Разработка маршрутов доставки грузов

по дисциплине «Логистика»

на тему «РАЗРАБОТКА МАРШРУТОВ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ»

Выполнил: студент з33707/22 группы Ковш Е.А.

Принял: старший преподаватель Салуцкян С.

Санкт-Петербург 2014

Введение

Транспортировка относится к числу важнейших функций логистики.

Целью реализации данной функции является физическое перемещение грузов в пространстве из одной точки в другую на определенных условиях, указанных сторонами-участниками транспортного процесса в договоре.

Участниками транспортного процесса выступают три стороны: грузоотправитель, грузополучатель и перевозчик. Кроме того, к процессу могут подключаться и сторонние организации, которые в той или иной форме заинтересованы в конечном результате и вносят свой вклад в транспортировку грузов: страховые компании, охранные предприятия, таможенные брокеры и др. В каждом конкретном случае отношения сторон оформляют особым видом договора (например, договор подряда, договор страхования и пр.), и эти договоры, наравне с договором перевозки, являются составляющими юридического оформления процесса транспортировки.

Современная практика рыночных отношений ставит перед участниками транспортного процесса сложные и непростые задачи, решение которых требует не только вложения определенных финансовых и материальных средств, значительного объема информации, но и привлечения специалистов с высоким уровнем знаний, внедрения новых технологий, применения специальных методов организации процесса транспортировки.

В курсовом проекте мы будем решать частные проблемы транспортной логистики:

- выбирать и обосновывать способ транспортировки и маршрут доставки; маршрут транспортировка доставка перевозка

- определять условия перевозки, страхования и сопровождения грузов;

- определять рациональные маршруты доставки продукции потребителям, используя маятниковые и кольцевые маршруты;

- решать задачу прикрепления потребителей к складам логистической сети предприятия.

1. Исходные данные

В курсовом проекте рассматривается следующая ситуация:

1. Предприятие, базирующееся в Санкт-Петербурге, закупает груз у поставщика в другом городе.

2. Груз, объемом 50 тонн, доставляется в Санкт-Петербург.

3. C железнодорожной станции в Санкт-Петербурге, куда доставлен груз, часть груза (3 тонны) развозится небольшими партиями по потребителям (магазинам в Санкт-Петербурге).

4. Развозка осуществляется одним транспортным средством, в качестве рационального маршрута движения выбирается маршрут, обеспечивающий минимальное пройденное расстояние. Оставшуюся часть груза необходимо распределить по логистической сети Санкт-Петербурга. Для решения этой задачи мы разрабатываем рациональный маятниковый маршрут, обеспечивающий минимальный порожний пробег.

4. После распределения грузов по логистической сети закрепляем магазины города по поставщикам (складам) для дальнейших поставок в магазины.

Таблица 1

Данные о перевозимых грузах

Таблица 2

Склад

Таблица 3

Адрес склада в Санкт-Петербурге

2. Определение маршрута и способа транспортировки груза от поставщика до склада в Санкт-Петербурге

В данной части курсового проекта определим вид транспорта, транспортную организацию и маршрут доставки. В нашем курсовом рассмотрим вариант транспортировки автомобильным транспортом. Результаты сводим в форме табл. 4.

Таблица 4

Информация по маршруту Самара - Санкт-Петербург с использованием автомобильного транспорта

Для транспортировки и доставки груза из г. Самары до г. Санкт-Петербурга воспользуемся услугами компании

3. Разработка маршрутов доставки грузов потребителям

3.1 Определение радиального маршрута доставки грузов

Со склада железнодорожной станции, на котором хранится кабель коаксиальный,

распределяем часть груза (3 тонны) по магазинам Санкт-Петербурга. Так же определим оптимальный маршрут движения транспортного средства.

Таблица 6

В таблице № 6 представлены данные по заказчикам, наименования и адреса, по которым необходимо доставить заказанный товар.

