинформационная система должна включать в себя следующие наборы информации:

1. Слой «Пункты погрузки/разгрузки». Точечная тема, предназначенная для обозначения всех пунктов перевалки в транспортном узле: порт, железнодорожные станции, аэропорты, стивидорные и логистические компании. В качестве атрибутивной информации к простанственному объекту привязываются такие характеристики как адрес, логистические мощности, время работы, инфраструктура.

2. Слой «Дорожное покрытие». Линейная тема, предназначенная для хранения информации об автомобильных участках дорог. В качестве атрибутивной информации к каждому участку привязаны следующие обязательные данные, прописанные в нормативно-регулирующей базе данного хозяйственной деятельности: длина участка, ширина участка, направленность участка, наличие ограничения на проезд грузового транспорта, наличие ограничения по нагрузке на ось транспортного средства, наличие ограничений на высоту транспортного средства, скоростное ограничение участка. Также могут быть дополнены атрибуты участка дороги желательными данными: качество дорожного покрытия, наличие ремонтных работ на участке.

Так как для конечного пользователя при провозе некоторых видов негабаритных грузов основным критерием может служить максимальная сохранность груза и сведение к минимуму риска попадания в аварийную ситуацию, то в качестве дополнительного набора атрибутивных данных к слою «Дорожное покрытие» необходимо подключить таблицу статистики аварий на каждом участке дороги, детализированный не только по статистическим показателям количествам аварий, но и имеющий срез данных по изменению показателя аварийности каждого участка дороги в разное время суток, с детализацией в диапазоне часа.

Также для удобства работы пользователя необходимо предусмотреть задание изначальных параметров грузоперевозки, исходя из атрибутов груза, транспортного средства, и приоритета критериев перевозки , которые конечных пользователь может ранжировать по предпочтению.

Таким образом, при задании различных параметров транспортировки ГИС способна строить несколько альтернативных вариантов маршрута, которые в дальнейшем можно оценить в стоимостном варианте и на основе полученных данных принять решение об окончательном маршруте.

В ходе работы с геоинформационной системой конечный пользователь накапливает данные об уже успешно построенных маршрутах и первоначальных условиях построения этих маршрутов в базу знаний для дальнейшего повторного использования данной информации при аналогичных условиях.

С точки зрения архитектуры разрабатываемой геоинформационной системы наиболее востребованным и конкурентноспособным вариантом решения данной задачи является геоинформационный сервис, который позволит пользователям работать через Интернет-браузер с персональных компьютеров, а также в виде приложения для мобильных устройств.

Размещено на Allbest.ru