Далее мы будем определять расстояние между магазинами и складом ж/д станции, на котором хранится груз и адрес, которого ул. Сортировочная. Для поиска информации о расстояниях внутри городов мы воспользуемся ресурсом: http://maps.google.ru/.

Определяем порядок развозки грузов по магазинам, стоимость перевозки, и время доставки, если средняя скорость передвижения по городу составляет 23 км/час, а время на разгрузку в каждой точке маршрута - 0,5 часа. Данные сводим в ниже представленную таблицу № 7.

Таблица 7

Матрицы расстояний

Далее строим схему размещения потребителей.

Этап 1.Далее опять же строим схему, но уже кратчайшего пути.

Этап 2. Определяем рациональный порядок объезда пунктов маршрута. Для этого строим матрицу (табл. 8)

Таблица 8

Матрица кратчайших расстояний, км

Начальный маршрут строим для трех пунктов матрицы, имеющих

наибольшие размеры сумм, показанных в строке «Итого», то есть Магазин 4-Магазин 1-Магазин 5. Для включения последующих пунктов берем следующий по убыванию суммы пункт - Склад и решаем, между какими пунктами его включить:

- Магазин 4 - Магазин 1;

- Магазин 1 - Магазин 5;

- Магазин 5 - Магазин 4.

3.2 Определение рациональных маятниковых маршрутов

Оставшиеся грузы необходимо распределить по складской сети в Санкт-Петербурге в соответствии с индивидуальным заданием. Потребности каждого склада представить в табл. 9 (общая потребность - 47 т, является одинаковой для всех вариантов).

Таблица 9

Информация по складской сети

Необходимо определить рациональные маятниковые маршруты доставки потребителям, если известно:

Грузоподъемность одного транспортного средства составляет 1,5 т.

Время работы на маршруте - 9 часов в день. Время на погрузку, разгрузку и оформление документов - 1 час. Средняя скорость движения - 25 км/час.Адрес автотранспортного предприятия (автоколонна) - ул. Хрустальная, 27.Далее представлен пример расчета параметров маршрута. В табл. 10 представлены исходные данные для примера.

Таблица 1 0

Исходные данные

Этап 1. Определите расстояния между объектами логистической сети. результаты сводим в таблицу 11.

Таблица 1 1

Матрица расстояний до складов, км

Этап 2. Необходимо определить затраты времени на одну поездку (пример в табл.12).

Таблица 1 2

Расчет затрат времени на одну поездку

В табл. 12 строка маршрута «Склад - С1 - Склад» - означает, что транспортное средство загружается товаром на складе железнодорожной станции, едет до Склада 1,разгружается, а после этого возвращается обратно для последующей загрузки. Строка маршрута «Склад - С1 - Автоколонна» означает, что транспортное средство загружается товаром на складе предприятия, едет до Склада 1, разгружается, а после этого возвращается в Автоколонну и больше в этот день не возит товар.

Этап 3. Составляем исходную рабочую матрицу (табл. 13).

Таблица 1 3

Исходная матрица

Наименьшую оценку (-6,9) имеет пункт назначения Склад 1, а наибольшую оценку (5,7) Склад 5. Это означает, что начальным пунктом маршрута будет Склад 5, и весь рабочий день транспортное средство будет отвозить грузы в этот склад и лишь последняя поездка будет на Склад 1, откуда автомобиль поедет в автоколонну. Это необходимо для минимизации порожнего пробега.

Маршрут номер 1 для одного автомобиля: Автоколонна - Склад - Склад 5 - Склад - Склад 1 - Автоколонна. Известно, что время работы на маршруте составляет 9 часов в день (540 мин). Если автомобиль обслужит Склад 1 и вернется оттуда в автоколонну, он затратит 165 мин (табл. 12). Следовательно, на обслуживание Склада 5 остается 375 мин (540-165).

Если время на поездку на Склад 5 и обратно составляют 104 мин, то в этот пункт автомобиль сможет сделать 3 поездки. Маршрут этого транспортного средства на рабочий день включает 3 поездки на Склад 5 и одну на Склад 1 (результаты представлены в табл. 18).

Этап 4. Определяем новую исходную матрицу (табл.14).

Таблица 1 4

Исходная матрица

Маршрут номер 2 для одного автомобиля: Автоколонна - Склад - Склад 5 - Склад - Склад 1 - Автоколонна. Известно, что время работы на маршруте составляет 9 часов в день (540 мин). Если автомобиль обслужит Склад 1 и вернется оттуда в автоколонну, он затратит 165 мин (табл. 12). Следовательно, на обслуживание Склада 5 остается 375 мин (540-165).

Если время на поездку на Склад 5 и обратно составляют 104 мин. Нам в этот пункт необходимо сделать 2.В запасе остается 167 минут, предположим, что это будет одна поездка до Склада 4. Маршрут этого транспортного средства на рабочий день включает 2 поездки на Склад 5, одну на Склад 4 и одну на Склад 1 (результаты представлены в табл. 18).

Этап 5. Определяем новую исходную матрицу (табл.15).

Таблица 1 5

Исходная матрица

Наибольшую оценку разности расстояния имеет Склад 3(3,7), наименьшую Склад 1(-6.9).

Маршрут номер 3 для одного автомобиля: Автоколонна - Склад - Склад 3 - Склад - Склад 1 - Автоколонна. Известно, что время работы на маршруте составляет 9 часов в день (540 мин). Если автомобиль обслужит Склад 1 и вернется оттуда в автоколонну, он затратит 165 мин (табл. 12). Следовательно, на обслуживание Склада 3 остается 375 мин (540-165).

Если время на поездку на Склад 3 и обратно составляют 89 мин, то в этот пункт автомобиль сможет сделать 4 поездок.

Этап 6. Определяем новую исходную матрицу (табл.16).

Таблица 1 6

Исходная матрица

Наибольшую оценку разности расстояния имеет Склад 4(-2.3), наименьшую Склад 1(-6.9).

Маршрут номер 4 для одного автомобиля: Автоколонна - Склад - Склад 4 - Склад - Склад 1 - Автоколонна. Известно, что время работы на маршруте составляет 9 часов в день (540 мин). Если автомобиль обслужит Склад 1 и вернется оттуда в автоколонну, он затратит 165 мин (табл. 12). Следовательно, на обслуживание Склада 3 остается 375 мин (540-165).

Если время на поездку на Склад 4 и обратно составляют 107 мин, то в этот пункт автомобиль сможет сделать 1 поездку. В итоге остается 272 минуты, чтобы в маршрут добавить пункт Склад 2.

Этап 7. Определяем новую исходную матрицу (табл.17).

Таблица 1 7

Исходная матрица

Таблица 18

Сводная маршрутная ведомость

4. Распределение потребителей по складской сети

В ходе работы над курсовым проектом грузы были распределены между складами (табл. 9). Далее мы прикрепляем магазины к складам, для организации дальнейших поставок. Всего в течение месяца будет необходимо развести по магазинам следующий объем грузов (табл.19).

Таблица 1 9

Адреса магазинов в Санкт-Петербурге

Прикрепление потребителей (магазинов) к складам осуществляется с применением методов линейного программирования.

Мы имеем 5 поставщиков (склады логистической сети), располагающих определенным количеством продукции (табл. 9), и 5 потребителей (магазины), у которых есть потребность в данной продукции (табл. 19). Нам необходимо определить транспортные затраты на доставку груза от любого поставщика до любого потребителя и прикрепить потребителей так, чтобы суммарные транспортные расходы по доставке продукции поставщикам были минимальными.

Этап 1. Определяем транспортные затраты. Затраты на транспортировку зависят от расстояния от склада до потребителя. Стоимость перевозки одной тонны груза на один километр составляет 50 руб/т. Для построения экономико-математической модели введем обозначения: i - номер поставщика (i = 1,…,m), m - количество поставщиков (в курсовом - 5); j - номер потребителя (j = 1,…,n), n - количество поставщиков (в курсовом - 5); Ai - ресурсы i-го поставщика, т.е. количество груза, которое поставщик может поставить потребителям (табл.9), т; Вj - потребность в продукции j-го потребителя (табл. 19), т; Cij - транспортные расходы по доставке одной тонны груза от i-го поставщика j-му потребителю, руб./т.; Xij - количество продукции, поставляемой от i-го поставщика j-му потребителю, т. Эта величина неизвестна и подлежит определению.

Таблица 20

Транспортные расходы по доставке одной тонны груза от i-го поставщика j-му потребителю

Экономико-математическая модель должна содержать целевую функцию, системы ограничений и условия не отрицательности переменных. В рассматриваемой задаче необходимо свести к минимуму транспортные расходы, где Cij - транспортные расходы по доставке одной тонны груза от i-поставщика j-му потребителю, руб./т.; Xij количество продукции, поставляемой от i-го поставщика j-му потребителю, т.

Достижение минимального значения целевой функции происходит при определенных условиях (ограничениях). Первое из них состоит в том, что по оптимальному варианту от каждого поставщика планировалось то количество продукции, которым он располагает.

Второе заключается в том, что по оптимальному плану количество продукции каждому потребителю должно соответствовать его потребности.

Наконец, в модели указывается условие не отрицательности переменных

После построения модели решается задача прикрепления поставщиков потребителям. Расчеты могут выполняться методом потенциалов(табл. 21). В этой таблице кроме ресурсов поставщиков, потребностей потребителей и транспортных расходов, имеются столбец и строка для записи потенциалов Ui и Vj, которые дают возможность определить оптимальность плана закрепления поставщиков за потребителями. В правом верхнем углу ячеек указана стоимость доставки продукции (руб/т).

Этап 1. Составление исходного плана. Для составления исходного плана воспользуемся приемом, который называется «метод северо-западного угла». Согласно этому методу заполнение таблицы следует начинать с левого верхнего квадрата и с позиции этого квадрата сравнить ресурсы первого поставщика и потребности первого потребителя, выбрать меньшее из них и записать в данный квадрат, которые теперь называется «загруженным» (табл. 22). Это означает, что потребности первого потребителя удовлетворены. Затем необходимо подвинуться вправо и сравнить оставшиеся у первого поставщика ресурсы и потребность второго потребителя, записав меньшую цифру в ячейку первой строки второго столбца, передвинуться вниз, т.к. ресурсы первого поставщика закончились, а потребность второго потребителя еще не удовлетворена. Так, двигаясь, шаг за шагом, получаем исходный план.

Таблица 2 1

Исходные данные

Таблица 2 2

Исходный план прикрепления потребителей к поставщикам

Этап 2. Проверка исходного плана. Проверяем исходный план на соответствие условий:

Число «загруженных» клеток в таблице должно быть на единицу меньше суммы чисел поставщиков и потребителей, в рассматриваемом примере 9 (5 + 5 - 1), т.е. условие соблюдено. Не должно быть ни одного занятого квадрата, который оказался бы единственным в строке и столбце таблицы, т.е. условие соблюдено.

Этап 3. Проверка на оптимальность. Чтобы проверить исходный план на оптимальность необходимо рассчитать потенциалы Ui иVj. Эти потенциалы определяем только для «загруженных» ячеек. Сумма индексов Ui и Vj должна быть равна транспортным издержкам соответствующих ячеек. По нашим вычислениям: U1 + V1 = 400; U1 + V2 = 575; U2 + V2 =255; U3 + V2 = 735; U3 + V3 = 680; U4 + V3 = 460; U4 + V4 =595; U5 + V4 =1260; U5 + V5 = 735.

Далее для «незагруженных» ячеек рассчитываем в табл. 23 рассчитанные значения представлены курсивом. Полученные значения, как правило, отличаются от значений Cij (транспортные расходы). Если во всех «незагруженных» ячейках соблюдается неравенство, то план считается оптимальным. В рассматриваемом примере есть ячейки, в которых это неравенство не соблюдается, а значит, план не является оптимальным.

Этап 2. Проверка исходного плана. Необходимо проверить исходный план на соответствие следующим условиям:

Число «загруженных» клеток в таблице должно быть на единицу меньше суммы чисел поставщиков и потребителей, в рассматриваемом примере 9 (5 + 5 - 1), т.е. условие соблюдено.

Не должно быть ни одного занятого квадрата, который оказался бы единственным в строке и столбце таблицы, т.е. условие соблюдено.

Этап 3. Проверка на оптимальность. Для осуществления проверки исходного плана на оптимальность необходимо рассчитать потенциалы Ui и Vj. Эти потенциалы определяются только для «загруженных» ячеек. Сумма индексов Ui и Vj должна быть равна транспортным издержкам соответствующих ячеек. В этом примере

U1 + V1 = 1200; U1 + V2 = 1300; U2 + V2 =

1600; U3 + V2 = 900; U3 + V3 = 850; U4 + V3 = 1300; U4 + V4 = 1700; U5 + V4 = 2100; U5 + V5 = 2200.

Индексы определяем следующим образом:

1) принимаем U1 = 0 (так всегда);

2) из первого уравнения получаем V1 = 1200 - 0 = 1200;

3) из второго уравнения получаем V2 = 1300 - 0 = 1300;

4) точно также, решая все уравнения, определяем потенциалы для всех потребителей и поставщиков (табл. 23).

Далее для «незагруженных» ячеек рассчитывается (в табл. 23 рассчитанные значения представлены курсивом).

Полученные значения, как правило, отличаются от значений Cij (транспортные расходы). Если во всех «незагруженных» ячейках соблюдается неравенство, то план считается оптимальным. В рассматриваемом примере есть ячейки, в которых это неравенство не соблюдается, а значит, план не является оптимальным.

Таблица 2 3

Исходный план прикрепления потребителей к поставщикам с рассчитанными значениями потенциалов

Этап 4. Улучшение исходного плана. Это происходит путем перемещения поставки в «незагруженную» ячейку, в которой В нашем примере это квадрат С2-М3 (1550 - 500 = 1050). В случае если разность окажется одинаковой для нескольких ячеек, следует выбрать любую ячейку произвольно.

Итак, в рассматриваемом примере поставка должна быть перемещена в квадрат С2-М3. Перемещения производятся в определенном порядке с тем, чтобы не были нарушены условия, выраженные в приведенных выше уравнениях. Для этого образуем связку, т.е. замкнутую ломаную линию, состоящую из вертикальных и горизонтальных отрезков, таким образом, чтобы одной из вершин образованного многоугольника был квадрат, куда производится перемещение, а остальные вершины находились в «загруженных ячейках». В табл. 2 представлен такой многоугольник.

После образования связи свободному квадрату и связанным с ним «загруженным» ячейкам присваиваются поочередно знаки « + » и « - », начиная со свободного квадрата.

Таблица 2 4

Перемещение поставки в квадрат С2-М3

Среди тех квадратов, которые отмечены знаком « - », выбираем наименьший объем поставки (6 т.). Именно этот объем подлежит перемещению из квадратов со знаком « - » в квадраты со знаком « + ». В результате получен новый план (табл. 25).

Таблица 2 5

Скорректированный план прикрепления потребителей к поставщикам

Повторяем описанные выше шаги. Результат представлен в табл. 26

Таблица 2 6

План прикрепления потребителей к поставщикам с рассчитанными значениями потенциалов

Это решение также не является оптимальным, следовательно, необходимо его улучшить путем перенесения поставок в свободные ячейки (в ячейку С5-М1). Результат представлен в табл. 27

Таблица 2 7

Скорректированный исходный план прикрепления потребителей к поставщикам

Таблица 2 8

План прикрепления потребителей к поставщикам с рассчитанными значениями потенциалов

Полученное решение является оптимальным, так как для всех ячеек соблюдается неравенство.

Размещено на Allbest.ru